ЭНДОПРОТЕЗ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА Российский патент 2019 года по МПК A61F2/32 A61F2/36 

Область техники

Изобретение относится к области травматологии и ортопедии и может быть использовано в конструкции эндопротезов тазобедренного сустава.

Уровень техники

Эндопротез тазобедренного сустава предназначен для восстановления опорной и двигательной функций нижних конечностей человека при оперативном лечении заболеваний и повреждений тазобедренного сустава, как правило, конструктивно он содержит тазовый и бедренный компоненты. Бедренный компонент эндопротеза тазобедренного называется ножка. Обзор бесцементных ножек эндопротеза тазобедренного сустава позволяет выделить девять основных типов их формы, наиболее применяемые из которых это эндопротезы тазобедренного сустава следующих производителей: Zimmer («Зиммер»); DePuy, Johnson & Johnson («ДеПью», принадлежит концерну «Джонсон энд Джонсон»); Stryker («Страйкер»); Smith & Nephew («Смит энд Нефью»); Biomet («Байомет»); Aesculap, В. Braun («Эскулап», отделение компании «Би Браун»), DJO Global, Waldemar LINK, Exactech, Sulzer Medica, Wright Medical Group, Ceraver, Implantcast).

Известна изогнутая анатомическая ножка эндопротеза тазобедренного сустава (патент US20060147332). Настоящее изобретение раскрывает способ получения трехмерной структуры пористого материала, и иллюстрирует применение этой структуры на ножке эндопротеза. Способ включает в себя этапы осаждения первого слоя металлического порошка и сканирование первого слоя металлического порошка лазерным лучом с образованием части из множества заданных элементарных ячеек. Нанесение по меньшей мере одного дополнительного слоя металлического порошка на предыдущий слой и повторение этапа сканирования лазерным лучом по меньшей мере одного из дополнительных слоев для продолжения формирования заданных элементарных ячеек. Способ дополнительно включает в себя продолжение этапов осаждения и сканирования для формирования медицинского имплантата. Технология лазерного спекания металлических (чаще титановых) порошков различных сплавов, применяемую для имплантатов, известна из ряда патентов: US 2010056602, CN 106344221, CN 204971711, WO 2017005514, ЕР 1683593, US 20100010638, ES 2578705, ЕР 3097145.

Хирург, планируя операцию эндопротезирования тазобедренного сустава, подбирает наиболее подходящую ножку по рентгенограмме, прикладывая к ней специальные шаблоны с контурами ножек различных типов и размеров. При этом учитываются многие дополнительные параметры: форма канала, имеющиеся деформации, выраженность остеопороза и т.д. Ножки, известных эндопротезов, выполненные в виде конуса (RU 95101641) устанавливаются в соответствующее коническое костное ложе, которое разрабатывается в костномозговом канале бедренной кости коническими развертками до кортикальной кости, способной выдерживать значительные функциональные нагрузки. При подготовке костного ложа практически полностью удаляется эндостальная кость, в которой проходят кровеносные питающие сосуды, и костный мозг, что является существенным недостатком, поскольку сохранность указанных структур бедренной кости обеспечило бы хорошее питание кости из внутреннего бассейна кровоснабжения, быструю остеоинтеграцию с поверхностью имплантата и сокращение сроков послеоперационной реабилитации. Практически все ножки эндопротеза (патенты US 7494510; US 6168632; US 5211666; US 20180185167; ЕР 0135755; US 20170042685) тазобедренного сустава, если смотреть на них сбоку, обычно прямые. Такое несоответствие приводит к тому, что ножка блокируется в канале бедренной кости в трех точках. Анатомические ножки (патент US 6136035; US 7297166; DE 102010002322) не симметричны и имеют левый и правый варианты - соответственно для левого и правого тазобедренного сустава. Эта технология значительно повышает стоимость эндопротеза, вдвое увеличивается количество рашпилей для обработки канала бедренной кости (отдельные рашпили для левой и правой бедренной кости). Стоит отметить, что исследования не подтвердили неоспоримого преимущества анатомических ножек, т.к. ее монолитность и разрушение эндостальной поверхности костномозгового канала исключают возможность полноценной остеоинтеграции. и поэтому клиницисты в подавляющем большинстве случаев используют универсальные ножки, которые одинаково подходят как для левой, так и для правой ноги.

