Устройство для протезирования тазобедренного сустава у собак и кошек Российский патент 2023 года по МПК A61F2/34 A61D1/00 

Настоящее изобретение относится к области ветеринарии, а именно, к устройствам для протезирования тазобедренного сустава у животных, в частности, собак, например, при травме, дегенеративном заболевании и т.д.

На сегодняшний день на ветеринарном мировом рынке известны продукты для протезирования тазобедренных суставов компаний Kyon и Biometrix.

Известно устройство для протезирования тазобедренного сустава, включающее предназначенную для установки в вертлюжную впадину тазовой кости чашку, вкладыш в ней из полимерного материала, сферообразный элемент, переходник и ножку с винтами ножки (1).

Примечание: ножка это деталь, предназначенная для установки в бедренную кость.

Операции основываются на непосредственной фиксации имплантов: в частности чашка соединяется за счет плотной посадки («пресс-фит») в вертлужной впадине и за счет последующей постоянной остеоинтеграции, а ножка соединяется с костью винтами также с последующей постоянной остеоинтеграцией.

При их помощи обеспечивается полная или частичная замена тазобедренного сустава.

Их недостатками являются значительные объемы времени на проведение операций, значительные объемы самих операций, наличие рисков, связанные с проведением операций, в частности, достаточно частые интраоперационные трещины в кости, или, если, например, неверно подобран типоразмер ножки, с ошибкой даже в 1 мм, то это может привести к значимой трещине или даже перелому бедренной кости.

Чашки для установки в вертлюжную впадину тазовой кости могут быть двух типов: чашка для первичных операций и чашка для ревизионных (повторных) операций.

Чашка для первичной операции характеризуется тем, что жестко соединена с вкладышем из полимерного материала, в частности, из пластмассы. Она используется при проведении первичной операции, поскольку не предполагает использование травмоопасных вкручиваемых в кости винтов. Для установки в вертлюжную впадину тазовой кости ее с вкладышем запрессовывают в вертлюжную впадину тазовой кости. В чашке этого типа в верхней части со стороны кости имеются отверстия незначительных размеров, в которые после операции постепенно прорастает тазовая кость.

Чашка для первичной операции не имеет сквозных отверстий для винтов для вкручивания в кость.

С течением времени чашка протеза, установленная в результате первичной операции, может «расшататься» в вертлюжной впадине, например, вследствие резорбции кости, и/или вследствие не прорастания (не срастания) кости в чашку и т.д., и перестать выполнять свою функцию.

В этом случае проводят ревизионную операцию. Она состоит в том, что чашку, установленную при первичной операции вытаскивают (извлекают) и заменяют на второй тип чашки, то есть на чашку для ревизионных (повторных) операций, которая характеризуется тем, что имеет сквозные отверстия, предназначенные для вкручивание винтов в кость, а также тем, что вкладыш из полимерного материала существует отдельно и во время ревизионной операции после ввинчивания винтов запрессовывается в чашку.

Примечание: чашку для первичных операций использовать для ревизионных операций не возможно, поскольку после ее «расшатывания» в вертлюжной впадине необходимо дополнительно усилить соединение за счет использования винтов, но в чашке нет для них сквозных отверстий.

В результате чашка для ревизионных операций характеризуется тем, что она удерживается не только за счет запрессовывания в вертлюжную впадину с последующим прорастанием кости в отверстия в верхней части чашки, а в первую очередь за счет винтов, ввинченных через сквозные отверстия в кость.

Рассмотрим некоторые недостатки ножки при полной или частичной замене тазобедренного сустава.

При недостаточной остеоинтеграции известны случаи расшатывания ножки в бедренном канале, что провоцирует повторные операции по замене ножки на больший размер или установку ножки с цементом, что конечно усложняет операцию, стимулирует дополнительные риски осложнений и т.д. В компании Kyon (1) ножка фиксируется в бедренном канале к медиальной стенке бедренной кости винтами. Винты блокируются в ножке конусовидные типом блокировки. То есть шляпка винта сделана в виде конуса и когда винт закручивается в ножку и соответственно в кость, то с помощью конусовидной головки винт блокируется в ножке. Известны случаи когда такой вид блокировки не срабатывает.

Также достаточно часто имеет место осложнение -подпротезный перелом. Данное осложнение вызвано давлением мышц на бедренную кость в дистальной (нижней) часть ножки, которая жестко фиксируется к бедру - все это может приводить к подпротезному перелому. Также данное осложнение может быть спровоцировано дистальными винтами, которые в латеральной стенке просверливаются сверлом диаметром 4.5 мм и после установки ножки отверстиям необходимо 1.5-2 месяца чтобы "зарасти".

С учетом выше изложенного ближайшим аналогом по максимальному количеству общих существенных признаков является устройство для протезирования тазобедренного сустава, включающее предназначенную для установки в вертлюжную впадину тазовой кости чашку, в которой имеется, по меньшей мере, пара сквозных отверстий, вкладыш из полимерного материала, предназначенный для установки внутри полости чашки, причем чашка и вкладыш снабжены средством для соединения вкладыша с чашкой с возможностью жесткой фиксации, винты с возможностью их установки внутри сквозных отверстий чашки, сферообразный элемент, переходник и ножку с винтами ножки (1).

Как отмечено выше, данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога заявленного изобретения по максимальному числу общих существенных признаков.

Недостатками известного устройства являются:

• ревизионная операция предполагает обязательное удаление установленное при первичной операции чашки без сквозных отверстий под винты с вкладышем из вертлюжной впадины тазовой кости. Это болезненно для животного. Кроме того, чашка срослась с костью и происходит разрыв, что особенно болезненно воспринимается животным.

Как правило при ревизионной операции вставляют чашку большего размера (например, вместо чашки с диаметром 23 мм, вставляют чашку с диаметром 26 мм). Это требует установки вкладыша большего размера и, как следствие, требуется установка сферы большего диаметра. А это изменяет размеры переходника и ножки (детали, предназначенной для установки в бедренную кость). Иначе говоря, необходимо менять все детали устройства для протезирования тазобедренного сустава у животных.

• Высокая сложность и длительность во времени проведения операции, в том числе ревизионной операции, при которой надо удалить одну чашку с вкладышем и заменить на новую чашку с вкладышем.

