устройство для удаления цемента из костных полостей

Формула изобретения

1. Устройство для удаления цемента из костных полостей, содержащее удлиненный корпус, полый внутри, который можно вводить внутрь заполненной цементом костной полости, и, по меньшей мере, один шток для извлечения упомянутого удлиненного корпуса, заглубленного в цемент, который можно вставлять внутрь упомянутого удлиненного корпуса, отличающееся тем, что упомянутый удлиненный корпус содержит множество жестких элементов, выровненных по оси один с другим и связанных между собой установкой между ними промежуточных элементов, по существу, трубчатых по форме и соосных с упомянутым удлиненным корпусом, при этом упомянутые жесткие элементы содержат разъемные средства для соединения с упомянутым извлекающим штоком, которые расположены внутри упомянутого удлиненного корпуса.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутые жесткие элементы связаны с упомянутыми промежуточными элементами установкой между ними временного вставного сочленения.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что упомянутое временное вставное сочленение пригодно для соединения упомянутых жестких элементов и упомянутых промежуточных элементов, пока между ними не приложено аксиальное разделительное усилие установленной величины.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из упомянутых жестких элементов содержит, по меньшей мере, одно соединительное звено, по существу, трубчатой формы, которое может быть вставлено в упомянутые промежуточные элементы.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что упомянутое соединительное звено может быть вставлено внутрь упомянутых промежуточных элементов.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из упомянутых жестких элементов имеет пару упомянутых соединительных звеньев, расположенных на противоположных по оси концах.

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что жесткий элемент, расположенный на дистальном конце упомянутого удлиненного корпуса, имеет всего одно упомянутое соединительное звено.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что жесткий элемент, расположенный на дистальном конце упомянутого удлиненного корпуса, имеет глухую нижнюю стенку.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что наружная поверхность упомянутой глухой нижней стенки является, по существу, заостренной.

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что наружная поверхность упомянутой глухой нижней стенки является, по существу, конической по форме.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из упомянутых жестких элементов содержит, по меньшей мере, один выступ, выступающий поперек оси упомянутого удлиненного корпуса, на который, по меньшей мере, частично опирается кромка дистального конца одного из упомянутых промежуточных элементов.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что упомянутый поперечный выступ содержит, по меньшей мере, одну дисковидную основную часть, по существу, соосную с упомянутым удлиненным корпусом.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый удлиненный корпус содержит средство прикрепления к цементу.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что упомянутое средство прикрепления является адгезивным по типу.

15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что упомянутое средство прикрепления содержит упомянутые промежуточные элементы, выполненные из материала, который сцепляется с упомянутым цементом.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что упомянутый материал является акриловым полимером.

17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что упомянутый материал содержит полиметилакрилат.

18. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутое средство для соединения является резьбовым.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что упомянутое средство для соединения содержит внутреннюю гайку, которая выполнена в упомянутых жестких элементах и допускает зацепление с резьбой, выполненной на, по меньшей мере, дистальном конце упомянутого извлекающего штока.

20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что упомянутые внутренние гайки, по существу, соосны с упомянутым удлиненным корпусом.

21. Устройство по п.19, отличающееся тем, что длина упомянутой резьбы, по существу, меньше, чем расстояние между, по меньшей мере, двумя из упомянутых последовательных внутренних гаек.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к устройству для удаления цемента из костных полостей.

Широко известно, что при артропластике, требующей применения протеза внутри кости, обычно необходимо некоторое количество цемента (акриловых полимеров или чего-то подобного) для долговременного удерживания протеза в заданном месте.

Например, в случае протеза для тазобедренного сустава создают удлиненную полость на проксимальном конце бедренной кости, внутри которой помещают стержень протеза сверху слоя жидкого цемента, который, после схватывания, фиксирует протез к внутренним стенкам полости.