Ряд изобретений (патент RU 2385693, RU 2217104, RU 2007144939) направлены на оптимизацию формы ножки тазобедренного эндопротеза, опираясь на математические расчеты и анатомические особенности бедренной кости, предлагают различные биоактивные покрытия. Известна изогнутая анатомическая ножка эндопротеза тазобедренного сустава (патент US 20060147332). Настоящее изобретение раскрывает способ получения трехмерной структуры пористого материала, и иллюстрирует применение этой структуры на ножке эндопротеза. Способ включает в себя этапы осаждения первого слоя металлического порошка и сканирование первого слоя металлического порошка лазерным лучом с образованием части из множества заданных элементарных ячеек. Нанесение по меньшей мере одного дополнительного слоя металлического порошка на предыдущий слой и повторение этапа сканирования лазерным лучом по меньшей мере одного из дополнительных слоев для продолжения формирования заданных элементарных ячеек. Способ дополнительно включает в себя продолжение этапов осаждения и сканирования для формирования медицинского имплантата. Технология лазерного спекания металлических (чаще титановых) порошков различных сплавов применяемую для имплантатов известна из ряда патентов: US 2010056602, CN 106344221, CN 204971711, WO 2017005514, ЕР 1683593, US 20100010638, ES 2578705, ЕР 3097145.

Для лучшей остеоинтеграции ножек эндопротеза известно применение биоактивных покрытий на поверхности ножки (патент DE 4211343). Однако такие предложения практически не увеличивают сроки выживания эндопротеза и не предотвращают расшатывания ножки, не исключают возможности реэндопротезирования, так как не предусматривают организованную внутреннюю структуру подобную трабекулярной кости. В известных аналогах не учитывается анатомические и биомеханические особенности места имплантации, размер ячеек равномерный, структура материала однородна.

Изогнутая анатомическая ножка эндопротеза тазобедренного сустава (патент US 20060147332), с ячеистой структурой, форма которой увеличивает площадь контакта ножки со стенками канала бедренной кости, также не учитывается анатомические и биомеханические особенности места имплантации. В данном источнике описан способ получения трехмерной структуры роста пористой ткани, но он отражает только технологию аддивного изготовления различных пористых имплантатов (для тазобедренного, коленного суставов, нижней челюсти и пр.), но не дает сведения по оптимальным размерам пор. Программные приложения известного уровня техники в общем случае позволяют получать преимущественно однородные и регулярные пористые структуры. Для обеспечения эффективности они повторяют небольшую одиночную ячейку по осям координат, заполняя объем без промежутков между ячейками. При этом, вследствие сложности согласования между собой ячеек, внутри одиночной ячейки используют лишь относительно небольшое количество относительно простых форм.