• для проведения основной и ревизионной операции надо иметь два вида чашек, с разной конструкцией: для проведения основной операции чашка монолитно (прочно) соединена с вкладышем, а для проведения ревизионной операции чашка и вкладыш являются отдельными деталями, которые в процессе проведения операции соединяются между собой,

• значительные объемы времени на проведение операций, значительные объемы трудозатрат хирурга на проведение самих операций, в том числе повторных, наличие рисков, связанные с проведением операций, в частности, относящиеся к установке чашки и к установке ножки.

Технической задачей заявленного устройства для протезирования тазобедренного сустава,

является:

• Предотвращение удаления чашки и тем самым снижение болезненности проведения операции для животного,

• Повышение успешности проведения операции за счет использования той же чашки, которая использовалась ранее;

• Упрощение проведения операции;

• Предотвращение замены всей конструкции ранее установленного тазобедренного сустава, то есть отпадает необходимость менять сферообразный элемент, переходник и ножку (деталь, предназначенную для установки в бедренную кость), а надо заменить только вкладыш.

• Универсальность набора деталей, при котором используется один тип чашки с вкладышем и для первичной и для ревизионной операций вместо двух типов чашек, используемых ранее: чашки для первичных операций и чашки для ревизионных (повторных) операций.

• Уменьшения (сокращение) числа деталей, когда используется одна и та же чашка и для основной и для ревизионной операции, то есть преимущество состоит в использовании одной чашки вместо двух;

• Уменьшение объемов времени на проведение операций, уменьшение объемов трудозатрат хирурга на проведение самих операций, в том числе повторных, в частности, относящихся к установке чашки и к установке ножки, уменьшение рисков, связанные с проведением операций;

• расширение ассортимента устройств данного назначения.

В качестве дополнительного пояснения заявитель считает необходимым отметить, что в заявленном изобретении чашка остается в вертлюжной впадине и с нее принудительно удаляется вкладыш, например, путем его разрезания на части с последующим удалением. После того, как «старый» вкладыш удален производят удаление заглушек чашки и в открывшиеся отверстия вкручивают винты в кость и после этого сверху защелкивается новый вкладыш. Как отмечено выше «старый» вкладыш удаляется либо его распилом ланцетом, либо путем разрезания скальпелем, например, нагреваемым электричеством под напряжением. Острие скальпеля при этом разогревается и разрезает полимерный материал вкладыша с последующим удалением его. Самое простое использовать для разрезания вкладыша дисковую фрезу, но это опасно, поскольку можно повредить ей чашку.

Таким образом, в соответствии с поставленной технической задачей техническим результатом, достигаемым заявленным устройством, являются:

• Предотвращение удаления чашки и тем самым снижение болезненности проведения операции для животного,

• Повышение успешности проведения операции за счет использования той же чашки, которая использовалась ранее;

• Упрощение проведения операции за счет того, что нет необходимости удалять чашку;

• Предотвращение замены всей конструкции ранее установленного тазобедренного сустава, то есть отпадает необходимость менять сферообразный элемент, переходник и ножку, а надо заменить только вкладыш,

• Универсальность набора деталей, при котором используется один тип чашки с вкладышем и для первичной и для ревизионной операции вместо двух типов чашек, используемых ранее: чашки для первичных операций и чашки для ревизионных (повторных) операций.

• Уменьшения (сокращение) числа деталей, когда используется одна и та же чашка и для основной и для ревизионной операции, то есть Преимущество состоит в использовании одной чашки вместо двух;

• Уменьшение объемов времени на проведение операций, уменьшение объемов трудозатрат хирурга на проведение операций, в том числе повторных, в частности, относящихся к установке чашки и к установке ножки, уменьшение рисков, связанные с проведением операций;

• расширение ассортимента устройств данного назначения.

Поставленная техническая задача и указанный технический результат достигаются заявленным устройством для протезирования тазобедренного сустава, включающем предназначенную для установки в вертлюжную впадину тазовой кости чашку, в которой имеется, по меньшей мере, пара сквозных отверстий, вкладыш из полимерного материала, предназначенный для установки внутри полости чашки, причем чашка и вкладыш снабжены средством для соединения вкладыша с чашкой с возможностью жесткой фиксации, винты с возможностью их установки внутри сквозных отверстий чашки, сферообразный элемент, переходник и ножку с винтами ножки, причем, согласно изобретению, сквозные отверстия в чашке выполнены с заглушками с возможностью их удаления, а вкладыш выполнен с возможностью отделения от чашки и заменой на аналогичный вкладыш.

Приведенная совокупность общих существенных признаков представляет собой сущность заявляемого изобретения. Она необходима и достаточна во всех случаях его реализации.

Такое техническое решение имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом:

• Предотвращается удаление чашки при проведении ревизионной операции и тем самым снижение болезненности проведения операции для животного,

• Повышается количество успешно проведенных операций за счет использования той же чашки, которая использовалась ранее;

• Упрощается проведение операции за счет того, что нет необходимости удалять чашку;

• Предотвращается замена всей конструкции ранее установленного тазобедренного сустава, то есть отпадает необходимость менять сферообразный элемент, переходник и ножку, а надо заменить только вкладыш.

• Обеспечивается универсальность набора деталей, при котором используется один тип чашки с вкладышем и для первичной и для ревизионной операций вместо двух типов чашек, используемых ранее: чашки для первичных операций и чашки для ревизионных (повторных) операций.

• Уменьшается (сокращается) число деталей, когда используется одна и та же чашка и для основной и для ревизионной операции, то есть преимущество состоит в использовании одной чашки, вместо двух;

• Уменьшается объем времени на проведение операций, уменьшается объем самих операций, снижаются риски, связанные с проведением операций, в частности, относящихся к установке чашки и к установке ножки;

• Расширяется ассортимент устройств данного назначения.

Приведенная совокупность существенных признаков характеризует комплексный объект (устройство для протезирования тазобедренного сустава) состоящий из целой серии следующих узлов:

• чашка,

• вкладыш,

• средство для соединения вкладыша с чашкой с возможностью жесткой фиксации,

• винты с возможностью их установки внутри сквозных отверстий чашки,

• сферообразный элемент,

• переходник,

• ножка со снабженными винтовой резьбой сквозными отверстиями,

• винты ножки.

