Эндопротез головки первой плюсневой кости (варианты) Российский патент 2025 года по МПК A61F2/42 

Изобретение относится к области медицины, конкретно к травматологии, ортопедии и хирургии стопы, и может использоваться при реконструкции первого плюснефалангового сустава при его поражении различной этиологии.

Среди всех способов восстановления функции первого плюснефалангового сустава, принимающего значительное участие в биомеханике стопы, эндопротезирование остается оптимальной альтернативой артродезу сустава и приводит к лучшим функциональным результатам. Совершенствование конструктивных особенностей имплантатов прямо влияет на качество жизни пациентов в послеоперационном периоде, поэтому данный вопрос остается актуальным для его всестороннего изучения.

Известен гемиэндопротез сустава пальца кисти и всех плюснефаланговых суставов стопы, содержащий суставную головку с ножкой (Патент № RU 149954 U1, A61F 2/42, опубл. 27.01.2015), имеющий суставную головку с ножкой, отличающийся тем, что суставная головка имеет выпуклую рабочую поверхность, радиус R которой составляет 5-8 мм, диаметр D - 10-16 мм, высота Н - 6-10 мм, ножка имеет конусность, угол конусности составляет 5-7 градусов, оси ножки и суставной головки совпадают, на ножку нанесены продольные и поперечные канавки, поверхности суставной головки, соприкасающиеся с костной тканью пациента, имеют рифленую поверхность, нанесенную путем механической обработки.

Однако данный гемиэндопротез сустава пальца кисти и всех плюснефаланговых суставов стопы не может обеспечить стойкий клинический эффект, так как не позволяет получить стабильной фиксации ножки гемиэндопротеза в первой плюсневой кости за счет того, что ножка устанавливается в первой плюсневой кости параллельно оси последней, а ось первой плюсневой кости не совпадает с вектором распределения максимальной нагрузки на головку первой плюсневой кости при ходьбе. Также подошвенная поверхность головки этого протеза располагается в точке максимальной нагрузки на протез при ходьбе, что приводит к расшатыванию ножки и нестабильности гемиэндопротеза.

Известен полный поверхностный протез плюснефалангового сустава (патент Франция 2697155, МПК A61F 2/00, опубл. 29.04.1994), содержащий плюснефаланговый и фаланговый компоненты, взаимодействующие через комплементарные опорные поверхности с центральным ребром и пазом. Протез состоит из плюсневых (100) и фаланговых (200) компонентов, последний из которых включает в себя износостойкий экран (110), имеющий форму открытой в боковом направлении сферы. Щиток расположен на дистальном конце плюсны (10) без резекции сесамовидной кости (11). Протез включает в себя противодислокационную часть, состоящую из медиального паза (111), образованного в изнашиваемом щите плюсневого компонента. Эта взаимодействующая с медиальным выступом (211) точно соответствующая конфигурация поперечного сечения, сформированная в фаланговом компоненте.

Однако данный полный поверхностный протез плюснефалангового сустава не может обеспечить стойкий клинический эффект, так как не позволяет получить стабильной фиксации ножки гемиэндопротеза в первой плюсневой кости за счет того, что ножка устанавливается в первой плюсневой кости параллельно оси последней, а ось первой плюсневой кости не совпадает с вектором распределения максимальной нагрузки на головку первой плюсневой кости при ходьбе. Также данный протез плюснефалангового сустава технически сложно устроен, что вызывает существенные трудности во время операции при установке и требует удаления большого объема костной ткани головки первой плюсневой кости и основания проксимальной фаланги первого пальца.