Недостаток данного аналога (патент US 20060147332) заключается в структуре ячеек, она однородная, размер ячеек не изменяется в зависимости от участка ножки эндопротеза, т.е. материал ножки распределен однородно, имеет одинаковые свойства, плотность, количество и размер ячеек (пор), направленность каналов, во всем объеме. Пористые структуры с однородными, упорядоченными и регулярными элементами не похожи на структуры трабекулярной кости. Кость, например бедренная, имеет неоднородную структуру (архитектоника кости), ее поры, их количество, размер, ориентация, направленность каналов - не однородны по объему, зависят от испытываемых внешних нагрузок, и определяют механические свойства кости (ее прочность, способность сопротивляться нагрузкам, компенсировать и распределять механические напряжения по объему материала). Ориентация костных перекладин параллельна линиям основных напряжений, структура подобна ферме Мичелла, что позволяет кости выдерживать большие механические нагрузки. Кости не имеют резких переходов (углов), что способствует снижению внутренних механических напряжений. Надежное стабильное положение эндопротеза в костной ткани, их взаимная связь - необходимое требование для успешного использования большинства хирургических имплантатов. Поэтому имплантат должен учитывать архитектонику кости и соответствовать ей. Ортопедические имплантаты для замены костей и суставов, несущих нагрузку, эффективны только в том случае, если они могут прочно фиксироваться в кости человека. По материалам X1 съезда травматолого-ортопедов России выживание эндопротеза не превышает 5-7 лет. Ревизионное эндопротезирование в сроки до 5 лет достигает 65% случаев, а повторное ревизионное эндопротезирование - 34,7% (Тихилов Р.М., 2018). Широкое использовании компонентов эндопротезов тазобедренного и коленного суставов с пористым металлическим покрытием в виде металлических порошков, изготовленных методом газового измельчения (сферические порошки), или из проволоки - методом сетчатой ковки несколько увеличивают сроки стабильности. Однако даже покрытие такой поверхности ножки эндопротеза гидроксиапатитом сохраняет стабильность имплантата только до 9-10 лет. Причина в перегрузке отдельных участков имплантата и следующей за этим резорбции кости.

Наиболее близким, к заявленному техническому решению по сущности является техническое решение описанное в патенте RU 2627454. Он раскрывает пористые структуры с управляемой рандомизацией и способы их изготовления. Задача этого изобретения состоит в создании пористых биосовместимых структур для использования в качестве медицинских имплантатов, обладающих повышенной прочностью, позволяющей выдерживать весовые нагрузки, а также пористостью, обеспечивающей врастание ткани, в создании пористых биосовместимых структур, уподобляющей их свойства свойствам трабекулярных костей, в создании пористых биосовместимых структур обладающих управляемым и при этом случайным расположением перекладин и узлов, позволяющим улучшить их функциональные характеристики имплантатов. В указанных структурах каркаса лучше воспроизведены естественные трабекулярные структуры. Структуры применимы для изготовления различных видов имплантатов, в том числе, не ограничиваясь перечисленным, имплантатов тазобедренного сустава, в частности компрессионных винтов, имплантатов коленного сустава, голеностопного сустава, зубных, плечевого сустава, стопы/ кисти, фланцевых, спинных, черепных пластин, пластин для лечения переломов, интрамедуллярных стержней, средств наращивания костной ткани, скоб, костных винтов, имплантатов сердечнососудистой системы, таких как сердечные клапаны и искусственные устройства, способствующие работе сердца и желудочков, фиксаторов связок и мышц, других имплантатов и эндопротезов. Предложенные структуры применимы, например, к ацетабулярным колпачкам и ножкам. Предусмотрены материалы: металл, керамика, металлокерамика (кермет), стекло, стеклокерамика, полимер, композит и сочетания перечисленных материалов. В т.ч. титан, титановый сплав, цирконий, циркониевый сплав, ниобий, ниобиевый сплав, тантал, танталовый сплав, никель-хромовый (например, нержавеющая сталь), кобальт-хромовый сплав и сочетания перечисленных материалов. В данном патенте одним из решений, позволяющих повысить эффективность ортопедического имплантата, раскрыта рандомизация пористой структуры имплантата, обеспечивающая лучшую имитацию трабекулярных структур, в которые его имплантируют. То есть предполагается, что функциональные характеристики имплантата с пористой структурой можно улучшить, если в дополнение к обеспечению требуемой прочности, пористости и связности рандомизировать пористую структуру имплантата с получением в результате рандомизированной структуры каркаса, в противоположность однородной структуре с открытыми ячейками. Однако предлагается не просто имитировать трабекулярные структуры тех сегментов, в которые его имплантируют, а создавать оригинальные рандомизированные структуры, которые в отличие от рандомизированной существующей структуры, обеспечивает улучшение прочности одновременно с улучшением пористости и повышением сложности, например, за счет наличия трабекулярных свойств (при этом технически легче осуществимый при сегодняшнем уровне техники).

