Гленоидный компонент реверсивного эндопротеза плечевого сустава Российский патент 2024 года по МПК A61F2/40 

Область техники.

Изобретение относится к медицине, в частности к травматологии и ортопедии, и может быть применена при тотальном реверсивном эндопротезировании плечевого сустава человека.

Уровень техники.

Довольно распространенной проблемой, выявляемой при планировании проведения эндопротезирования плечевого сустава человека (артропластических операций), является дефицит костной ткани суставного отростка лопатки, являющегося основой для удержания имплантата в кости: после резекции поверхности суставного отростка лопатки на фоне артрозных изменений с кистозной перестройкой костной ткани, лопаточная кость не испытывает полноценную функциональную нагрузку, в результате чего происходит усиление процесса костной резобрции, площадь контакта кости и имплантата уменьшается. В следствие чего на фоне полициклической и полиаксиальной нагрузки, оказываемой на оперированную верхнюю конечность, а также срезающей нагрузки, оказываемой весом самой верхней конечности, развивается нестабильность и последующая миграция гленоидного компонента, требующая проведения ревизионного эндопротезирования, с существенно большей травматизацией верхней конечности, снижением итогового функционального результата. Решением данной проблемы может служить увеличение площади контакта гленоидного компонента с костной тканью.

Известно применение реверсивного эндопротеза плечевого сустава RU 138160 U1, где технический результат достигается в первом варианте реализации полезной модели за счет того, что реверсивный эндопротез плечевого сустава включает ножку, чашу, соединенную с ножкой, головку, шарнирно и эксцентрично установленную в чаше, втулку, зафиксированную в головке и метагленоида, установленный во втулке, и выполненный в виде диска с двумя коническими приливами с обеих сторон, один из который размещен во втулке, при этом втулка зафиксирована в головке посредством запорного кольца, расположенного в совмещенных кольцевых пазах втулки и головки; во втором варианте реализации модели - за счет того, что реверсивный эндопротез плечевого сустава включает ножку, чашу, соединенную с ножкой, головку, шарнирно и эксцентрично установленную в чаше, и метагленоидный компонент эксцентрично установленный в головке, и выполненный в виде диска с двумя коническими приливами с обеих сторон, один из которых размещен в головке. Недостатком известного эндопротеза является то, что его конструкция не позволяет провести многоточечную концентрическую фиксацию метагленоидного компонента к лопаточной кости и не обеспечивает полиаксиальную стабильность имплантата.

Так же известно устройство RU 2083186 С1, в котором, согласно описанию, корпус лопаточной части имеет отверстия для размещения П-образных скоб с дугообразно изогнутыми ножками. При этом П-образные скобы выполнены из никилида титана, являющегося металлом с памятью формы, который в охлажденном состоянии может легко деформироваться, а при нагреве восстанавливает прежнюю форму, при этом являясь биологически нейтральным металлическим сплавом. После внедрения корпуса лопаточной части в лопаточную кость П-образные скобы внедряются в костную ткань, охлажденные в разогнутом и выпрямленном состоянии, через отверстия в корпус лопаточной части изнутри. При нагреве от тканей организма ножки П-образных скоб изгибаются в виде дуг, форма которых запоминается сплавом во время его изготовления и тренировки, заклиниваясь жестко в корпусе лопаточной части и одновременно в костной ткани. Корпус лопаточной части с вкладышем связаны с возможностью фиксации при помощи пружиненного кольцевого природного бурта и кольцевой проточки под него в полиэтиленовом вкладыше.

Однако применяемые в данном изобретении П-образные скобы с памятью формы для первичной фиксации метагленоидного компонента не позволяют гарантировать достаточную и надежную степень фиксации к патологически измененному суставному отростку лопатки, что не исключает развития миграции имплантов.

В описании унифицированного эндопротеза плечевого сустава RU 2270644 С2 совершенно нет данных о методике фиксации метагленоидного компонента к лопаточной кости, исходя из чего можно предположить наличие существенного упущения в оценке послеоперационной функции оперированной верхней конечности.