Известен эндопротез первого плюснефалангового сустава стопы (патент 202487, МПК A61F 2/42, опубл. 19.02.2021), выполненный из инертной керамики, имеющий проксимальный плюсневый компонент, состоящий из проксимальной суставной части и ножки, и дистальный фаланговый компонент, состоящий из дистальной суставной части и ножки, при этом ножки эндопротеза имеют коническую форму с скруглениями на верхушках, при этом на ножках выполнены продольные канавки при отсутствии поперечных неровностей, при этом на дорсальной поверхности проксимальной суставной части имеется козырек, а на ее плантарной поверхности имеется перпендикулярный срез, при этом форма суставной части дистального компонента выполнена вогнутой и приближена к анатомической, а на ее дорсальной поверхности предусмотрен желобоватый срез, при этом на прилегающих к кости поверхностях суставных частей выполнены продольные и поперечные канавки, на ножках эндопротеза выполнены шесть равноудаленных друг от друга продольных канавок.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является гемиэндопротез первого плюснефалангового сустава (патент 211915, МПК A61F 2/42, опубл. 28.06.2022), состоящий из суставной головки с ножкой, отличающийся тем, что дистальная суставная головка выполнена в виде выпуклой полусферы по форме, близкой к анатомической форме головки плюсневой кости, с нижней поверхности имеет усеченную форму, на тыльной стороне дистальной суставной головки выполнены продольные и поперечные канавки, а ножка выполнена в форме листа клевера с четырьмя лепестками, имеет 4 продольных ребра, проходит через центр тыльной стороны дистальной суставной головки и наклонена кверху по отношению к ней.

Однако данный гемиэндопротез первого плюснефалангового сустава стопы не может обеспечить стойкий клинический эффект, так как не позволяет получить стабильной фиксации ножки гемиэндопротеза в первой плюсневой кости за счет того, что ножка устанавливается в первой плюсневой кости параллельно оси последней, а ось первой плюсневой кости не совпадает с вектором распределения максимальной нагрузки на головку первой плюсневой кости при ходьбе. Также головка данного протеза имеет на нижней поверхности усеченную форму, что приводит к большой нагрузке на нее при ходьбе, расшатыванию ножки и нестабильности гемиэндопротеза.

Общий недостаток всех протезов первого плюснефалангового сустава стопы в том, что они не могут обеспечить стойкий клинический эффект, потому что ножка этих протезов устанавливается в первой плюсневой кости параллельно оси последней, а ось первой плюсневой кости не совпадает с вектором распределения максимальной нагрузки на головку первой плюсневой кости при ходьбе. Также подошвенная поверхность головок этих протезов располагается в точке максимальной нагрузки на протез при ходьбе, что приводит к расшатыванию ножки и нестабильности гемиэндопротеза.

Задачей изобретения является создание эндопротеза первого плюснефалангового сустава с улучшенными функциональными возможностями и новыми конструктивными особенностями.

Технический результат от применения изобретения заключается в получении стойкого клинического эффекта, заключающегося в сокращении сроков послеоперационного заживления и восстановлении функции плюснефалангового сустава.

Это достигается за счет того, что согласно первому варианту изобретения эндопротез головки первой плюсневой кости состоит из суставной головки в форме, приближенной к анатомической форме головки плюсневой кости, и ножки, суставная головка эндопротеза содержит подошвенную поверхность. Подошвенная поверхность суставной головки протеза выполнена с двумя продольными углублениями в сагиттальной плоскости для сесамовидных костей. Внутренняя поверхность головки имеет нижнюю грань, промежуточную грань и переднюю грань, при этом нижняя грань расположена под углом 40-50 градусов к промежуточной грани и под углом 90 градусов к передней грани. Ножка эндопротеза расположена. Ножка эндопротеза может иметь прямую форму или конусовидную форму с конусом, сужающимся от ее основания. Ножка эндопротеза на поперечном срезе овоидной, круглой, или прямоугольной с канавками и углублениями, идущими вдоль нее.

По второму варианту, согласно изобретению, эндопротез головки первой плюсневой кости состоит из суставной головки в форме, приближенной к анатомической форме головки плюсневой кости, и ножки, суставная головка эндопротеза содержит подошвенную поверхность. Подошвенная поверхность суставной головки протеза выполнена с двумя продольными углублениями в сагиттальной плоскости для сесамовидных костей. Внутренняя поверхность головки имеет нижнюю грань, промежуточную грань и переднюю грань, при этом нижняя грань расположена под углом 40-50 градусов к промежуточной грани и под углом 90 градусов к передней грани. Головка эндопротеза выполнена с дополнительной верхней внутренней гранью, которая расположена перпендикулярно промежуточной грани.

Ножка эндопротеза расположена по центру промежуточной грани перпендикулярно ее поверхности. Ножка эндопротеза может иметь прямую форму или конусовидную форму с конусом, сужающимся от ее основания. Ножка эндопротеза на поперечном срезе овоидной, круглой или прямоугольной с канавками и углублениями, идущими вдоль ее.