Заявитель считает необходимым отметить, что конструктивное исполнение узлов раскрыто ниже в зависимых пунктах формулы изобретения. Отдельные вышеперечисленные узлы вне связи и взаимодействии с другими частями устройства не могут осуществить протезирование тазобедренного сустава. Для выполнения протезирования каждый узел должен быть объединен с другими узлами и приспособлениями, выполняющими определенные функции, т.е. из-за своей конструкции каждый узел не может обеспечивать протезирование самостоятельно в отрыве от других узлов устройства.

В соответствии с вышеизложенным, применительно к заявленному изобретению заявитель считает необходимым выделить следующие развития и/или уточнения совокупности его существенных признаков, относящихся к частным случаям выполнения или использования.

Заглушка может иметь различные конструкции. Заявитель разработал несколько ее вариантов. Однако, по мнению заявителя, наиболее предпочтительна заглушка, которая содержит центральную часть в виде пластины с раскрытым в сторону полости чашки глухим отверстием звездообразной в плане формы, соединенной посредством перемычек с отходящим от чашки с уступом и со стенкой сквозного отверстия в чашке, причем уступ расположен на расстоянии от поверхности полости чашки не менее высоты головки винта. Такая конструкция удобна при проведении операции, практична, малогабаритна. Ее важным преимуществом является то, что после удаления отдельной заглушки и вкручивания соответствующего винта в ставшим полностью открытым сквозное отверстие его головка сминает уступ, блокируется (заанкеривается) в нем и оказывается ниже или, в крайнем случае, заподлицо, с поверхностью полости чашки. В результате головка винта не выступает из сквозного отверстия чашки и не мешает контакту вкладыша из полимерного материала с поверхностью чашки внутри ее полости.

Конструкция винта, который вводится в полностью раскрытое после удаления заглушки сквозное отверстие и вкручивается в кость может быть различной.

По мнению заявителя наиболее целесообразна конструкция винта, головка которого выполнена конической формы с винтовой резьбой на ее боковой поверхности с возможностью смятия уступа и блокирования (заанкеривания) в нем, а стержень винта выполнен цилиндрической формы с винтовой резьбой.

Ее преимуществом является надежность соединения и минимальные размеры.

Желательно, чтобы каждая перемычка имела бы фаску, примыкающую к поверхности стенки сквозного отверстия в чашке.

Фаска образована для того, чтобы при срезании заглушки срез заглушки проходил в контролируемом месте, а именно, по поверхности сквозного отверстия чашки.

Для обеспечения надежности извлечения срезанной, например, отверткой заглушки из сквозного отверстия чашки целесообразно, чтобы стенки глухого отверстия заглушки были бы выполнены на конус, раскрытый в сторону полости чашки. При такой конструкции для снятия заглушки конец (жало) отвертки вводят в глухое отверстие звездообразной в плане формы пластины заглушки. Жало отвертки также должно иметь звездообразную в плане форму. Конус позволяет надежно замкнуть заглушку на жале отвертки. При повороте отвертки происходит разрушение перемычки. Затем заглушка извлекается из чашки и из операционного поля. На ее место можно вставить винт с последующим вкручиванием его в кость.

Предпочтительно, чтобы чашка имела бы несколько сквозных отверстий с заглушками с возможностью их удаления, например, пять или семь.

Это дает следующие преимущества:

В зависимости от конкретной ситуации можно, например, из пяти заглушек извлечь три заглушки и через образовавшиеся сквозные отверстия вкрутить в кость три винта, а две заглушки оставить не тронутыми и не срезать их.

Другой пример: одну заглушку можно снять и извлечь, а также извлечь по одной заглушке по ее сторонам, например, смежных с ней, если именно в этом месте надо установить винты.

Все это повышает удобство пользования и создает универсальность устройства, поскольку позволяет вкручивать винты в то место, где расположена кость, и, таким образом, расширяются возможности вкрутить винты в различные области кости, не поворачивая чашку.

Кроме того, наличие нескольких отверстий с заглушками в разных местах чашки позволяет не делить чашку для проведения операции, например, на чашку для проведения операции на левой лапке и чашку для проведения операций на правой лапке

Еще одна особенность заявленного устройства состоит в том, что продольные оси сквозных отверстий с заглушками могут иметь различные направления в пространстве. Это создает возможность иметь различные направления вкручивания винта в сквозных отверстиях в различных местах чашки.

Средство для соединения вкладыша с чашкой с возможностью жесткой фиксации может иметь различную конструкцию.

По мнению заявителя, наиболее целесообразна конструкция, которая содержит выполненный на наружной стороне вкладыша кольцевой выступ из деформируемого материала, с возможностью расположения в кольцевой впадине на внутренней стороне чашки, имеющей расположенный над кольцевой впадиной со стороны входа в полость чашки выступ, и, кроме того, содержит выполненный на наружной стороне вкладыша, а чашка имеет центральное отверстие, в которой размещен выступ, выполненный на наружной стороне вкладыша.

Важной особенностью заявленного изобретения является то, что на стенке центрального отверстия чашки может быть выполнена винтовая резьба с возможностью ввинчивания в нее и вывинчивания из нее концевой части импактора цилиндрической формы. Это позволяет при проведении операции чашку забивать в кость импактором чашки, который вкручивается в центральное отверстие чашки. После установки чашки в кости импактор чашки удаляется путем вывинчивания его из центрального отверстия чашки. У ближайшего аналога (см. (1) импактор чашки расположен по «экватору» чашки, что усложняет визуализацию и ориентиры при забивания чашки в кость для обеспечения эффективного прорастания кости в чашку (создания пресс-фита).

Деформируемый материал должен удовлетворять требованиям достаточной гибкости, инертности по отношению к тканям организма, например, представлять собой полимер.

Для повышения эффективности врастания кости в чашку, предпочтительно, чтобы наружная поверхность чашки была бы покрыта слоем материала с трабекулярной структурой. Данный материал широко известен (см., например, Интернет http://mst.ru/products/spine/body/tm/properties/). Высокая пористость этого материала способствует быстрому и прочному врастанию костной ткани.

Для контроля положения чашки при проведении операции на наружной поверхности чашки может быть образована кольцевая полоса, имеющая окраску иную, чем окраска слоя материала с трабекулярной структурой.

Конструкция ножки может быть различной.

Однако, по мнению заявителя, желательно, чтобы наружная поверхность ножки в верхней и средней части была бы покрыта слоем материала с трабекулярной структурой.