При съеме протеза для его замены или при других медицинских/хирургических операциях в месте расположения протеза протез обычно снимают просто приложением достаточного для извлечения усилия, оставляя в полости отвержденный цемент, который затем требуется удалить из костной полости.

Существуют разные известные способы для извлечения отвержденного цемента из костной полости.

Один из таких способов включает применение ультразвукового инструмента, снабженного ложкообразным электродом.

Электрод вставляют рукой в полость, и тепло, создаваемое ультразвуком, размягчает цементный полимер, который затем можно удалить из костной полости ложкообразным электродом.

Данный ультразвуковой инструмент имеет несколько недостатков, одним из которых является тот факт, что данный инструмент, в частности, тяжел и не очень удобен для лица, которое использует упомянутый инструмент и должно манипулировать ложкообразным электродом в фактически очень малом пространстве, которым являются полости, обычно образуемые в бедренных костях.

Кроме того, неудобством является то, что данная работа должна выполняться специальным медицинским персоналом с достаточным опытом и квалификацией.

Не следует также забывать, что использование нагревающего электрода вблизи внутренних стенок кости вносит риск слишком сильного нагревания кости вместе с опасностью, как широко известно, нарушения ее стойкости и состояния здоровья.

Для смягчения данного недостатка упомянутые ультразвуковые инструменты обычно снабжены звуковым устройством, которое предупреждает оператора, когда он приближается к стенкам кости; однако эффективность таких устройств обычно несколько ограничена и не допускает применения ультразвука без риска.

Другим недостатком упомянутого метода является высокая стоимость с точки зрения энергозатрат и общая стоимость, которой нельзя пренебречь.

Еще один метод извлечения цемента из костных полостей описан в патенте США 4,919,153 и заключается в нагнетании жидкой массы свежего цемента внутрь костной полости непосредственно в контакт со слоем отвержденного цемента, оставшегося после извлечения протеза, вдавливании фигурного штока (с неровной внешней поверхностью) в текучую массу, выдерживании жидкой массы до отверждения и сцепления со штоком и, в заключение, приложении усилия извлечения для удаления штока из костной полости вместе с цементом.

Данный метод также не обходится без недостатков, например для удаления всего затвердевшего цемента из внутренней части полости за один раз требуется довольно большое усилие, вызывающее риск перенапряжения кости человека, подвергаемого операции.

Для преодоления данной проблемы в патенте США 5,078,718 предложен способ, аналогичный ранее описанному, отличающийся тем, что предмет, вставляемый в жидкую цементную массу, представляет собой удлиненный полый шток, состоящий из разных продольных участков, отделенных один от другого и скрепленных извлекаемым внутренним винтом.

После того как жидкий цемент отверждается и полый шток замоноличивается с ним, внутренний винт удаляют и затем разные участки полого штока извлекают по отдельности, начиная с участка, ближайшего к проксимальному концу бедренной кости, и, тем самым, цемент удаляют уровень за уровнем.

Хотя данный метод свободен от вышеописанных недостатков, он не всегда прост и пригоден для практического применения и, по-прежнему, нуждается в усовершенствовании.

С другой стороны, в патенте EP 0520293 описан сходный способ для извлечения цемента с использованием резьбового штока, на который, по его длине, навинчивают несколько муфт, расположенных на расстоянии одна от другой.

Резьбовой шток вдавливают в свежий цемент вместе с муфтами. После того как цемент отверждается, шток извлекают, поворачивая шток вокруг его оси, а муфты остаются заглубленными в отвердевший цемент на разных глубинах.

Наконец, муфты извлекают одну за одной подходящими извлекающими винтами и выводят вместе с муфтами различные продольные участки цемента.

Однако данная система извлечения также имеет свои недостатки, например данная система требует большого объема ручной работы для подготовки резьбового штока, на который поочередно насаживают муфты, необходимые для извлечения.

И не следует также забывать, что в данном случае также возможно возникновение некоторых серьезных осложнений и проблем, если резьбовой шток трудно вытянуть из затвердевшего цемента.