Прототип отражает особенности технологии изготовления имплантатов, не уточняя параметры пористой структуры для конкретной область применения (проксимальный отдел бедра), не раскрывает лучшую структуру для имитации трабекулярных структур проксимального отдела бедра, не раскрывает конструкцию ножки эндопротеза, ее геометрические и конструктивные особенности. Кроме того не предусматривает биоактивные покрытия ножки например, покрытие гидроксиапатитом.

Сущность технического решения.

Проблема длительной (на протяжении десятилетий) выживаемости (поставил и забыл) эндопротезов на сегодняшний день не решена. На решение данной проблемы направлено заявленное техническое решение.

Задачей, на решение которой направлено техническое решение является увеличение срока «выживаемости» эндопротеза, путем его полной интеграции в кость за счет структуры материала ножки эндопротеза, и снижения риска распространения инфекции.

Технический результат заключается в увеличении срока службы эндопротеза, за счет лучшей остеоинтеграции, снижения риска распространения инфекции, снижения резорбции кости.

Технический результат достигается тем, что эндопротез тазобедренного сустава содержит ножку для крепления в бедренной кости, чашку для скрепления с вертлужной впадиной, сферическую головку. Ножка выполнена из титанового сплава, содержит внутрикостную часть, предназначенную для имплантации в костномозговой канал бедренной кости и шейку, предназначенную для размещения головки. Внутрикостная часть, выполнена сужающейся по ширине в направлении к дистальному концу ножки и имеет проксимальный и дистальный отделы. Поперечное сечение проксимального отдела, предназначенного для размещения в метафизарной части бедренной кости, имеет две плоские параллельные стороны, относящиеся к передней и задней поверхностям ножки, и две округлые стороны, относящиеся к медиальной и латеральной поверхностям ножки. Медиальная поверхность ножки изогнута и во фронтальной проекции параллельна профилю дуги Адамса (профилю внутренней поверхности бедренной кости). Латеральная поверхность во фронтальной проекции прямолинейной формы. Дистальный конец дистального отдела ножки имеет цилиндрическую форму. Медиальная поверхность проксимального отдела плавно по радиусу сопрягается с медиальной поверхностью дистального отдела и шейкой ножки. Латеральная поверхность проксимального отдела и латеральная поверхность дистального отдела образуют прямую поверхность. Поперечное сечение дистального отдела, предназначенного для размещения в диафизарной части бедренной кости, имеет форму круга на дистальном конце. Толщина проксимального отдела (расстояние между передней и задней поверхностью ножки) соответствует диаметру дистального отдела ножки. Дистальный отдел плавно переходит в проксимальный отдел внутрикостной части, и имеет поперечное сечение диаметром равным среднестатистическому диаметру узкой части костномозгового канала бедренной кости. Структура материала внутрикостной части имеет заданное строение в виде продольных сквозных ячеек (каналов) с поперечным размером в диапазоне от 0,8 до 1,6 мм и поперечные сквозные поры с поперечным размером в диапазоне от 300 до 500 мкм. Поперечный размер продольных ячеек изменяется (увеличивается, уменьшается) вдоль протяженности поперечного сечения ножки. Направление (ориентация) продольных сквозных ячеек, приближенных к медиальной поверхности, параллельно профилю медиальной поверхности во фронтальной плоскости, направление продольных сквозных ячеек, приближенных к латеральной поверхности, параллельно профилю латеральной поверхности во фронтальной плоскости. Направление продольных сквозных ячеек у медиальной поверхности плавно меняется, переходя в направление продольных сквозных ячеек у латеральной поверхности. В поперечном сечении стенки продольных ячеек внутренней части толщиной в 1,0 мм. Наружная поверхность ножки имеет толщину стенок ячейки не более 0,5 мм. Поверхность внутрикостной части ножки содержит биоактивное покрытие гидроксиапатитом толщиной 40 мкм и насыщена антибиотиком широкого спектра действия.