Таким образом, ножка, как и чашка, покрыта пористой структурой (она подробно описана в чашке), которая позволяет в максимально быстрый срок произойти первичной остеоинтеграции (врастания) в кость, что является самой лучшей фиксацией. Причем важное отличие, что дистальная (нижняя) часть ножки не покрыта пористой структурой и абсолютно гладкая. Данное строение сделано для того, чтобы снизить давление на бедренную кость в области дистальной части ножки, что позволит значительно снизить риски подпротезных переломов.

В итоге в заявленном устройстве ножка фиксируется за счет остеоинтеграции (врастания) кости (или, иначе говоря, за счет системы «пресс фит»), но чтобы снизить возможные риски (в частности, интраоперационные трещины в бедренной кости, подпротезные переломы бедренной кости) применяется сочетание методики остеоинтеграции (система «пресс фит») и фиксация винтами. Таким образом, менее жесткая фиксация системой «пресс фит» позволяет избежать интраоперационных трещин в бедренной кости, причем после установки ножки она дополнительно фиксируется 2-3 (в зависимости от размера ножки) винтами в бедренном канале. В итоге мы не применяем дистальные винты и не просверливаем дополнительные отверстия в латеральной стенке бедренной кости, что позволяет избежать подпротезных переломов бедренной кости.

Еще одно преимущество заявленного устройства заключается в следующем.

Целесообразно, чтобы снабженные винтовой резьбой сквозные отверстия ножки были бы выполнены конусной формы, причем в крайнем отверстии со стороны переходника был бы зафиксирован (вкручен) бикортикальный винт ножки, который имеет цилиндрические головку и цилиндрический стержень со стороны другого конца винта, каждый из которых снабжен винтовой резьбой, между которыми имеется участок конусной формы с винтовой резьбой на боковой поверхности, а в, по меньшей мере, одном остальном сквозном отверстии ножки был бы зафиксирован монокортикальный винт ножки, который имеет головку конусной формы с винтовой резьбой на боковой поверхности и цилиндрический стержень со стороны другого конца винта, снабженный винтовой резьбой.

Все винты ножки вкручиваются участками конусной формы с винтовой резьбой в снабженные винтовой резьбой сквозные отверстия ножки, которые выполнены конусной формы. В результате винты ножки садятся в сквозных отверстиях конусной форму ножки и их заклинивает в этих сквозных отверстиях конусной форму ножки и винты не проваливаются (шаг резьбы в сквозных отверстиях ножки и угол его конуса совпадает с шагом винтовой резьбы на винтах ножки и углом конуса частей винтов конусной формы, имеющих винтовую резьбу). Если, например, разболтается винт ножки в кости, то за счет того, что он заклинен в сквозном отверстии ножки этот винт ножки не выпадет, будет находиться в фиксированном положении на ножке, и «держать» соединение ножки с костью вместе с другими «неразболтавшимися» винтами. Это значительно повышает надежность соединения ножки с костью.

В заявленном устройстве для соединения ножки с переходником ножка имеет выступ конусообразной формы, а в переходнике выполнено соответствующее по размеру глухое отверстие конусообразной формы, в которую вставлен с натягом выступ ножки, причем для повышения надежности соединения на наружной поверхности выступа выполнены невысокие шероховатости спиральной или кольцеобразной формы (высота приблизительно 0,03 мм), которые при вставлении с натягом сминаются.

Кроме того, в заявленном устройстве для соединения переходника со сферообразным элементом переходник имеет выступ конусообразной формы, а в сферообразном элементе выполнено соответствующее по размеру глухое отверстие конусообразной формы, в которую вставлен с натягом выступ конусообразной формы, причем для повышения надежности соединения на наружной поверхности выступа выполнены невысокие шероховатости спиральной или кольцеобразной формы (высота приблизительно 0,03 мм), которые при вставлении с натягом сминаются.

Возможны многочисленные другие модификации заявленного устройства.

Изобретение поясняется чертежом.

На фиг. 1 изображено заявленное устройство для протезирования тазобедренного сустава у животных, которое для удобства представлено в виде цепочки разнесенных деталей, аксонометрия;

На фиг. 2 - то же, продольное сечение, причем дополнительно изображены импакторы для установки чашки и вкладыша;

На фиг. 3 изображена чашка с вставленным внутри вкладышем, вид снаружи, аксонометрия;

На фиг. 4 изображена чашка изнутри, частичный поперечный разрез, аксонометрия;

На фиг. 5 изображена заглушка с частью чашки, поперечное сечение, аксонометрия;

На фиг. 6 изображена чашка с заглушками и с вкрученным винтом, вид сбоку, аксонометрия;

На фиг. 7 изображена чашка в месте заглушки с вкрученным винтом, вид сбоку, аксонометрия;

На фиг. 8- то же в увеличенном масштабе в месте уступа, аксонометрия;

На фиг. 9 изображен винт с конусной головкой и винтовой резьбой на ней для установки внутри сквозных отверстий чашки, причем стержень винта (цилиндрическая часть винта) имеет цилиндрическую винтовую резьбу;

На фиг. 10 изображена чашка с закрепленным внутри вкладышем, поперечное сечение;

На фиг. 11 изображен бикортикальный винт ножки, аксонометрия;

На фиг. 12 изображен монокортикальный винт ножки, аксонометрия;

На фиг. 13 изображена ножка с зафиксированными в ней (вкрученными в нее) бикортикальным и монокортикальным винтами, продольное сечение;

На фиг. 14 изображен протез тазобедренного сустава (ближайший аналог, каталог фирмы KYON).

ПРИМЕЧАНИЕ: конусные формы деталей и отверстий на фигурах мало просматриваются по причине незначительных размеров углов и малых размеров фигур в целом.

Устройство 1 для протезирования тазобедренного сустава, включает предназначенную для установки в вертлюжную впадину тазовой кости чашку 2, в которой имеется, по меньшей мере, пара сквозных отверстий 3, вкладыш 4 из полимерного материала, предназначенный для установки внутри полости 5 чашки 2, причем чашка 2 и вкладыш 4 снабжены средством 6 для соединения вкладыша с чашкой с возможностью жесткой фиксации, винты 7 с возможностью их установки внутри сквозных отверстий 3 чашки 2, сферообразный элемент 8, переходник 9 и ножку 10, предназначенную для установки в бедренную кость. Сквозные отверстия 3 в чашке 2 выполнены с заглушками 11 с возможностью их удаления, а вкладыш 4 выполнен с возможностью отделения от чашки 2 и заменой на аналогичный вкладыш 4 (фиг. 1, фиг. 2). Чашка 2 выполнена из титана или его сплавов.