Основные существенные отличия изобретения заключаются в следующем:

- ножка эндопротеза установлена с учетом вектора распределения максимальной нагрузки на головку первой плюсневой кости (вектор нагрузки соответствует оси ножки эндопротеза) при ходьбе. Все предлагаемые ранее протезы имеют ножку, установленную параллельно оси первой плюсневой кости, что не совпадает с вектором максимальной нагрузки при ходьбе и приводит к расшатыванию ножки в плюсневой кости и нестабильности эндопротеза;

- внешняя поверхность эндопротеза распространена на подошвенную поверхность плюсневой кости, что также препятствует расшатыванию и нестабильности эндопротеза, потому что максимальная нагрузка при ходьбе приходится не на угол или нижний край головки протеза, а на ее широкую поверхность.

- внутренняя поверхность головки эндопротеза имеет несколько граней, расположенных под разными углами относительно друг друга, что также препятствует расшатыванию и нестабильности эндопротеза, потому что грани эндопротеза увеличивают площадь нагрузки, тем самым более равномерно распределяют ее по прилегающей кости.

Сущность изобретения поясняется фигурами.

На Фиг. 1 представлен эндопротез первого плюснефалангового сустава, вариант 1, вид сбоку.

На Фиг. 2 - то же, вид спереди.

На Фиг. 3 - то же, вариант 2, вид сбоку.

Позиции обозначают: головка 1; ножка 2; продольные углубления 3; нижняя грань 4; промежуточная грань 5; передняя грань 6; верхняя грань 7; подошвенная поверхность 8.

Предлагаемое изобретение состоит из головки 1 и ножки эндопротеза 2. Головка 1 эндопротеза имеет форму, приближенную к анатомической, и покрывает суставную поверхность и подошвенную поверхность 8 головки первой плюсневой кости. Подошвенная поверхность 8 имеет два продольных углубления 3 (в сагиттальной плоскости) для сесамовидных костей. Внутренняя поверхность головки 1 эндопротеза имеет несколько граней. Нижняя грань 4 расположена под углом 40-50 градусов к промежуточной 5 и под углом 90 градусов к передней грани 6. Также есть вариант 2 головки 1 эндопротеза (фиг. 3) с увеличенной поверхностью покрытия первой плюсневой кости с верхней гранью 7, которая расположена перпендикулярно промежуточной грани 5. Ножка эндопротеза 2 выходит из промежуточной грани 5 (ее центра) и перпендикулярна ее поверхности. Ножка 2 эндопротеза может иметь прямую или конусовидную форму с конусом, сужающимся от основания. На поперечном срезе ножка 2 может быть овоидной, круглой, прямоугольной формы с канавками и углублениями или лепестками, идущими вдоль ее.

Эндопротез может иметь несколько типоразмеров, применяемых с учетом индивидуальных анатомических особенностей первой плюсневой кости пациента.

Предлагаемый эндопротез первого плюснефалангового сустава стопы используют следующим образом: через медиальный доступ к первому плюснефаланговому суставу после артротомии выполняют резекцию экзостозов, затем выполняют замер головки первой плюсневой кости для выбора необходимо типоразмера протеза. Затем выполняют резекцию сустава при помощи специального инструмента (направителей и блоков) и рассверливают канал в головке плюсневой кости для ножки эндопротеза. Подготовив ложе для установки протеза, последний устанавливают. Выполняют пассивные движения в новом суставе, проверяют его стабильность, после чего ушивают капсулу и рану послойно.

Таким образом, очевидно, что заявляемое техническое решение позволяет улучшить функциональные результаты замещения первого плюснефалангового сустава стопы, что обеспечивает достижение заявляемого технического результата: получение стойкого клинического эффекта, заключающегося в сокращении сроков послеоперационного заживления и восстановлении функции плюснефалангового сустава, снижении риска расшатывания и нестабильности эндопротеза.

Предлагаемое изобретение использовано у 2 больных. Клинические результаты показали получение стойкого клинического эффекта, заключающегося в сокращении сроков послеоперационного заживления и восстановлении функции плюснефалангового сустава за счет восстановления его подвижности в послеоперационном периоде и обеспечения стабильной фиксации ножки эндопротеза головки первой плюсневой кости в плюсневой кости за счет высокой первичной стабильности и ранней функциональной нагрузки на сустав в ранний период после операции.