Биоактивное покрытие гидроксиапатитом предпочтительно нанесено по технологии микродугового оксидирования.

Конструкция ножки эндопротеза обеспечивает полную остеоинтеграцию и абсолютную стабильность эндопротеза на протяжении десятилетий. Сеть продольных сквозных ячеек (каналов) и поперечных сквозных пор, сообщающихся с ячейками, позволяет циркулировать биологическим жидкостям и проникать биологическим материалам внутрь ножки эндопротеза, позволяет свободно прорастать внутрь ножки кровеностным сосудам - как со стороны интрамедуллярной артерии, так капиллярам из окружающих тканей (эндоста). Биологически активный слой на основе гидроксиапатита и поры обеспечивают образование ядер кристаллизации, инициирует остеоиндуктивный процесс на поверхности ножки и не препятствует остеокондуктивному процессу проникновения капилляров со стороны эндоста, обеспечивая полную остеоинтеграцию имплантата в короткие сроки (в течение 1 месяца) и механическую прочность кости. Быстрая, в течение месяца, остеоинтеграция ножки надежно блокирует его положение относительно кости и позволяет легко выдерживать все физиологические нагрузки. Проникновение костного субстрата внутрь ножки через поры и ячейки способствует его полной остеоинтеграции. Биологически активный слой на основе гидроксиапатита (гидроксиапатитовое напыление) индуцирует остогенез в костно-мозговом канале.

Сущность технического решения поясняется схемами, на которых изображено:

Фиг. 1 - эндопротез проксимального отдела бедренной кости (установлен, показано поперечное сечение А-А);

Фиг. 2 - ножка эндопротеза, общий вид.

Фиг. 3 - ножка эндопротеза, вид сбоку.

Осуществление технического решения.

