эндопротез вертлужной впадины и направитель для его установки

Формула изобретения

1. Эндопротез вертлужной впадины, содержащий чашу и фиксаторы, отличающийся тем, что чаша выполнена полусферической с цилиндрическим отделом ниже экватора, в цилиндрическом отделе для фиксаторов выполнены сквозные радиальные каналы с осями, расположенными параллельно плоскости экватора и под равными углами между собой, а на торце чаши, между проекциями на него контуров сквозных радиальных каналов, выполнены прямоугольные проточки, фиксаторы выполнены с заостренными рабочими концами для внедрения в костную ткань и с тыльными концами, имеющими конические углубления, фиксаторы размещены в сквозных радиальных каналах, при этом тыльные концы обращены внутрь чаши.

2. Направитель для установки эндопротеза вертлужной впадины по п.1, содержащий основание, резьбовой стержень, подвижные и неподвижные штанги, втулку и спиральные пружины растяжения, основание имеет цилиндрическую форму и канал для резьбового стержня, резьбовой стержень имеет рукоятку, а его свободный конец имеет распорный диск, установленный на упомянутом стержне с возможностью осевого вращения, резьбовой стержень имеет возможность перемещений в канале основания по резьбе, втулка имеет резьбовой канал и закреплена под основанием, часть резьбового стержня размещена во втулке, концы неподвижных штанг оснащены пластинчатыми упорами для размещения в прямоугольных проточках торца чаши, а концы подвижных штанг оснащены полусферическими выступами для установки в конические углубления тыльных концов фиксаторов, причем на подвижных штангах закреплены клинья, неподвижные и подвижные штанги установлены по периметру основания, на равных расстояниях друг от друга и с их чередованием, при этом неподвижные штанги закреплены, а подвижные штанги подвешены на шарнирах, спиральные пружины растяжения закреплены своими концами на подвижных штангах и втулке, при этом распорный диск имеет возможность постоянного контакта с клиньями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии-ортопедии, и используется при операции эндопротезирования тазобедренного сустава.

Для крепления эндопротеза в вертлужной впадине таза на наружной поверхности его чаши выполняют кольцевые или винтовые проточки разных профилей [1], размещают различные выступы [2], а также используют костные винты [3]. Все эти устройства имеют ряд недостатков, как, например, необходимость их вколачивания в костную ткань, травмирующего ее, а костные винты под действием циклических нагрузок нередко расшатываются.

Наиболее близким по своему техническому решению заявляемому эндопротезу является эндопротез вертлужной впадины [4], представляющий собой полусферическую чашу с впадиной под головку бедра. От торца чаши берут свое начало каналы, открывающиеся на ее наружной поверхности. Через эти каналы в костную ткань вколачивают крепежные скобы, используя для этой цели выколотку, что также представляет собой травматичную манипуляцию. А отклоненные от оси впадины в сторону ее вершины концы внедренных в кость скоб не обеспечивают достаточной фиксации устройства в костной ткани.

Существуют и широко применяются в травматологии-ортопедии различные устройства для введения в костное ложе различных фиксаторов или трансплантатов. К их числу можно отнести импакторы, костные клещи, корнцанги, щипцы, в том числе секвестральные, двух- и трехрожковые костодержатели, направители лопастных гвоздей для шейки бедра, пантографные и телескопические направители спиц и т.п. Однако ни одно из них не отвечает минимуму оптимальных требований, необходимых для установки предлагаемого эндопротеза вертлужной впадины в костное ложе тазовой кости.

Наиболее близким по своему техническому решению заявляемому направителю для установки эндопротеза вертлужной впадины является извлекатель гвоздя [5]. Этот извлекатель содержит основание с размещенным в его канале с возможностью осевых перемещений по резьбе стержнем, оснащенным на проксимальном конце рукояткой, а также неподвижные штанги и рабочую часть, установленную на дистальном конце стержня. Однако устройство обеспечивает только захват и извлечение гвоздя из шейки бедра, а для установки эндопротеза вертлужной впадины оно неприменимо.

Предложен эндопротез вертлужной впадины и связанный с ним единым изобретательским замыслом направитель для его установки.

Сущность изобретения состоит в совокупности существенных признаков, обеспечивающей достижение искомого технического результата, а именно улучшение исходов лечения за счет снижения травматичности манипуляций, повышение точности установки и стабильности фиксации эндопрототеза в вертлужной впадине.