Заглушка 11 содержит центральную часть в виде пластины 12 с раскрытым в сторону полости 5 чашки 2 глухим отверстием 13 звездообразной в плане формы, соединенной посредством перемычек 14 с уступом 15, отходящим от чашки 2, и со стенкой 16 сквозного отверстия 3 в чашке 2, причем уступ 15 расположен на расстоянии от поверхности 17 полости 5 чашки 2 не менее высоты головки 18 винта 7 (фиг. 6, фиг. 7).

Примечание: другое название головки 18 является «головка 18 конической формы».

Такая конструкция удобна при проведении операции, практична, малогабаритна. Ее важным преимуществом является то, что после удаления заглушки 11 и вкручивания винта 7 его головка 18 конической формы садится на уступ 15 и оказывается ниже поверхности 17 полости 5 чашки 2 или, в крайнем случае, заподлицо с ней. В результате головка 18 конической формы винта 7 не выступает из сквозного отверстия 3 чашки 2 и не мешает расположению в полости 5 чашки 2 вкладыша 4 из полимерного материала (фиг. 6, фиг. 7).

При этом головка 18 винта 7 (фиг. 7, фиг. 8) выполнена конической формы с винтовой резьбой 19 на ее боковой поверхности с возможностью смятия уступа 15 в результате вкручивания и блокирования (заанкеривания) таким путем в нем, а стержень 20 винта 7 выполнен цилиндрической формы с винтовой резьбой 21.

Каждая перемычка 14 заглушки 11 имеет фаску 22, примыкающую к поверхности стенки 16 сквозного отверстия 3 в чашке 2 (фиг. 4). Фаска 22 образована для того, чтобы при срезании заглушки 11, например, при повороте отвертки, конец (жало) которой введен в глухое отверстие 13, срез заглушки 11 проходил в контролируемом месте, а именно, по поверхности стенки 16 сквозного отверстия 3 чашки 2.

Для обеспечения надежности извлечения срезанной, например, отверткой, заглушки 11 из сквозного отверстия 3 чашки 2, стенка 16 глухого отверстия 13 пластины 12 заглушки 11 выполнена на конус (конусной формы), раскрытый в сторону полости 5 чашки 2. При такой конструкции для снятия заглушки 11 жало отвертки (конец отвертки) вводят в глухое отверстие 13 звездообразной в плане формы пластины 12 заглушки 11, которое надежно соединяется с пластиной 12 заглушки 11 за счет конуса. При поворота отвертки происходит разрыв перемычек 14 и заглушка 11 оказывается «одетой» на конец (жало) отвертки, после чего ее извлекают из сквозного отверстия 3 чашки 2 и из операционного поля. На ее место можно вставить винт с последующим вкручиванием его в кость. Очевидно, что жало (конец) отвертки также должен иметь звездообразную в плане форму. Конус позволяет надежно замкнуть заглушку на конце (на жале) отвертки.

Предпочтительно, чтобы чашка имела бы несколько сквозных отверстий с заглушками с возможностью их удаления, например, пять или семь.

Это дает следующие преимущества:

В зависимости от конкретной ситуации можно, например, из пяти заглушек извлечь не все, а три заглушки и через образовавшиеся сквозные отверстия вкрутить в кость три винта, а две заглушки оставить и не срезать.

Другой пример, одну заглушку можно снять и извлечь, а также извлечь по одной заглушке по ее сторонам, например, смежных с ней, если именно в этом месте надо установить винты.

Все это повышает удобство пользования и создает универсальность устройства, поскольку позволяет вкручивать винты в то место, где, например, расположена кость, и, таким образом, расширяются возможности вкрутить винты в различные области кости, не поворачивая чашку.

Кроме того, наличие нескольких отверстий с заглушками в разных местах чашки позволяет не делить чашку для проведения операции, например, на чашку для проведения операции на левой лапке животного и чашку для проведения операций на правой лапке животного.

Еще одна особенность заявленного устройства состоит в том, что продольные оси сквозных отверстий с заглушками могут иметь различные направления в пространстве. Это создает возможность иметь различные направления вкручивания винтов через сквозные отверстия чашки в различных местах кости.

Средство 6 для соединения вкладыша с чашкой с возможностью жесткой фиксации (фиг. 9) содержит выполненный на наружной стороне вкладыша 4 кольцевой выступ 23 из деформируемого материала, с возможностью расположения в кольцевой впадине 24 в полости 5 чашки 2, имеющей расположенный над кольцевой впадиной 24 со стороны входа в полость 5 чашки 2 выступ 25, и, кроме того, содержит выполненный на наружной стороне вкладыша 4 выступ 26, размещенный в выполненном в чашке 2 центральном отверстии 27.

При этом деформируемый материал может представлять собой, например, полимер, в частности, высокомолекулярный полимер, например, полиэтилен. Следует отметить, что весь вкладыш выполнен из полимера и кольцеобразный выступ обычно изготавливается цельно с вкладышем. Как известно изготовления вкладыша из полимера преследует цель создания пары минимального трения с вкладываемым внутрь вкладыша сферообразным элементом 8, например, из кобальто-хромового сплава, который благодаря малому трению легко вращается внутри вкладыша.

Для повышения эффективности врастания кости в чашку 2, наружная поверхность чашки 2 покрыта слоем 28 материала с трабекулярной структурой, изготовленного, например, из порошка Titanium Ti64 ELI – A LMF c химическим составом Ti6Al4V ELI ASTM F 136. Размер ячеек материала с трабекулярной структурой повторяет пористость кости, что обеспечивает эффективное прорастание кости в чашку. Материалы с трабекулярной системой являются общеизвестными, не являются предметом настоящего изобретения и поэтому подробно не рассматриваются.

Для контроля положения чашки 2 при проведении операции на наружной поверхности чашки 2 имеется кольцевая полоса 29, имеющая окраску иную, чем окраска слоя материала с трабекулярной структурой, что повышает удобство проведения операции.