Эндопротез тазобедренного сустава содержит ножку 1 (фиг. 1) для крепления в бедренной кости 2 (фиг. 1), чашку 3 (фиг. 1) для скрепления с вертлужной впадиной, сферическую головку 4 (фиг. 1). Ножка 1 выполнена из титанового сплава, содержит внутрикостную часть 5 (фиг. 1; 2), предназначенную для имплантации в костномозговой канал бедренной кости и шейку 6 (фиг. 1; 2), предназначенную для размещения головки 4. Внутрикостная часть 5, выполнена сужающейся по ширине в направлении к дистальному концу 7 (фиг. 1; 2) ножки 1 и имеет проксимальный 8 (фиг. 1; 2) и дистальный 9 (фиг. 1; 2) отделы. Поперечное сечение проксимального отдела 8, предназначенного для размещения в метафизарной части бедренной кости, имеет две плоские параллельные стороны 10 и 11 (фиг. 1), относящиеся к передней 12 (фиг. 3) и задней 13 (фиг. 3) поверхностям ножки 1, и две округлые стороны 14 и 15 (фиг. 1), относящиеся к медиальной 16 (фиг. 1) и латеральной 17 (фиг. 1) поверхностям ножки 1. Медиальная поверхность 16 ножки 1 изогнута и во фронтальной проекции параллельна профилю дуги Адамса (профилю внутренней поверхности бедренной кости). Латеральная поверхность 17 во фронтальной проекции выполнена прямолинейной формы. Дистальный конец 7 дистального отдела 9 ножки 1 имеет цилиндрическую форму. Медиальная поверхность 16 проксимального отдела 8 плавно по радиусу сопрягается с медиальной поверхностью 16 дистального отдела 9 и шейкой 6 ножки 1. Латеральная поверхность 17 проксимального отдела 8 и латеральная поверхность 17 дистального отдела 9 образуют прямую поверхность. Поперечное сечение дистального отдела 9, предназначенного для размещения в диафизарной части бедренной кости 2, имеет форму круга на дистальном конце 7. Толщина проксимального отдела 8 (расстояние между передней и задней поверхностью ножки) соответствует диаметру d (фиг. 3) дистального отдела 9 ножки 1. Дистальный отдел 9 плавно переходит в проксимальный отдел 8 внутрикостной части 5, и имеет поперечное сечение диаметром d равным среднестатистическому диаметру D (фиг. 1) узкой части костномозгового канала бедренной кости 2. Структура материала внутрикостной части 5 имеет заданное строение в виде продольных сквозных ячеек 18 (фиг. 1) (каналов) с поперечным размером в диапазоне от 0,8 до 1,6 мм и поперечные сквозные поры 19 (фиг. 1) с поперечным размером в диапазоне от 300 до 500 мкм. Поперечный размер продольных ячеек 18 изменяется вдоль протяженности поперечного сечения ножки 1. Направление продольных сквозных ячеек 18, приближенных к медиальной поверхности 16, параллельно профилю медиальной поверхности 16 во фронтальной плоскости. Направление (ориентация) продольных сквозных ячеек 18, приближенных к латеральной поверхности 17, параллельно профилю латеральной поверхности 17 во фронтальной плоскости. Направление (ориентация) продольных сквозных ячеек 18 у медиальной поверхности 16 плавно меняется, переходя в направление продольных сквозных ячеек 18 у латеральной поверхности 17. Т.е. продольные сквозные ячейки 18 дугообразной формы (повторяющие форму дуги Адамса, ориентированные конгруэнтно дуге Адамса) у медиальной поверхности 16 плавно переходят в прямолинейные продольные сквозные ячейки 18 у латеральной поверхности 17, так что промежуточные ячейки имеют промежуточную ориентацию. Таким образом, направление продольных сквозных ячеек 18 во фронтальной плоскости приближается к среднестатистическому направлению пучков костных трабекул губчатого вещества бедренной кости, в области арки Адамса. В поперечном сечении стенки 20 (фиг. 1) продольных ячеек 18 внутренней части 5 толщиной в 1,0 мм. В продольном сечении стенки 20 продольных ячеек 18 расположены параллельно преимущественному направлению костных трабекул в области арки Адамса. Наружная поверхность ножки 1 имеет толщину стенок 21 (фиг. 1) не более 0,5 мм. Поверхность внутрикостной части 5 ножки 1 содержит биоактивное покрытие гидроксиапатитом толщиной 40 мкм и насыщена антибиотиком широкого спектра действия. Биоактивное покрытие гидроксиапатитом нанесено по технологии микродугового оксидирования. Изготавливают ножку 1 по аддитивной технологии. Для изготовления имплантата предварительно получают информацию (в формате файла DICOM images) о геометрической форме бедренной кости используя компьютерную томографию (КТ, MPT, МСКТ). Либо используют данные о среднестатистических размерах бедренной кости, костномозгового канала. Для конвертации послойных томографических снимков и построения трехмерной математической модели сломанной кости применяют программное обеспечение (например, MIMICS Materialise, Implant-assistant, SimPlant, 3D-DOCTOR, и др.,), с помощью которого из набора компьютерных срезов строят 3D модель. Используя программное обеспечение, на основе компьютерной томографии, формируют математическую трехмерную модель кости, используя которую с помощью систем автоматизированного проектирования (программного обеспечения CAD/САМ) моделируют компоненты эндопротеза, задают размеры и геометрическую форму ножки. Для изготовления используют металлический порошок на основе титана (ВТ-6). Моделируют структуру материала ножки 1, ее пространственное строение, размеры ячеек 18 и пор 19, характер изменения их размера и ориентации в объеме материала ножки 1. Данные о трехмерной математической модели ножки 1 импортируют в формат используемый устройством для трехмерной печати металлом (3D-принтер). Для сплавления металлического порошка, путем выборочной послойной плавки, используют технологию электроннолучевой плавки (Electron Beam Melting, ЕВМ). Также могут быть применены 3D принтеры, печатающие по технологии селективного лазерного спекания (Selective Laser Sintering, SLS) и прямого металлического лазерного плавления (Direct Metal Selective Laser Melting, SLM). Распечатывают ножку 1, подвергают механической обработке шейку 6. Наносят гидроксиапатит, например методом ионно-плазменного напыления. Для этого порошок гидроксиапатита пропускают через плазмотрон, частицы порошка расплавляются в плазменной струе и оседают на поверхность имплантата. Пропитывают антибиотиком.