Вместе с тем, имеются данные по применению аддитивных технологий при эндопротезировании плечевого сустава RU 2769746 С1 из описания которого следует, что индивидуально выполненный с помощью 3D-печати метагленоидный компонент полностью повторяет форму патологически измененного суставного отростка лопатки, а фиксация метагленоидного компонента может быть осуществлена 3-4 винтами. Очевидным недостатком устройства представляется сохраняющаяся ограниченная площадь костного контакта с имплантом на фоне остеорезорбтивных процессов, что не исключает риск миграции импланта

Задачей изобретения является создание гленоидного компонента реверсивного эндопротеза для проведения эндопротезирования или пластики плечевого сустава у пациентов с сопутствующим остеопорозом с многоточечной костной фиксацией для последующей остеоинтеграции, позволяющего удлинить срок эксплуатации при интенсивной полициклической и полиаксиальной нагрузке, оказываемой на оперированную конечность.

Раскрытие изобретения.

Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении надежной костной фиксации на суставном отростке лопатки с увеличением срока эксплуатации эндопротеза за счет конструктивных особенностей гленоидного компонента. Так, гленоидный компонент состоит из платформы и цилиндра. При этом на поверхности платформы, обращенной к суставному отростку лопатки, имеются множественные выступы. Данные выступы могут быть осуществлены в виде конусов от 2 до 10 мм и в количестве до 40 единиц. На платформе выполнены 2 периферически расположенных сквозных отверстия с резьбой для установки блокирующих винтов в шейку лопатки. На противоположной стороне платформы производится установка гленосферы реверсивного эндопротеза плечевого сустава. В центральной зоне цилиндра имеется сквозное осевое отверстие для предварительной установки направляющей спицы и последующей установки винта, для фиксации головки реверсивного эндопротеза.

Выполнение платформы с множественными выступами позволяет увеличить общую площадь контакта кости с имплантатом, что в дальнейшем позволяет достигнуть надежную фиксацию и остеоинтеграцию, препятствующую возможной миграции имплантата при выраженных патологических процессах, сопровождающихся снижением плотности и объема костной массы, а так же достигается увеличение срока эксплуатации компонента эндопротеза.

Краткое описание чертежей:

На фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3 представлен гленоидный компонент реверсивного эгдопротеза плечевого сустава, где: 1 - платформа, 2 - периферические сквозные отверстия, 3 - цилиндр, 4 - центральное осевое сквозное отверстие, 5 - выступы.

Осуществление изобретения.

Гленоидный компонент реверсивного эндопротеза плечевого сустава состоит из платформы (1) и цилиндра (3). Через центральное сквозное отверстие (4) в цилиндре производится установка направляющей спицы в суставной отросток лопатки, осуществляется размещение платформы по периметру суставного отростка методом press-fit, при этом выступы на поверхности платформы (5) погружаются в костную ткань суставного отростка лопатки. Следующим шагом производится окончательная фиксация гленоидного компонента к лопатке через периферически расположенные сквозные отверстия в платформе (2) винтами. Направляющая спица из центрального канала удаляется. Концентрически расположенные выступы на платформе (5) от 2 до 10 мм высотой в количестве до 40 единиц, обеспечивают дополнительную стабилизацию и надежную первичную фиксацию, увеличивая общую площадь зоны дальнейшей остеоитеграции.

Сущность изобретения выражается в совокупности существенных признаков, в которой гленоидный компонент эндопротеза плечевого сустава для имплантации в суставной отросток лопатки выполнен с множественными выступами на одной из поверхностей платформы. Заявленное изобретение отличается от ближайших аналогов тем, что указанные выступы в количестве до 40 штук и высотой до 10 мм на поверхности платформы, обращенной к суставному отростку лопатки, концентрически расходящиеся от центрально расположенного цилиндра к периферии, создают увеличение общей площади контакта имплантата с костью, имплантат имеет многоточечную фиксацию внутри кости, достигается остеоинтеграция с увеличением срока эксплуатации.

Технический результат изобретения заключается в достижении стабильной фиксация гленоидного компонента в кости и снижении риска развития миграции компонента эндопротеза, удлинении общего срока эксплуатации эндопротеза.

Технический результат достигается за счет того, что выступы на суставной поверхности платформы гленоидного компонента имеют концентрическое расположение от центра к периферии, высоту вершины выступов до 10 мм и достаточное количество до 40 единиц.