Как отмечено выше каждая заглушка 11 удерживается в сквозном отверстии 3 чашки 2 на перемычках 14, расположенных с внутренней стороны чашки 2. Кроме того, каждая заглушка 11 имеет дополнительную перемычку 30 снаружи чашки (фиг. 3). Она предназначена для дополнительного удержания заглушки внутри сквозного отверстия чашки. Но основным ее назначением является технологическое, а именно дополнительная перемычка 30 необходимо при выращивании чашки с заглушками в сквозных отверстиях при помощи технологии под названием технология «ТРИ D». Благодаря дополнительной перемычке 30 при выращивании чашки 2 заглушка 11 не выпадает и сможет быть выращена (фиг. 3).

Заявитель считает необходимым обратить внимание на следующую особенность заявленного технического решения, связанную со средством 6 для соединения вкладыша с чашкой с возможностью жесткой фиксации. Как отмечено выше чашка 2 имеет центральное отверстие 27, предназначенного для размещения в нем выступа 26, выполненного на наружной стороне вкладыша 4 (фиг. 9).

На стенке 31 центрального отверстия 27 чашки 2 может быть выполнена винтовая резьба 32 (фиг. 9) с возможностью ввинчивания в нее и вывинчивания из нее концевой части 33 цилиндрической формы с винтовой резьбой 34 импактора 35 чашки (фиг. 2).

Это позволяет при проведении операции чашку 2 забивать в кость импактором 35 чашки, который вкручивается в центре чашки в ее центральное отверстие 27. После установки чашки 2 в кости импактор 35 чашки удаляется путем вывинчивания его из винтовой резьбы 32 в центральном отверстии 27 чашки 2. У ближайшего аналога (см. (1) импактор расположен по «экватору» чашки, что усложняет визуализацию и ориентиры при забивания чашки в кость для обеспечения эффективного прорастания кости в чашку (создания пресс-фита). Импактор 35 чашки представляет собой в общем случае стержень 36, концевая часть 33 которого, как отмечено выше, выполнена цилиндрической формы с винтовой резьбой 34 (фиг. 2). Оно имеет поперечное сквозное отверстие 37, предназначенное для затягивания винтового соединения путем вставления в него конца стержня (например, конца отвертки) с последующим поворотом. Для удобства стержень 36 импактора 35 чашки может быть удлинен за счет ввинчивания в выполненное в нем отверстие 38 с винтовой резьбой стержня с винтовой резьбой на конце. Конструкция импактора 35 чашки общеизвестна, не является предметом изобретения и поэтому подробно не раскрывается.

Устройство оснащено также импактором 39 вкладыша, предназначенным для установки вкладыша 4 внутри полости 5 чашки 2. Он размещается внутри полости вкладыша 4 так, чтобы его выступ 40 располагался внутри углубления 41 вкладыша 4, а козырек 42 охватывал наружный край вкладыша. Предварительно импактор 39 вкладыша может быть удлинен за счет ввинчивания в выполненное в нем отверстие 43 с винтовой резьбой стержня с винтовой резьбой на конце.

Конструкция импактора вкладыша общеизвестна, не является предметом изобретения и поэтому подробно не раскрывается.

Наружная поверхность ножки 10 в верхней и средней части покрыта слоем материала 44 с трабекулярной структурой. Нижняя самая узкая часть 45 ножки не покрыта слоем материала 44 с трабекулярной структурой. Это сделано для того, чтобы снизить давление на бедренную кость в области дистальной части ножки, что позволит значительно снизить риски подпротезных переломов.

Таким образом, как указывалось выше, ножка 10, как и чашка 2, покрыты пористой структурой 28 и 44 (она подробно описана в чашке), которая позволяет в максимально быстрый срок произойти первичной остеоинтеграции (врастания) в кость, что является самой лучшей фиксацией. В итоге в заявленном устройстве ножка фиксируется за счет остеоинтеграции (врастания) кости (или, иначе говоря, за счет системы «пресс фит»), но чтобы снизить возможные риски (в частности, интраоперационные трещины в бедренной кости, подпротезные переломы бедренной кости) применяется сочетание методики остеоинтеграции (система «пресс фит») и фиксация винтами 46 ножки. Таким образом, менее жесткая фиксация системой «пресс фит» позволяет избежать интраоперационных трещин в бедренной кости, причем после установки ножки 10 она дополнительно фиксируется 2-3 (в зависимости от размера ножки) винтами 46 ножки в бедренном канале.

Рассмотрим более подробно конструкцию ножки 10.

Заявитель обращает внимание на следующую особенность заявленной ножки 10, а именно, снабженные винтовой резьбой 47 сквозные отверстия 48 ножки 10 выполнены конусной формы, причем в крайнем сквозном отверстии 49 со стороны переходника 9 зафиксирован (вкручен) бикортикальный винт 50 ножки, который имеет цилиндрические головку 51 и цилиндрический стержень 52 со стороны другого конца винта, каждый из которых снабжен винтовой резьбой 53, между которыми имеется участок конусной формы 54 с винтовой резьбой 55 на боковой поверхности, а в, по меньшей мере, одном остальном сквозном отверстии 56 ножки 10 зафиксирован (вкручен) монокортикальный винт 57 ножки, который имеет головку 58 конусной формы с винтовой резьбой 59 на боковой поверхности и цилиндрический стержень 60 со стороны другого конца винта 57 ножки, снабженный винтовой резьбой 61.

Все винты ножки вкручиваются участками конусной формы с винтовой резьбой в снабженные винтовой резьбой сквозные отверстия ножки, которые выполнены конусной формы. В результате винты ножки садятся в сквозных отверстиях конусной форму ножки и их заклинивает в этих сквозных отверстиях конусной формы ножки и винты не проваливаются (шаг резьбы в сквозных отверстиях ножки и угол его конуса совпадает с шагом винтовой резьбы на винтах ножки и углом конуса частей винтов конусной формы, имеющих винтовую резьбу). Если, например, разболтается винт 46 ножки (а именно, бикортикальный винт 50 ножки и/или монокортикальный винт 57 ножки) в кортикальном слое 62 кости 63, то за счет того, что этот винт ножки заклинен в сквозном отверстии ножки он не выпадет, а будет находиться в фиксированном положении на ножке 10, и «держать» соединение ножки с костью вместе с другими «неразболтавшимися» винтами ножки. Это значительно повышает надежность соединения ножки 10 с кортикальным слоем 62 кости 63. На фиг. 12 схематично показано расположение ножки 10 между кортикальными слоями 63 кости 62, а также показаны расположение зафиксированных в ножке бикортикального винта 50 ножки или монокортикального винта 57 ножки. Для установки винтов в кортикальном слое 63 кости 62 выполнены сквозные отверстия 64. Все вышеперечисленные винты 46 ножки (а именно, бикортикальный винт 50 ножки и/или монокортикальный винт 57 ножки) вкручены в винтовые резьбовые сквозные отверстия 48 ножки, выполненные конусной формы.