Используют следующим образом.

На этапе предоперационного планирования выбирается типоразмер эндопротеза, измеряется диаметр костномозгового канала на уровне дистального конца 7 ножки 1. После выполнения доступа к тазобедренному суставу, остеотомии шейки бедренной кости 2 и установки чашки 3 осуществляется разработка проксимального метафиза бедренной кости 2. В отличие от аналогов костномозговой канал бедренной кости 2 не обрабатывается, не формируется специального костного ложа под ножку эндопротеза и тем самым сохраняется эндостальная поверхность с ее остеогенными свойствами и интрамедуллярное кровоснабжение. Окончатым долотом выполняется вскрытие костномозгового канала. Фрезой и короткими рашпилями формируется ложе в метафизе бедра под проксимальный отдел 8 ножки 1 соразмерной диаметру костномозгового канала. Последовательно увеличивая размер рашпиля, разработка метафиза продолжается до запланированного размера. Далее в подготовленное костное ложе устанавливается примерочная система, включающая примерочные проксимальный отдел ножки, конус и головку, которая вправляется во впадину чаши. После проверки объема движений и длины конечности примерочная система удаляется из костного ложа и в него устанавливается полная ножка 1 эндопротеза - таким образом травмирование костномозгового канала совершается минимальное, а костный мозг со всем его содержимым в виде остеогенных клеток, гормонов и морфогенетических белков сразу проникает в ячейки эндопротеза. На конус шейки 6 ножки 1 устанавливается бедренная головка 4, которая затем вправляется в чашку 3 эндопротеза. Далее устанавливается дренаж и рана послойно ушивается. Таким образом, клиническое использование предложенного технического решения должно исключить развитие гипертрофии кортикальной кости в области проксимального и дистального отделов и лизиса спонгиозной кости в области проксимального отдела и обеспечить длительную стабильность ножки эндопротеза, а также сократить сроки послеоперационной реабилитации даже у больных с выраженным остеопорозом.

Изобретение относится к области травматологии и ортопедии. Эндопротез тазобедренного сустава содержит ножку для крепления в бедренной кости, чашку для скрепления с вертлужной впадиной, сферическую головку. Ножка выполнена из титанового сплава, содержит внутрикостную часть, предназначенную для имплантации в костномозговой канал бедренной кости и шейку, предназначенную для размещения головки. Внутрикостная часть выполнена сужающейся по ширине в направлении к дистальному концу ножки и имеет проксимальный и дистальный отделы. Поперечное сечение проксимального отдела, предназначенного для размещения в метафизарной части бедренной кости, имеет две плоские параллельные стороны, относящиеся к передней и задней поверхностям ножки, и две округлые стороны, относящиеся к медиальной и латеральной поверхностям ножки. Медиальная поверхность ножки изогнута и во фронтальной проекции параллельна профилю дуги Адамса. Латеральная поверхность во фронтальной проекции прямолинейной формы. Дистальный конец дистального отдела ножки имеет цилиндрическую форму. Медиальная поверхность проксимального отдела плавно по радиусу сопрягается с медиальной поверхностью дистального отдела и шейкой ножки. Латеральная поверхность проксимального отдела и латеральная поверхность дистального отдела образуют прямую поверхность. Поперечное сечение дистального отдела, предназначенного для размещения в диафизарной части бедренной кости, имеет форму круга на дистальном конце. Толщина проксимального отдела соответствует диаметру дистального отдела ножки. Дистальный отдел плавно переходит в проксимальный отдел и имеет поперечное сечение диаметром равным среднестатистическому диаметру узкой части костномозгового канала бедренной кости. Структура материала внутрикостной части имеет заданное строение в виде продольных сквозных ячеек с поперечным размером в диапазоне от 0,8 до 1,6 мм и поперечные сквозные поры с поперечным размером в диапазоне от 300 до 500 мкм. Поперечный размер продольных ячеек изменяется вдоль протяженности поперечного сечения ножки. Направление продольных сквозных ячеек, приближенных к медиальной поверхности, параллельно профилю медиальной поверхности во фронтальной плоскости. Направление продольных сквозных ячеек, приближенных к латеральной поверхности, параллельно профилю латеральной поверхности во фронтальной плоскости. Направление продольных сквозных ячеек у медиальной поверхности плавно переходит в направление продольных сквозных ячеек у латеральной поверхности. В поперечном сечении стенки продольных ячеек внутренней части толщиной в 1,0 мм. Наружная поверхность ножки имеет толщину стенок ячейки 0,5 мм. Поверхность внутрикостной части ножки содержит биоактивное покрытие гидроксиапатитом толщиной в 40 мкм и насыщена антибиотиком широкого спектра действия. Изобретение обеспечивает увеличение срока службы эндопротеза. 3 ил.