Приведенная совокупность существенных признаков достаточна для достижения технического результата изобретения во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Заявленный гленоидный компонент может быть выполнен из различных биосовместимых материалов, например, металлическим, в частности из сплавов металлов (из титана, тантала, хром-молибдена), полимерным или керамическим и сформирован методом 3D-печати, литья или фрезеровки. При этом поверхность имплантата, обращенной к суставному отростку лопатки, может иметь пористую структуру для обеспечения надежной последующей остеоинтеграции. Вышеперечис ленное обуславливает формирование достаточной степени остеоинтеграции с увеличенным пятном контакта имплантата и костной ткани на фоне остеопоротических процессов, что снижает риск миграции имплантата на фоне полициклической и многоплоскостной нагрузки, оказываемой на оперированную конечность.

Примером использования изобретения: из стандартного дельтовидно-пекторального доступа производится выделение головки плечевой кости с последующим ее опилом с отсечением большого и малого бугорков по необходимости. Затем проводится ревизия суставного отростка лопатки. Проводится иссечение хрящевой ткани суставного отростка размерными фрезами до субхондрольного слоя кости с формированием площадки для установки заявленного гленоидного компонента. Осуществляется установка центральной направляющей спицы в суставной отросток лопатки, по которой в кости формируется канал для установки цилиндра гленоидного компонента. После чего проводится позиционирование шаблонного гленоиндного компонента, а затем и заявленного компонента. После выравнивания гленоидного компонента по периметру опила суставного отростка лопатки, проводится его импакция в костную ткань, выступы на поверхности платформы погружаются в субхондральный слой коси. Затем осуществляется окончательная фиксация гленоидного компонента 2 винтами через периферически расположенные отверстия в платформе с предварительным рассверливанием каналов под винты. Следующим шагом проводится подготовка плечевой кости для установки ножки эндопротеза с последующей ее имплантацией. После чего на гленоидный компонент устанавливается гленосфера реверсивного эндопротеза с блокировкой в центральном осевом отверстии цилиндра заявленного устиройства. В проксимальной части ножки эндопротеза устанавливается полимерный вкладыш. Производится вправление всех компонентов эндопротеза плечевого сустава, оценивается их артикуляция между собой и стабильность установки всех компонентов. Послойное зашивание операционной раны.

Варианты исполнения изобретения:

Вариант 1. Количество выступов на поверхности платформы гленоидного компонента реверсивного эндопротеза плечевого сустава, обращенной к опилу суставной поверхности лопатки, равно 40 единицам, а высота выступов составляет 2 мм (Фигура 1).

Вариант 2. Количество выступов на поверхности платформы гленоидного компонента реверсивного эндопротеза плечевого сустава, обращенной к опилу суставной поверхности лопатки, равно 10 единицам, а высота выступов составляет 10 мм (Фигура 3).

Реализация использованного предложенного эндопротеза при реверсивном эндопротезировании плечевого сустава иллюстрируется следующими клиническими примерами.

Пример 1. Пациент Д., 66 года, обратился в ортопедическое отделение ГБУЗ ГКБ №17 с диагнозом «Остеоартроз правого плечевого сустава». Ввиду выраженности изменений плечевого сустава, пациенту было показано реверсивное эндопротезирование левого плечевого сустава. Учитывая плотность костного вещества лопатки по данным предоперационной МСКТ, был выбран вариант гленоидного компонента с 2 мм выступами в количестве 40 штук, чтобы обеспечить максимально плотный контакт импланта с костью.

Гленоидный компонент был изготовлен на 3D-принтере по технологии SLS из сплава TiAlV.

Под эндотрахеальным наркозом в положении пациента на спине из стандартного дельтовидно-пекторального доступа, произведено выделение патологически измененного сустава, тенотомия с прошиванием сухожилия длинной головки двуглавой мышцы плеча, отсечение сухожилия подлопаточной мышцы плеча и рассечение капсулы, резекция головки плечевой кости, удаление суставной губы и остатков хрящевой ткани с суставного отростка лопатки с помощью рашпилей до 38 мм. Далее осуществлено вскрытие костномозгового канала плечевой кости, последовательная разработка канала размерными рашпилями. Затем по спице-направителю установлен заявленный гленоидный компонент методом press-fit и блокирован 2 блокирующими винтами 24 и 36 мм. В подготовленный костно-мозговой канал плечевой кости методом press-fit установлена ножка эндопротеза. К цилиндру заявленного гленоидного компонента осуществлена фиксация головки эндопротеза стягивающим винтом. В проксимальной части ножки эндопротеза имплантирован полиэтиленовй вкладыш. Компоненты эндопротеза в ране вправлены, проведена проверка движений плеча. Признаков нестабильности компонентов эндопротеза не выявлено. Трансоссальная реинсерция ранее выделенных и прошитых сухожилий к проксимальной части плечевой кости и ножке эндопротеза, послойное ушивание раны.