Пример проведения операции по полной замене тазобедренного сустава для собак с использованием заявленного изобретения:

ПРИМЕЧАНИЕ: приемы проведения данной операции стандартны, не являются предметом настоящего изобретения и поэтому подробно не рассматриваются.

1. Осуществляют краниолатеральный доступ к тазобедренному суставу;

2. Производят Т-образный разрез капсулы. Выводят головку бедренной кости в операционную рану.

3. Производят выкусывание кусачками Люэра шейки.

4. Производят остеотомию (спиливание) головки бедренной кости непосредственно под головкой.

5. Производят рассверливание бедренного канала, например, сверлом 6.0, а затем 8.2.

6. Производят выкусывание межвертельной ямки (освобождение ее от костных фрагментов, остеофитов и т.д.)

7. Рашпилем рассверливают бедренный канал до необходимого размера запланированной ножки с учетом антиверсии ножки 15-20 градусов. Примерочной ножкой (она такого же размера, как и сам имплант, только гладкая) проверяют достаточно ли рассверлен бедренный канал.

8. Риммером (разверткой) поэтапно расширяют вертлужную впадину таза с учетом ретроверсии чашки 2 (15-25 градусов) и угла наклона чашки 2 до запланированного размера.

9. Забиваем чашку 2 в подготовленную вертлужную впадину.

10. Как отмечалось выше, одним из преимуществ заявленного изобретения является то, что импактор 35 чашки 2 вкручивается в центр чашки, что упрощает визуализацию направления при забивания, а также обеспечивает правильное позиционирование чашки 2 в вертлужной впадине, с учетом желаемой ретроверсии 20-25 градусов и угла наклона 40-45 градусов.

11. При необходимости удаляют заглушки 11 из сквозных отверстий 3 и ввинчивают винты 7 в намеченных заранее местах кости.

12. С помощью специального направителя устанавливают ножку.

13. Одевают на ножку переходник 9 (шейку) нужного размера и сферообразный элемент 8 (головку).

14. Вставляем вкладыш 4 в чашку 2 до защелкивания, то есть до того момента пока выполненный на наружной стороне вкладыша 4 кольцевой выступ 23 из деформируемого материала «войдет» в кольцевую впадину 24 в полости 5 чашки 2 под выступом 25, а выступ 26 вкладыша 4 войдет в центральное отверстие 27 чашки 2.

15. Вправляем сустав, проводим тесты на стабильность сустава. Ушиваем операционную рану.

При проведении ревизионной операции предварительно удаляют «старый» вкладыш, например, ланцетом (см. выше), после этого удаляют открывшиеся заглушки 11 из сквозных отверстий 3 чашки 2, затем ввинчивают винты 7 в намеченных заранее местах кости и закрепляют новый вкладыш 4 при помощи средства 6 для соединения вкладыша с чашкой с возможностью жесткой фиксации. Для этого надвигают вкладыш при помощи импактора вкладыша в полость 5 чашки так, чтобы выступ 26 вкладыша 4 вошел в центральное отверстие 27 чашки 2, а кольцевой выступ 23 вкладыша 4 изогнувшись вошел в кольцевую впадину 24 чашки 2.

Для соединения ножки 10 с переходником 9 ножка имеет выступ 65 конусообразной формы, а в переходнике выполнено соответствующее по размеру глухое отверстие 66 конусообразной формы, в которую вставляется с натягом выступ 65 ножки 10, причем для увеличения силы соединения на наружной поверхности выступа 65 выполнены невысокие шероховатости спиральной или кольцеобразной формы, которые при надвигании расплющиваются.

Для соединения переходника 9 со сферообразным элементом 8 переходник 9 имеет выступ 67 конусообразной формы, а в сферообразном элементе 8 выполнено соответствующее по размеру глухое отверстие 68 конусообразной формы, в которую вставляется с натягом выступ 67 конусообразной формы, причем для увеличения силы соединения на наружной поверхности выступа 67 выполнены невысокие шероховатости спиральной или кольцеобразной формы, которые при надвигании расплющиваются.

В настоящее время проведено более 15 операций с положительным результатом, которые подтвердили эффективность заявленного устройства.

Заявленное изобретение предназначено, в частности, для установки собакам от 20 до 60 кг, а также для кошек, маленьких собак от 2,5 кг, и гигантских собак выше 60 кг.

Изобретение позволяет:

• Предотвратить удаление чашки при проведении ревизионной операции и тем самым снижение болезненности проведения операции для животного;

• Повысить количество успешно проведенных операций за счет использования той же чашки, которая использовалась ранее;

• Упростить проведение операции за счет того, что нет необходимости удалять чашку;

• Предотвратить замену всей конструкции ранее установленного тазобедренного сустава, то есть отпадает необходимость менять сферообразный элемент, переходник и ножку, а надо заменить только вкладыш.

• Обеспечить универсальность набора деталей, при котором используется один тип чашки с вкладышем и для первичной и для ревизионной операций вместо двух типов чашек, используемых ранее: чашки для первичных операций и чашки для ревизионных (повторных) операций.

• Уменьшить (сократить) число деталей, когда используется одна и та же чашка и для основной и для ревизионной операции, то есть преимущество состоит в использовании одной чашки, вместо двух;

• Уменьшить объем времени на проведение операций, уменьшить объем трудозатрат хирурга на проведение операций, в том числе повторных, в частности, относящихся к установке чашки и к установке ножки, уменьшить риски, связанные с проведением операций;

• Расширить ассортимент устройств данного назначения.

Источники информации, принятые во внимание:

1. Проспект фирмы KYON «Total Hip Replacement», Цюрих, Швейцария, июнь 2021 г. (ближайший аналог).

