эндопротез тазобедренного сустава

Формула изобретения

Эндопротез тазобедренного сустава, содержащий впадину, отделенную от головки двухслойной прокладкой, и гофрированный чехол, закрепленный между буртом шейки и внутренним краем впадины, образующий замкнутую полость, заполненную биологически инертной смазочной жидкостью, отличающийся тем, что один слой двухслойной прокладки изготовлен из упругоэластичного микропористого материала, выполнен со сферическим утолщением, расположенным в вертикальном направлении над головкой, и закреплен на дне впадины, второй слой двухслойной прокладки выполнен конгруэнтным головке в виде полигональных пластин, разделенных между собой щелями, и закреплен на первом слое, в дне впадины выполнена выемка для погружения сферического утолщения, имеющая форму, ответную форме сферического утолщения, и диаметр у своего основания, меньший, чем диаметр головки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, конкретно к травматологии-ортопедии, и используется для замены патологически измененного тазобедренного сустава.

Существуют различные конструкции эндопротезов, в которых использованы системы, уменьшающие трение между головкой и впадиной, что увеличивает долговечность устройства. В эндопротезе тазобедренного сустава [1] головка, размещенная в герметически закрытом цилиндре, заполненном смазывающей жидкостью, опирается на вкладыши, плавающие в жидкости. Однако смазывание головки в этом устройстве осуществляется неравномерно, а возвратно-поступательные нагрузки, возникающие при перемещениях головки, могут вызвать диструкцию вкладышей.

Известен эндопротез тазобедренного сустава [2], оснащенный полимерными кольцевыми частями, содержащими продольные гофры, образующими замкнутое пространство, заполненное смазочной жидкостью. Поперечная деформация кольцевых частей, происходящая при ходьбе, обеспечивает повышение давления в замкнутой полости и перемещение смазочной жидкости к поверхности головки. Однако смазывание головки в этом устройстве происходит главным образом в экваториальном ее отделе. Кроме того, установка устройства осуществляется его отдельными фрагментами, что вызывает дополнительные неудобства и приводит к затягиванию операции.

Наиболее близким по своему техническому решению заявляемому устройству является имплантат тазобедренного сустава [3]. Устройство содержит впадину, головку, шейку, вертельный отдел и ножку. Между впадиной и головкой размещена двухслойная прокладка. Один из слоев, выполненный из упругоэластичного микропористого материала, закреплен на дне впадины, а второй слой выполнен в виде полигональных, разделенных капиллярными щелями пластин из трибологически устойчивого материала. Смазочная жидкость в этом устройстве, депонированная в гофрированном чехле, окружающем шейку, при движениях в суставе через микропоры и капиллярные щели, проникает к головке, орошая ее поверхность и понижая тем самым трение между головкой и впадиной.

Согласно теории Л.Споторно [4] вертлужная впадина таза, испытывая нагрузку при ходьбе, удлиняется в опорную фазу шага по вертикали, а по снятии нагрузки вновь расширяется по экватору. Споторно предложил впадину эндопротеза в виде металлической чаши, содержащей 6 лопастей, оснащенных по наружной поверхности шипами пирамидальной формы. При установке чаши во впадину таза чашу предварительно сжимают цанговым устройством, затем освобождают ее от сжатия, при этом шипы чаши внедряются в костную ткань. Автор считает, что искусственная впадина подобной конструкции, удлиняясь в опорную фазу шага и возвращаясь в исходное положение в фазу переноса, работает синхронно с костной впадиной. Однако трудно представить, что шипы могут обеспечить достаточную стабильность протеза впадины в связи с тем, что они при постоянном изменении формы протеза неизбежно травмируют костную ткань, неизбежно расширяя свое ложе.

Сущность изобретения состоит в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения искомого технического результата, состоящего в улучшении исходов лечения за счет повышения стабильности впадины эндопротеза в вертлужной впадине таза.