Группа изобретений относится к медицине. Эндопротез головки первой плюсневой кости по первому варианту состоит из суставной головки и ножки. Суставная головка выполнена в виде выпуклой полусферы по форме, близкой к анатомической форме головки плюсневой кости. Суставная головка содержит подошвенную поверхность, имеющую два продольных углубления в сагитальной плоскости для сесамовидных костей. Внутренняя поверхность суставной головки имеет нижнюю грань, промежуточную грань и переднюю грань, расположенные под разными углами относительно друг друга. Нижняя грань расположена под углом 40-50 градусов к промежуточной грани и под углом 90 градусов к передней грани. Ножка расположена по центру промежуточной грани перпендикулярно ее поверхности. Эндопротез головки первой плюсневой кости по второму варианту состоит из суставной головки и ножки. Суставная головка выполнена в виде выпуклой полусферы по форме, близкой к анатомической форме головки плюсневой кости. Суставная головка содержит подошвенную поверхность, имеющую два продольных углубления в сагитальной плоскости для сесамовидных костей. Внутренняя поверхность суставной головки имеет нижнюю грань, промежуточную грань и переднюю грань, расположенные под разными углами относительно друг друга. Нижняя грань расположена под углом 40-50 градусов к промежуточной грани и под углом 90 градусов к передней грани. Ножка расположена по центру промежуточной грани перпендикулярно ее поверхности. Дополнительно суставная головка выполнена с верхней внутренней гранью, которая расположена перпендикулярно промежуточной грани. Изобретения обеспечивают получение стойкого клинического эффекта, заключающегося в сокращении сроков послеоперационного заживления и восстановлении функции плюснефалангового сустава. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Эндопротез головки первой плюсневой кости, состоящий из суставной головки и ножки, при этом суставная головка выполнена в виде выпуклой полусферы по форме, близкой к анатомической форме головки плюсневой кости, отличающийся тем, что суставная головка содержит подошвенную поверхность, имеющую два продольных углубления в сагиттальной плоскости для сесамовидных костей, внутренняя поверхность суставной головки имеет нижнюю грань, промежуточную грань и переднюю грань, расположенные под разными углами относительно друг друга, при этом нижняя грань расположена под углом 40-50 градусов к промежуточной грани и под углом 90 градусов к передней грани, ножка расположена по центру промежуточной грани перпендикулярно ее поверхности.

2. Эндопротез по п. 1, отличающийся тем, что ножка имеет прямую форму.

3. Эндопротез по п. 1, отличающийся тем, что ножка имеет конусовидную форму с конусом, сужающимся от основания.

4. Эндопротез по п. 1, отличающийся тем, что ножка на поперечном срезе выполнена овоидной, круглой или прямоугольной формы с канавками и углублениями, идущими вдоль ножки.

5. Эндопротез головки первой плюсневой кости, состоящий из суставной головки и ножки, при этом суставная головка выполнена в виде выпуклой полусферы по форме, близкой к анатомической форме головки плюсневой кости, отличающийся тем, что суставная головка содержит подошвенную поверхность, имеющую два продольных углубления в сагиттальной плоскости для сесамовидных костей, внутренняя поверхность суставной головки имеет нижнюю грань, промежуточную грань и переднюю грань, расположенные под разными углами относительно друг друга, при этом нижняя грань расположена под углом 40-50 градусов к промежуточной грани и под углом 90 градусов к передней грани, ножка расположена по центру промежуточной грани перпендикулярно ее поверхности, дополнительно суставная головка выполнена с верхней внутренней гранью, которая расположена перпендикулярно промежуточной грани.

6. Эндопротез по п. 5, отличающийся тем, что ножка имеет прямую форму.

7. Эндопротез по п. 5, отличающийся тем, что ножка имеет конусовидную форму с конусом, сужающимся от основания.

8. Эндопротез по п. 5, отличающийся тем, что ножка на поперечном срезе выполнена овоидной, круглой или прямоугольной формы с канавками и углублениями, идущими вдоль ножки.