Изобретение относится к области ветеринарии, а именно к устройствам для протезирования тазобедренного сустава у собак и кошек. Устройство для протезирования тазобедренного сустава собак и кошек включает предназначенную для установки в вертлюжную впадину тазовой кости чашку, в которой имеется по меньшей мере пара сквозных отверстий, вкладыш из полимерного материала, предназначенный для установки внутри полости чашки, винты с возможностью их установки внутри сквозных отверстий чашки, сферообразный элемент, переходник, ножка со снабженными винтовой резьбой сквозными отверстиями ножки и винты ножки. Чашка и вкладыш снабжены средством для соединения вкладыша с чашкой с возможностью жесткой фиксации. Сквозные отверстия в чашке выполнены с заглушками с возможностью их удаления. Каждая заглушка содержит центральную часть в виде пластины с раскрытым в сторону полости чашки глухим отверстием звездообразной в плане формы, соединенной посредством перемычек с отходящим от чашки уступом и со стенкой сквозного отверстия в чашке. Уступ расположен на расстоянии от поверхности полости чашки не менее высоты головки винта. Вкладыш выполнен с возможностью отделения от чашки и замены на аналогичный вкладыш. Средство для соединения вкладыша с чашкой с возможностью жесткой фиксации содержит выполненный на наружной стороне вкладыша кольцевой выступ из деформируемого материала с возможностью расположения в кольцевой впадине в полости чашки, имеющей расположенный над кольцевой впадиной со стороны входа в полость чашки выступ, и, кроме того, содержит выполненный на наружной стороне вкладыша выступ. Чашка имеет центральное отверстие, в котором размещен выступ, выполненный на наружной стороне вкладыша. Изобретение обеспечивает предотвращение удаления чашки и тем самым снижение болезненности проведения операции для животного, повышение успешности проведения операции за счет использования той же чашки, которая использовалась ранее, упрощение проведения операции за счет того, что нет необходимости удалять чашку, предотвращение замены всей конструкции ранее установленного тазобедренного сустава, то есть отпадает необходимость менять сферообразный элемент, переходник и ножку, а надо заменить только вкладыш. Кроме того, изобретение обеспечивает универсальность набора деталей, при котором используется один тип чашки с вкладышем и для первичной, и для ревизионной операции вместо двух типов чашек, используемых ранее: чашки для первичных операций и чашки для ревизионных (повторных) операций, уменьшения (сокращение) числа деталей, когда используется одна и та же чашка и для основной, и для ревизионной операции, то есть преимущество состоит в использовании одной чашки вместо двух, уменьшение объемов времени на проведение операций, уменьшение объемов трудозатрат хирурга на проведение операций, в том числе повторных, в частности, относящихся к установке чашки и к установке ножки, уменьшение рисков, связанных с проведением операций, и расширение ассортимента устройств данного назначения. 11 з.п. ф-лы, 1 пр., 14 ил.

1. Устройство для протезирования тазобедренного сустава собак и кошек, включающее предназначенную для установки в вертлюжную впадину тазовой кости чашку, в которой имеется по меньшей мере пара сквозных отверстий, вкладыш из полимерного материала, предназначенный для установки внутри полости чашки, причем чашка и вкладыш снабжены средством для соединения вкладыша с чашкой с возможностью жесткой фиксации, винты с возможностью их установки внутри сквозных отверстий чашки, сферообразный элемент, переходник, ножка со снабженными винтовой резьбой сквозными отверстиями ножки и винты ножки, отличающееся тем, что сквозные отверстия в чашке выполнены с заглушками с возможностью их удаления, при этом каждая заглушка содержит центральную часть в виде пластины с раскрытым в сторону полости чашки глухим отверстием звездообразной в плане формы, соединенной посредством перемычек с отходящим от чашки уступом и со стенкой сквозного отверстия в чашке, причем уступ расположен на расстоянии от поверхности полости чашки не менее высоты головки винта, а вкладыш выполнен с возможностью отделения от чашки и замены на аналогичный вкладыш, причем средство для соединения вкладыша с чашкой с возможностью жесткой фиксации содержит выполненный на наружной стороне вкладыша кольцевой выступ из деформируемого материала с возможностью расположения в кольцевой впадине в полости чашки, имеющей расположенный над кольцевой впадиной со стороны входа в полость чашки выступ, и, кроме того, содержит выполненный на наружной стороне вкладыша выступ, а чашка имеет центральное отверстие, в котором размещен выступ, выполненный на наружной стороне вкладыша.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что головка винта выполнена конической формы с винтовой резьбой на ее боковой поверхности с возможностью смятия уступа и заанкеривания в нем, а стержень винта выполнен цилиндрической формы с винтовой резьбой.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая перемычка имеет фаску, примыкающую к поверхности стенки сквозного отверстия в чашке.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стенки глухого отверстия звездообразной в плане формы пластины заглушки выполнены на конус, раскрытый в сторону полости чашки.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на стенке центрального отверстия чашки имеется винтовая резьба с возможностью ввинчивания в нее и вывинчивания из нее концевой части импактора цилиндрической формы.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что деформируемый материал представляет собой полимер.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что наружная поверхность чашки покрыта слоем материала с трабекулярной структурой.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на наружной поверхности чашки имеется кольцевая полоса, имеющая окраску иную, чем окраска слоя материала с трабекулярной структурой.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что наружная поверхность ножки в верхней и средней частях покрыта слоем материала с трабекулярной структурой.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что снабженные винтовой резьбой сквозные отверстия ножки выполнены конусной формы, причем в крайнем отверстии со стороны переходника зафиксирован бикортикальный винт ножки, который имеет цилиндрические головку и цилиндрический стержень со стороны другого конца винта, каждый из которых снабжен винтовой резьбой, между которыми имеется участок конусной формы с винтовой резьбой на боковой поверхности, а в, по меньшей мере, одном остальном сквозном отверстии ножки зафиксирован монокортикальный винт ножки, который имеет головку конусной формы с винтовой резьбой на боковой поверхности и цилиндрический стержень со стороны другого конца винта, снабженный винтовой резьбой.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для соединения ножки с переходником ножка имеет выступ конусообразной формы, а в переходнике выполнено соответствующее по размеру глухое отверстие конусообразной формы, в которое вставлен с натягом выступ ножки, причем на наружной поверхности выступа выполнены шероховатости спиральной или кольцеобразной формы.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для соединения переходника со сферообразным элементом переходник имеет выступ конусообразной формы, а в сферообразном элементе выполнено соответствующее по размеру глухое отверстие конусообразной формы, в которое вставлен с натягом выступ конусообразной формы, причем на наружной поверхности выступа выполнены шероховатости спиральной или кольцеобразной формы.