Эндопротез тазобедренного сустава, содержащий ножку для крепления в бедренной кости, чашку для скрепления с вертлужной впадиной, сферическую головку, ножка выполнена из титанового сплава, содержит внутрикостную часть, предназначенную для имплантации в костномозговой канал бедренной кости, и шейку, предназначенную для размещения головки, отличающийся тем, что внутрикостная часть, выполнена сужающейся по ширине в направлении к дистальному концу ножки и имеет проксимальный и дистальный отделы, причем поперечное сечение проксимального отдела, предназначенного для размещения в метафизарной части бедренной кости, имеет две плоские параллельные стороны, относящиеся к передней и задней поверхностям ножки, и две округлые стороны, относящиеся к медиальной и латеральной поверхностям ножки, медиальная поверхность ножки изогнута и во фронтальной проекции параллельна профилю дуги Адамса, латеральная поверхность во фронтальной проекции прямолинейной формы, дистальный конец дистального отдела ножки имеет цилиндрическую форму, медиальная поверхность проксимального отдела плавно по радиусу сопрягается с медиальной поверхностью дистального отдела и шейкой ножки, латеральная поверхность проксимального отдела и латеральная поверхность дистального отдела образуют прямую поверхность, поперечное сечение дистального отдела, предназначенного для размещения в диафизарной части бедренной кости, имеет форму круга на дистальном конце, толщина проксимального отдела соответствует диаметру дистального отдела ножки, дистальный отдел плавно переходит в проксимальный отдел и имеет поперечное сечение диаметром, равным среднестатистическому диаметру узкой части костномозгового канала бедренной кости, структура материала внутрикостной части имеет заданное строение в виде продольных сквозных ячеек с поперечным размером в диапазоне от 0,8 до 1,6 мм и поперечные сквозные поры с поперечным размером в диапазоне от 300 до 500 мкм, поперечный размер продольных ячеек изменяется вдоль протяженности поперечного сечения ножки, направление продольных сквозных ячеек, приближенных к медиальной поверхности, параллельно профилю медиальной поверхности во фронтальной плоскости, направление продольных сквозных ячеек, приближенных к латеральной поверхности, параллельно профилю латеральной поверхности во фронтальной плоскости, направление продольных сквозных ячеек у медиальной поверхности плавно переходит в направление продольных сквозных ячеек у латеральной поверхности, в поперечном сечении стенки продольных ячеек внутренней части толщиной в 1,0 мм, наружная поверхность ножки имеет толщину стенок ячейки 0,5 мм, поверхность внутрикостной части ножки содержит биоактивное покрытие гидроксиапатитом толщиной в 40 мкм и насыщена антибиотиком широкого спектра действия.