Эта сущность заключается в том, что:

1. Эндопротез вертлужной впадины содержит чашу и фиксаторы. Чаша выполнена полусферической с цилиндрическим отделом ниже экватора. В цилиндрическом отделе для фиксаторов выполнены сквозные радиальные каналы с осями, расположенными параллельно плоскости экватора и под равными углами между собой. На торце чаши между проекциями на него контуров сквозных радиальных каналов выполнены прямоугольные проточки. Фиксаторы выполнены с заостренными рабочими концами для внедрения в костную ткань и с тыльными концами, имеющими конические углубления. Фиксаторы размещены в сквозных радиальных каналах, при этом тыльные концы обращены внутрь чаши.

2. Направитель для установки вышеуказанного эндопротеза вертлужной впадины содержит основание, резьбовой стержень, подвижные и неподвижные штанги, втулку и спиральные пружины растяжения. Основание имеет цилиндрическую форму и канал для резьбового стержня. Резьбовой стержень имеет рукоятку, а его свободный конец имеет распорный диск, установленный на упомянутом стержне с возможностью осевого вращения. Резьбовой стержень имеет возможность перемещений в канале основания по резьбе. Втулка имеет резьбовой канал и закреплена под основанием. Часть резьбового стержня размещена во втулке. Концы неподвижных штанг оснащены пластинчатыми упорами для размещения в прямоугольных проточках торца чаши. Концы подвижных штанг оснащены полусферическими выступами для установки в конические углубления тыльных концов фиксаторов. На подвижных штангах закреплены клинья. Неподвижные и подвижные штанги установлены по периметру основания на равных расстояниях друг от друга и с их чередованием. Неподвижные штанги закреплены, а подвижные штанги подвешены на шарнирах. Спиральные пружины растяжения закреплены своими концами на подвижных штангах и втулке. Распорный диск имеет возможность постоянного контакта с клиньями.

Наличие цилиндрического отдела чаши эндопротеза дает возможность расположить радиальные каналы и прямоугольные проточки ниже ее экватора, т.е. вне зоны контакта головки и впадины. При этом создаются условия для стабильного контакта пластинчатых упоров неподвижных штанг направителя с торцом чаши эндопротеза в проточках, что обеспечивает возможность коррекции положения чаши в костном ложе для последующего внедрения фиксаторов в костную ткань в необходимом направлении.

Расположение осей радиальных каналов и размещенных в них фиксаторов в плоскости экватора эндопротеза, т.е. перпендикулярно оси чаши, обеспечивает возможность их внедрения в костную ткань с помощью направителя и повышает стабильность фиксации устройства по сравнению с устройством-прототипом.

Выполнение концов неподвижных штанг направителя отогнутыми внутрь обеспечивает контакт их наружной поверхности с внутренней поверхностью цилиндрического отдела чаши, что дополнительно повышает стабильность контакта направителя с эндопротезом.

Выполнение концов подвижных штанг направителя отогнутыми внутрь обеспечивает при отведенном положении штанг контакт их наружных поверхностей с внутренней поверхностью цилиндрического отдела чаши эндопротеза. Это дает возможность осуществить погружение фиксаторов в радиальные каналы заподлицо с внутренней поверхностью цилиндрического отдела чаши при полностью внедренных в костную ткань рабочих концах фиксаторов.

Оснащение наружных поверхностей концов подвижных штанг полусферическими выступами, а тыльных сторон фиксаторов - коническими углублениями, обеспечивает сохранение надежного их контакта до полного внедрения фиксаторов в костную ткань. Этот контакт обеспечивается погружением полусферических выступов в конические углубления фиксаторов.

Взаимодействие распорного диска с клиньями выдвижных штанг, а также размещение спиральных пружин растяжения между подвижными штангами и втулкой обеспечивает отклонение штанг направителя в ту или иную сторону в зависимости от направления движения резьбового стержня, перемещающего диск.