Если резьбовой шток остается заблокированным в цементе, то, фактически, пространство внутри костной полости полностью заполнено затвердевшим цементом и резьбовым штоком, и совсем не остается места для постепенного удаления цемента действиями извне; в таком случае часто требуется физически вскрывать бедренную кость, что сопряжено с очень серьезными последствиями для пациента.

Следует также подчеркнуть, что, при использовании трех данных методов, предложенных в патенте США 4,919,153, патенте США 5,078,718 и патенте EP 0520293, часто сталкиваются со случаями, когда, после извлечения, часть затвердевшего цемента, называемая обычно «дистальной пробкой», все же остается в костной полости.

Данную дистальную пробку удаляют последующими дополнительными действиями, в ходе которых высверливают отверстие в пробке, затем вкручивают самонарезающий винт в данное отверстие и вытягивают его вместе с пробкой.

Упомянутые дополнительные операции могут быть особенно неудобными и не очень удобными на практике, особенно, высверливание дистальной пробки.

В сущности, для точного высверливания дистальной пробки без опасности для пациента необходимо сопряженное с неудобствами применение стойкой к скручиванию центрирующей гильзы.

Основной целью настоящего изобретения является создание инструмента, который будет удалять цемент из костных полостей без каких-либо вышеупомянутых недостатков широко известного метода, на основе простого, рационального и экономичного решения.

Другой целью настоящего изобретения является извлечение цемента из костных полостей практичным и удобным способом для оператора, выполняющего работы, и при условии максимальной безопасности и спокойного душевного состояния пациента.

Все вышеописанные цели достигаются с помощью оборудования для удаления цемента из костных полостей, содержащего удлиненный корпус, полый внутри, который можно вводить внутрь заполненной цементом костной полости, и, по меньшей мере, один шток для извлечения упомянутого удлиненного корпуса, заглубленного в цемент, который можно вставлять внутрь упомянутого удлиненного корпуса, отличающегося тем, что упомянутый удлиненный корпус содержит множество жестких элементов, выровненных по оси один с другим и связанных между собой установкой между ними промежуточных элементов, по существу, трубчатых по форме и соосных с упомянутым удлиненным корпусом, при этом упомянутые жесткие элементы содержат разъемные средства для соединения с упомянутым извлекающим штоком, которые расположены внутри упомянутого удлиненного корпуса.

Дополнительные характеристики и преимущества настоящего изобретения более очевидны из нижеследующего подробного описания предпочтительного, но не исключающего, варианта осуществления оборудования для удаления цемента из костных полостей, поясняемого с использованием неограничивающего примера, представленного на прилагаемых чертежах, на которых:

Фиг.1 - продольный разрез, изображающий удлиненный корпус устройства в соответствии с изобретением, расположенный в прямой конфигурации;

Фиг.2 - продольный разрез удлиненного корпуса, показанного на фиг.1, расположенного в искривленной конфигурации;

Фиг.3 - вид в перспективе, изображающий извлекающий шток устройства в соответствии с изобретением;

Фиг.4 - разрез костной полости во время удаления протеза тазобедренного сустава;

Фиг.5 - разрез костной полости с фиг.4 во время наполнения жидким цементом и погружения удлиненного корпуса устройства в соответствии с изобретением;

Фиг.6 - разрез костной полости с фиг.4 во время отверждения жидкого цемента и сцепления с удлиненным корпусом устройства в соответствии с изобретением;

Фиг.7 - разрез костной полости с фиг.4 во время удаления первого участка затвердевшего цемента.

На вышеописанных фигурах бедренная кость, на проксимальном конце которой находится костная полость C, обозначена, в общем, буквенной позицией O. Костная полость C служит для установки стержня G протеза P тазобедренного сустава с заполнением промежутков слоем цемента S известным способом.