Сущность изобретения состоит в том, что эндопротез тазобедренного сустава содержит впадину, отделенную от головки двухслойной прокладкой, и гофрированный чехол, закрепленный между буртом шейки и внутренним краем впадины, образующий замкнутую полость, заполненную биологически инертной смазочной жидкостью. Один слой двухслойной прокладки изготовлен из упругоэластичного микропористого материала, выполнен со сферическим утолщением, расположенным в вертикальном направлении над головкой, и закреплен на дне впадины. Второй слой двухслойной прокладки выполнен конгруэнтным головке, в виде полигональных пластин, разделенных между собой щелями, и закреплен на первом слое. В дне впадины выполнена выемка для погружения сферического утолщения, имеющая форму, ответную форме сферического утолщения, и диаметр у своего основания, меньший, чем диаметр головки.

Наличие сферического утолщения упругоэластичного микропористого слоя прокладки, расположенного в вертикальном направлении над головкой, в опорную фазу шага обеспечивает демпфирование системы этим слоем прокладки за счет частичного погружения в него полигональных пластин. При этом полярно расположенная пластина погружается в утолщение равномерно по вертикали, а окружающие ее пластины погружаются краями, смежными с полярно расположенной пластиной. Это обеспечивается формой выемки, в которой помещено утолщение микропористого слоя. При движении головки во впадине различные пластины могут периодически занимать полярное положение, а окружающие их пластины будут отклоняться лишь примыкающими к ней краями. Таким образом, в данном устройстве осуществляется не простое вращение головки во впадине, а в каждую фазу шага имеет место энтропия, определяющая состояние макросистемы «головка-прокладка-впадина» и предотвращающая расшатывание впадины.

Устройство изображено во фронтальных сечениях на прилагаемых чертежах. На фиг.1 изображен эндопротез без дистального отдела ножки; на фиг.2 - фрагмент слоя из полигональных пластин.

Устройство содержит впадину 1, головку 2, шейку 3, вертельный отдел 4, ножку 5. Дно впадины 1 отделено от головки 2 двухслойной прокладкой. Один слой 6 прокладки закреплен на дне впадины 1 и изготовлен из упругоэластичного микропористого материала. Этот слой имеет сферическое утолщение 7, расположенное в вертикальном направлении над головкой 2. Утолщение размещено в выемке, соответствующей его форме и габаритам, выполненной в дне впадины 1. Второй слой 8 прокладки, закрепленный на первом слое 6 и непосредственно прилежащий к головке 2, выполнен в виде полигональных пластин, изготовленных из трибологически устойчивого материала. Пластины образуют слой радиусом R2, конгруэнтный головке 2, имеющей радиус R1. Эти пластины разделены между собой капиллярными щелями 9.

В субкапитальном отделе шейки 3 установлен кольцевиный бурт 10, а между ним и торцом впадины 1 закреплен гофрированный чехол 11, образующий герметичную полость, заполненную биологически инертной смазочной жидкостью. Через микропоры эластичного слоя 6 прокладки полость гофрированного чехла 11 сообщается с капиллярными щелями 9, открывающимися на головке 2.

Для установки имплантата используют один из общепринятых хирургических доступов к тазобедренному суставу. Иссекают рубцово-измененные параартикулярные ткани, вывихивают головку бедра, резецируют ее вместе с шейкой. После обработки костномозгового канала бедра вводят в него ножку имплантата, фиксируют ее. После обработки ацетабулярной впадины таза фиксируют в ней впадину протеза. Послеоперационное ведение проходит по обычной для данной операции методике.

При движениях конечности в тазобедренном имплантате происходит не только орошение головки смазочной жидкостью за счет перемещения ее при изменении объема полости гофрированного чехла, но также и демпфирование нагрузок, поглощаемых сферическим утолщением микропористого упругоэластичного слоя, расположенного по вертикали над головкой.

Источники информации

1. Авт. свид. № 1468523, A61F 2/32, 1989, БИ № 12.

2. Авт. свид. № 1533684, A61F 2/32, 1990, БИ № 1.

3. Патент РФ № 2198624, A61F 2/32, 2003, БИ № 5.

4. Фокин В.А. Идеи Споторно и их развитие сегодня. Margo anterior, 2003, № 3-4, с.1-5.