Эндопротез вертлужной впадины и направитель для его установки изображены на чертежах. На фиг.1 показан общий вид эндопротеза сбоку. На фиг.2 - его вид со стороны торца. На фиг.3 изображен общий вид направителя (условно показаны только по одному из двух видов штанг). Подвижная штанга и распорный диск показаны сплошной линией в рабочем положении, штриховой - в момент установки. Изолированно, с фрагментами основания и резьбового стержня изображены в изометрии: подвижная штанга (фиг.4) и неподвижая штанга (фиг.5). На фиг.6 показан направитель (вид со стороны рабочих частей, спроецированных на контуры торца чаши, изображенных штриховой линией, где на левой половине схемы они показаны в исходном положении, а на правой - в рабочем). На фиг.7 изображен фиксатор.

1. Эндопротез вертлужной впадины выполнен в виде полусферической чаши 1, которая ниже уровня экватора имеет цилиндрическое удлинение. В цилиндрическом отделе чаши 1 выполнены радиальные каналы 2, оси которых расположены под равными углами относительно друг друга. На торце чаши 1 между проекциями на него контуров радиальных каналов 2 выполнены радиально расположенные прямоугольные проточки 3. В каналах 2 размещены конгруэнтные его форме фиксаторы 4, рабочие концы которых имеют четырехлопастное сечение и заострены. Тыльные концы фиксаторов 4 обращены внутрь чаши 1 и оснащены коническими углублениями 5.

2. Направитель для установки эндопротеза вертлужной впадины содержит основание 6, имеющее форму цилиндра, по периметру основания 6 на равных расстояниях друг от друга и с их чередованием установлены неподвижные штанги 7 и подвешенные на шарнирах 8 подвижные штанги 9. Концы штанг 7 и 9 отогнуты внутрь. Наружные поверхности отогнутых концов неподвижных штанг 7 оснащены пластинчатыми упорами 10, соответствующими по своим габаритам проточкам 3 эндопротеза. Наружные поверхности концов подвижных штанг 9 оснащены полусферическими выступами 11. В основании 6, по его оси, размещен, с возможностью продольных перемещений по резьбе, стержень 12 с рукояткой 13. Стержень 12 проходит через втулку 14, имеющую общий с основанием 6 резьбовой канал. Свободный конец стержня 12 оснащен распорным диском 15, установленным на стержне 12 с возможностью осевого вращения. Между подвижными штангами 9 и втулкой 14 установлены спиральные пружины растяжения 16, удерживающие клинья 17, закрепленные на подвижных штангах 9, в контакте с распорным диском 15. Основание 6 оснащено ручкой 18.

Концы подвижных штанг 9, отогнутые внутрь направителя, оснащенные по наружной поверхности полусферическими выступами 11, совместно с фиксаторами 4 эндопротеза функционально представляют собой общую рабочую часть устройств.

Изобретения применяют следующим образом.

При операции эндопротезирования тазобедренного сустава эндопротез вертлужной впадины устанавливают в обработанную вертлужную впадину таза. В радиальные каналы чаши эндопротеза вводят фиксаторы до касания их рабочими концами костной ткани. При приведенном положении подвижных штанг, под действием пружин, направитель устанавливают на торец чаши эндопротеза таким образом, чтобы упоры неподвижных штанг были размещены в прямоугольных проточках торца чаши. Далее, прижимая направитель к торцу чаши, корректируют ее положение в обработанной впадине таза. После этого вращением рукоятки направителя перемещают распорный диск в положение, при котором он оказывает давление на расширенные участки клиньев, чем отклоняет подвижные штанги кнаружи. При этом полусферические выступы подвижных штанг, расположенные против конических углублений фиксаторов, устанавливаются в эти углубления фиксаторов, внедряя их заостренными рабочими концами в окружающую вертлужную впадину губчатую костную ткань. После погружения фиксаторов распорный диск возвращают в исходное положение, в результате чего подвижные штанги отводятся. Направитель снимают с торца чаши, а в нее вправляют головку бедренного компонента. Затем операцию эндопротезирования тазобедренного сустава завершают.

Источники информации

1. Сиваш К.М. Аллопластика тазобедренного сустава. М.: Медицина, 1967. С.70-71, рис.17(а, б, в, г).

2. Там же. С.36, рис.7, рис.8(а, б, в, г).

3. Мовшович И.А., Виленский В.Я. Полимеры в травматологии и ортопедии. М.: Медицина, 1978. С.139, рис.62.

4. Патент РФ № 2131712, A61F 2/34, БИ 1999, № 17.

5. Каплан А.В. Закрытые повреждения костей и суставов. М.: Медгиз, 1956. С.263, рис.128-г.