После того как протез G удален, костная полость C покрыта слоем затвердевшего цемента S и может заполняться свежим цементом F.

Свежий цемент F частично размягчает слой цемента S и, при его выдерживании до отверждения, становится одним целым со слоем цемента S.

Поэтому данную массу образовавшегося затвердевшего цемента S+F можно извлекать устройством 1 в соответствии с настоящим изобретением.

В частности, данное устройство содержит удлиненный корпус 2, полый внутри и круглый в сечении, который можно вводить внутрь костной полости C для вдавливания в свежий цемент F.

Удлиненный корпус 2 состоит из множества металлических жестких элементов 3, 3a, выровненных по оси один с другим и связанных между собой установкой между ними промежуточных элементов 4, трубчатых по форме и соосных с упомянутым удлиненным корпусом.

Точнее, жесткие элементы 3, 3a связаны с промежуточными элементами 4 установкой между ними временных вставных сочленений, так что жесткие элементы 3, 3a и промежуточные элементы 4 могут быть состыкованными, пока между ними не приложено аксиальное разделительное усилие установленной величины.

Для упомянутого сочленения применяют несколько соединительных звеньев 5, по существу, трубчатых по форме, которые связаны с жесткими элементами 3, 3a и которые можно вставлять внутрь открытых концов промежуточных элементов 4.

В частности, каждый жесткий элемент 3, кроме 3a, расположенного на дистальном конце удлиненного корпуса 2, имеет пару соединительных звеньев 5, расположенных на противоположных по оси концах жесткого элемента 3, соответственно.

С другой стороны, жесткий элемент 3a, расположенный на дистальном конце удлиненного корпуса 2, имеет всего одно соединительное звено 5 и отличается глухой нижней стенкой 6, наружная поверхность которой является немного заостренной и конической по форме.

На практике, внутренний диаметр промежуточных элементов 4 и наружный диаметр соединительных звеньев 5 назначают так, чтобы допускать вставку соединительных звеньев 5 в промежуточные элементы 4, с оставлением очень малого зазора между ними.

Фактически, такое сочленение подогнано достаточно, чтобы препятствовать проникновению свежего цемента F между жесткими элементами 3, 3a и промежуточными элементами 4 и, тем самым, гарантировать, что объем внутри удлиненного корпуса 2 всегда свободен, когда отверждается цемент.

В то же время, такое сочленение допускает ограниченную подвижность промежуточных элементов 4 относительно жестких элементов 3, 3a, поэтому удлиненный корпус 2 можно формировать вручную соответственно форме костной полости C, и жесткие элементы 3, 3a и промежуточные элементы 4 могут располагаться по прямой оси (конфигурация, показанная на фиг.1) и по криволинейной оси (конфигурация, показанная на фиг.2).

На практике, каждый жесткий элемент 3, 3a содержит усиленную кольцевую центральную основную часть 7, от которой соосно продолжаются соединительные звенья 5, и выступ на наружной стороне, выступающий поперек оси удлиненного корпуса 2.

Данный поперечный выступ состоит из дисковидной основной части 8, соосной с удлиненным корпусом 2, на которую опираются кольцевые кромки промежуточных элементов 4, сочлененных с соединительными звеньями 5.

Боковая протяженность дисковидных основных частей 8, по существу, равна толщине промежуточных элементов 4, поэтому, когда имеет место стыковка между жесткими элементами 3, 3a и промежуточными элементами 4, внешняя боковая поверхность удлиненного корпуса 2 является, по существу, гладкой, без значительных выступов или канавок.

Удлиненный корпус 2 содержит также средство прикрепления для соединения с массой затвердевшего цемента S+F внутри костной полости C.

Данное средство прикрепления является адгезивным по типу и состоит из тех же самых промежуточных элементов 4.

В сущности, промежуточные элементы 4 выполнены из материала, который прочно сцепляется с массой затвердевшего цемента S+F. Данный материал выполнен, например, из акрилового полимера с полиметилакрилатной основой или из вещества, аналогичного полимерам, обычно применяемым в качестве костных цементов.

