Ендопротез вертлюгової западини

Реферат: Ендопротез вертлюгової западини містить металеву чашку з опуклою зовнішньою й увігнутою внутрішньою поверхнями й сполучену із чашкою по її внутрішній поверхні в складальну одиницю металеву вставку з опуклою зовнішньою й увігнутою внутрішньою поверхнями, де внутрішня поверхня чашки й зовнішня поверхня вставки утворюють герметичну порожнину, заповнену рідиною, наприклад медичним гелем, з надлишковим тиском, і вставка виконана з товщиною стінки, що має жорсткість, що допускає її деформування в певних межах під навантаженням, а крайка вставки закріплена нерухомо, наприклад, пластичним деформуванням, у металевій чашці. Це збільшує демпфуючі характеристики ендопротеза по сприйняттю ударно-динамічних навантажень на чашку без втрати стійкості стінки вставки і її характеристик міцності при дії навантаження. Крім того, така конструкція дозволяє забезпечити більший збіг кривизни вставки із кривизною стегнової головки, призводячи тим самим до зниження контактних напруг. Таким чином, створюються умови збереження стабільності фіксації чашки, запобігання її розхитуванню й, як результат, підвищення довговічності ендопротеза. UA 108503 C2 (12) UA 108503 C2 UA 108503 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до медичної техніки й може бути використаний в ортопедії й травматології при лікуванні захворювань та ушкоджень тазостегнового суглоба. Відомий ендопротез вертлюгової западини (New Hip Cards-Biomet. Сора acetabular Bioclad: Ringloc Acetabular Series, Biomet Orthopedics: http://www.biomet.com.mx/biomet201 l/pdf/ORTHOPEDICS/CADERA/Copa%20acetabular%20Biocla d.pdf), який містить металеву чашку з опуклою зовнішньою й увігнутою внутрішньою поверхнями й сполучену із чашкою по її внутрішній поверхні в складальну одиницю полімерну вставку з опуклою зовнішньою й увігнутою внутрішньою поверхнями. У процесі операції чашку встановлюють у попередньо підготовлену порожнину у вертлюговій западині й потім у неї поміщають полімерну вставку з подальшою установкою у вставку головки стегнового компонента із твердого матеріалу, наприклад металу, з можливістю утворення між ними сферичного шарніра. При цьому дана пара за рахунок наявності полімеру може поєднувати в собі певні демпфуючі властивості при впливі динамічних навантажень на суглоб і одержувати, після приробляння, сполучені поверхні пари, що практично збігаються по кривизні, забезпечуючи тим самим зниження контактних напруг. Недолік даного ендопротеза полягає у тому, що метал-полімерна пара тертя піддається істотному зносу полімерної вставки в процесі роботи суглоба. При цьому продукти зносу полімеру призводять до виникнення остеоліза, тобто розсмоктування кісткової тканини навколо імплантата й, тим самим, зниженню його фіксації в кості, порушуючи біомеханіку суглоба й підвищуючи ймовірність ревізійного протезування. Відомий також ендопротез вертлюгової западини (1. New Hip Cards-Biomet. Сора acetabular 2 Bioclad: M a-Ringloc Acetabular Series, Biomet Orthopedics: http://www.biomet.com.mx/biomet2011/pdf/ORTHOPEDICS/CADERA/Copa%20acetabular%20Biocla d.pdf 2. Пат. 8007539 B2 США, МПК7 A61F2/32. Metal-on-Metal Modular Hybrid Liner // W. Jason Slone, Silver Lake, IN (US).-12/329651; Заявл. 8.12.2008; Опубл. 10.06.2010, НКИ 623/22.15), який містить металеву чашку з опуклою зовнішньою й увігнутою внутрішньою поверхнями й гібридну вставку, що є складальною одиницею і складається із зовнішнього полімерного компонента, який виконаний з опуклою зовнішньою поверхнею, сполученою із внутрішньою поверхнею чашки, і має внутрішню ввігнуту поверхню. По своїй внутрішній поверхні полімерний компонент сполучається з опуклою зовнішньою поверхнею внутрішнього металевого компонента вставки, що має внутрішню ввігнуту поверхню, із жорсткою фіксацією його крайки у полімерному компоненті. Внутрішня поверхня металевого компонента вставки із зовнішньою поверхнею стегнової головки утворює метал-металеву пару тертя в сферичному шарнірі ендопротеза. Дана пара тертя має суттєво більшу зносостійкість, що метал-полімерна пара, але за рахунок наявності полімеру може поєднувати в собі також певні демпфуючі властивості при впливі динамічних навантажень на суглоб. Крім того за рахунок зниженої жорсткості металевого компонента вставки може забезпечуватися більший збіг його кривизни із кривизною стегнової головки, приводячи до зниження тим самим контактних напруг. У процесі операції чашку встановлюють у попередньо підготовлену порожнину у вертлюговій западині. Потім у неї поміщають попередньо зібрану вставку з полімерного й металевого компонентів з подальшою установкою у вставку стегнової металевої головки. Недоліком даного ендопротеза є те, що полімер в агресивному середовищі організму згодом піддається деградації й крихкості, що може призвести до руйнування місця фіксації полімерного компонента з металевим компонентом вставки, збільшенню ймовірності їх відносного зсуву й, тим самим, фактичному руйнуванню пари тертя. Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, по конструкції й принципу дії, є прийнятий за прототип ендопротез вертлюгової западини (New Hip Cards-Biomet. Сора acetabular Bioclad: 2 M a-Taper Acetabular Series, Biomet Orthopedics: http://www.biomet. com. mx/biomet2011 /pdf/ORTHOPEDICS/CADERA/Copa%20acetabular%20Biocla d.pdf), який містить металеву чашку з опуклою зовнішньою й увігнутою внутрішньою поверхнями й сполучену із чашкою по її внутрішній поверхні металеву вставку з опуклою зовнішньою й увігнутою внутрішньою поверхнями. Внутрішня поверхня металевої вставки із зовнішньою поверхнею стегнової головки в сферичному шарнірі ендопротеза утворює метал-металеву пару тертя. У процесі операції чашку встановлюють у попередньо підготовлену порожнину у вертлюговій западині й потім у неї поміщають металеву вставку з подальшою установкою у вставку стегнової металевої головки. Недолік даного ендопротеза полягає в тому, що зазначена конструкція має велику жорсткість і в ній відсутні будь-які демпфуючі елементи, здатні знизити вплив динамічних навантажень на суглоб і їх вплив на надійність фіксації ендопротеза в кістковій тканині. Ознаками прототипу, що збігаються з суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, є наявність металевої чашки й сполученої з нею металевої вставки. 1 UA 108503 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Причиною, що перешкоджає забезпеченню прототипом необхідного позитивного результату, який полягає в збільшенні терміну служби ендопротеза тазостегнового суглоба, є недоліки конструкції ендопротеза вертлюгової западини. Задача, розв'язувана даним винаходом, полягає в збільшенні терміну служби ендопротеза. Для вирішення поставленої задачі в існуючому ендопротезі вертлюгової западини, який містить металеву чашку з опуклою зовнішньою й увігнутою внутрішньою поверхнями й сполучену із чашкою по її внутрішній поверхні в складальну одиницю металеву вставку з опуклою зовнішньою й увігнутою внутрішньою поверхнями, внутрішня поверхня чашки й зовнішня поверхня вставки утворюють герметичну порожнину, заповнену рідиною, наприклад медичним гелем, з надлишковим тиском, і вставка виконана з товщиною стінки, що має жорсткість, яка допускає її деформування в певних межах під навантаженням, а крайка вставки закріплена нерухомо, наприклад, пластичним деформуванням, у металевій чашці. Між сукупністю ознак винаходу, що заявляється, і технічними результатами, які забезпечуються пропонованим винаходом, існує причинно-наслідковий зв'язок. Пропонована конструкція ендопротеза вертлюгової западини дозволяє підвищити термін служби ендопротеза за рахунок зниження жорсткості вставки шляхом зменшення товщини її стінки й заповнення утвореної герметичної порожнини між внутрішньою поверхнею чашки й зовнішньою поверхнею вставки біоінертною рідиною або гелем з надлишковим тиском. Це збільшує демпфуючі характеристики ендопротеза по сприйняттю ударно-динамічних навантажень на чашку без втрати стійкості стінки вставки і її характеристик міцності при дії навантаження. Крім того, така конструкція дозволяє забезпечити більший збіг кривизни вставки із кривизною стегнової головки, приводячи тим самим до зниження контактних напруг. Усе це створює умови збереження стабільності фіксації чашки, запобігання її розхитування й, як результат, підвищення довговічності ендопротеза. На кресленні зображений ендопротез вертлюгової западини тазостегнового суглоба. Ендопротез містить металеву чашку 1 з опуклою зовнішньою й увігнутою внутрішньою поверхнями й металеву тонкостінну вставку 2 з опуклою зовнішньою й увігнутою внутрішньою поверхнями. Внутрішня поверхня чашки й зовнішня поверхня вставки утворюють герметичну порожнину, заповнену рідиною 3, наприклад медичним гелем, з надлишковим тиском. Крайка вставки 2 закріплена нерухомо яким-небудь способом, наприклад пластичним деформуванням, у металевій чашці 1. Внутрішня поверхня вставки 2 із зовнішньою поверхнею стегнової головки 4 утворюють метал-металеву пару тертя. Ендопротез вертлюгової западини працює в такий спосіб. Чашку 1 разом із вставкою 2 попередньо збирають у складальну одиницю. Потім через спеціальний технологічний отвір (не показане) утворену внутрішню порожнину між ними заповнюють рідиною з надлишковим тиском і отвір герметично закривають. У процесі операції чашку 1, уже як складальну одиницю, установлюють, наприклад, методом загвинчування в попередньо сформовану порожнину тазової кістки, яка закріплюється в ній за допомогою різьби. Після цього головку 4 шляхом вправляння стегна поміщають у вертлюгову западину з можливістю утворення між ними сферичного шарніра. За рахунок описаних особливостей конструкції ендопротеза вертлюгової западини тазостегнового суглоба й створюється позитивний ефект, що полягає в збільшенні терміну служби ендопротеза. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Ендопротез вертлюгової западини, що містить металеву чашку з опуклою зовнішньою й увігнутою внутрішньою поверхнями й сполучену із чашкою по її внутрішній поверхні в складальну одиницю металеву вставку з опуклою зовнішньою й увігнутою внутрішньою поверхнями, який відрізняється тим, що внутрішня поверхня чашки й зовнішня поверхня вставки утворюють герметичну порожнину, заповнену рідиною, наприклад медичним гелем, з надлишковим тиском, і вставка виконана з товщиною стінки, що має жорсткість, що допускає її деформування в певних межах під навантаженням, а крайка вставки закріплена нерухомо, наприклад, пластичним деформуванням, у металевій чашці. 2 UA 108503 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3