Ранний послеоперационный период протекал без особенностей. Пациент выписан под амбулаторное наблюдение в поликлинике на 6 сутки после операции.

Пример 2. Пациентка Ю., 74 года, обратилась в ортопедическое отделение ГБУЗ ГКБ №17 с диагнозом «Остеоартроз левого плечевого сустава». Ввиду выраженности дегенеративных изменений плечевого сустава, пациентке было показано реверсивное эндопротезирование левого плечевого сустава. В суставном отростке лопатки имелась субхондральная киста размерами 12×7 мм по данным предоперационной компьютерной томографии. Учитывая этот факт, был выбран вариант геноидного компонента с высотой выступов 10 мм и в количестве 10 единиц.

Гленоидный компонент был изготовлен на 3D-принтере по технологии SLS из сплава TiAlV.

Под эндотрахеальным наркозом из стандартного дельтовидно-пекторального доступа, произведено выделение патологически измененного сустава, тенотомия с прошиванием сухожилия длинной головки двуглавой мышцы плеча, отсечение сухожилия подлопаточной мышцы плеча, резекция головки плечевой кости, удаление суставной губы и остатков хрящевой ткани с суставного отростка лопатки с помощью рашпилей до 38 мм. В ране визуализирована кистозная полость нижнего полюса суставного отростка лопатки. Выполнена костная пластика полости аутокостыо из головки плечевой кости. Затем осуществлено вскрытие костно-мозгового канала плечевой кости, последовательная разработка канала размерными рашпилями. По спице-направителю установлен заявленный агленоидный компонент методом press-fit и блокирован 2 кортикальными винтами 28 и 34 мм. В подготовленный костно-мозговой канал плечевой кости методом press-fit установлена ножка эндопротеза. К цилиндру заявленного метагленоидного компонента осуществлена фиксация головки эндопротеза стягивающим винтом. В проксимальной части ножки эндопротеза имплантирован полиэтиленовй вкладыш. Компоненты эндопротеза в ране вправлены, проведена проверка движений плеча. Признаков нестабильности компонентов эндопротеза не выявлено, тенденция к вывиху нет. Чрескостная реинсерция ранее прошитых сухожилий к проксимальной части плечевой кости и к ножке эндопротеза, дренирование, послойное ушивание раны.

Ранний послеоперационный период протекал без особенностей. Пациентка выписана под амбулаторное наблюдение в поликлинику на 7 сутки после проведения операции.

Изобретение относится к медицине. Гленоидный компонент реверсивного эндопротеза плечевого сустава состоит из платформы, содержащей 2 периферически расположенных сквозных отверстия с резьбой для установки блокирующих винтов в шейку лопатки, и цилиндра, через который проходит центральное осевое сквозное отверстие для направляющей спицы. На поверхности платформы, обращенной к суставному отростку лопатки, имеются выступы для погружения в костную ткань суставного отростка лопатки высотой от 2 до 10 мм в количестве до 40 единиц. Изобретение обеспечивает достижение стабильной фиксации гленоидного компонента в кости и снижение риска развития миграции компонента эндопротеза, удлинение общего срока эксплуатации эндопротеза. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Гленоидный компонент реверсивного эндопротеза плечевого сустава состоит из платформы, содержащей 2 периферически расположенных сквозных отверстия с резьбой для установки блокирующих винтов в шейку лопатки, и цилиндра, через который проходит центральное осевое сквозное отверстие для направляющей спицы, отличающийся тем, что на поверхности платформы, обращенной к суставному отростку лопатки, имеются выступы для погружения в костную ткань суставного отростка лопатки высотой от 2 до 10 мм в количестве до 40 единиц.

2. Гленоидный компонент по п. 1, отличающийся тем, что поверхность имплантата, обращенная к суставному отростку лопатки, имеет пористую структуру.