Устройство 1 содержит также шток 9 для извлечения удлиненного корпуса 2 после того, как заглубленный в свежий цемент F корпус соединится с массой затвердевшего цемента S+F.

Извлекающий шток 9 можно вставлять вдоль удлиненного корпуса 2 и соединять с жесткими элементами 3, 3a, которые, с этой целью, снабжены внутри разъемным средством для соединения со штоком.

Упомянутое средство для соединения является резьбовым и выполнено в виде внутренней гайки 10, которая создана во внутренней поверхности усиленных центральных основных частей 7, проходит соосно с осью удлиненного корпуса 2, и входит в зацепление с наружной резьбой 11 на дистальном конце извлекающего штока 9.

Точнее, наружная резьба 11 продолжается вдоль извлекающего штока 9 на длину, по существу, меньшую, чем расстояние, установленное между двумя последовательными внутренними гайками 10, поэтому невозможно зацепить два или большее число жестких элементов 3, 3a одновременно.

Настоящее изобретение работает следующим образом.

Во время предварительных стадий операции на пациенте оператор может вручную придать форму удлиненному корпусу 2 для подгонки под тип костной полости C, в которую его предполагается вставить, с приданием ему конфигурации с прямой или криволинейной осью или с комбинацией обеих осей.

После того как протез P тазобедренного сустава (фиг.4) извлечен, впадину, оставленную стержнем G протеза, заполняют свежим цементом F.

В этот момента удлиненный корпус 2 вдавливают в свежий цемент F (фиг.5) и оставляют, пока свежий цемент F не затвердеет полностью, с прочным сцеплением с затвердевшим слоем цемента S и с промежуточными элементами 4 удлиненного корпуса 2 (фиг.6).

Затем, извлекающий шток 9 вводят внутрь удлиненного корпуса 2, и наружную резьбу 11 ввертывают во внутреннюю гайку 10 первого жесткого элемента 3, расположенную на проксимальном конце удлиненного корпуса 2.

С помощью ударного устройства 12 известного типа к извлекающему стержню 9 прилагают тянущее ударное усилие, которое, через жесткий элемент 3, расположенный на проксимальном конце удлиненного корпуса 2, передается на промежуточный элемент 4 непосредственно над ним и на участок S'+F' массы затвердевшего цемента S+F, который окружает его.

В результате действия упомянутого ударного усилия участок S'+F' цемента отделяется от остальной массы затвердевшего цемента S+F и, следовательно, извлекается из костной полости C (фиг.7).

Путем повторения данной операции для каждого из жестких элементов 3, 3a, вдавленных в цемент, можно извлечь всю или почти всю массу затвердевшего цемента S+F.

Следует отметить, что после того, как жесткий элемент 3a, расположенный на дистальном конце удлиненного корпуса 2, извлечен, еще может существовать дистальная пробка из затвердевшего цемента, оставленного на дне костной полости C; данную пробку можно удалить с использованием традиционных методов высверливания и извлечения самонарезающим винтом.

В данном случае, особая форма жесткого элемента 3a на дистальном конце удлиненного корпуса 2, с конической поверхностью нижней стенки 6, выдавливает полую форму в дистальной пробке, которая центрирует наконечник сверла, что намного облегчает удаление пробки.

Фактически, установлено, что описанное изобретение обеспечивает достижение намеченных целей.

Таким образом, из настоящего описания очевидно, что изобретение допускает многочисленные модификации и изменения, из которых все находится в пределах объема идеи изобретения.

Кроме того, все детали можно заменять другими, которые являются их техническими эквивалентами.

На практике, используемые материалы, а также формы и размеры могут быть любыми, в соответствии с требованиями, без выхода, в связи с этим, за пределы охраны нижеследующей формулы изобретения.