Система пристроїв для відновлення робочих поверхонь голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба

Реферат: Система пристроїв для відновлення робочих поверхонь голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба містить металеві інтрамедулярний фіксатор з виконаними в ньому крізними похилим і одним або декількома радіальними отворами, циліндричний стяжний гвинт, встановлений в похилому отворі фіксатора і зв'язаний з різьбовим отвором, виконаним в напівсферичній штучній чашці, надягнутій на голівку суглоба, а також сполучену із зазначеною чашкою напівсферичну штучну чашку западини, накладну фігурну пластину і блокуючі гвинти, просунуті через радіальні отвори фіксатора для закріплення його до стегнової кістки. Штучні чашки голівки і западини суглоба виготовлені із вентильних металів, на зовнішніх і внутрішніх поверхнях яких нанесені керамічні або оксидні покриття із оксидів зазначених металів товщиною 50-200 мкм і шорсткістю Ra, що складає від 0,1 до 0,2 мкм на поверхнях чашок, що контактують між собою UA 114926 U (12) UA 114926 U UA 114926 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медицини, а саме - до травматології і ортопедії, і може бути використана для відновлення робочих поверхонь голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба у випадку коксоартрозу (артозу), тобто порушення на них хрящових і кісткових тканин. Коксоартроз (артоз) кульшового суглоба являє собою прогресуюче захворювання, при якому відбувається руйнування його хрящових і кісткових тканин, що у більшості випадків зустрічається внаслідок природного старіння організму або впливу на суглоб несприятливих факторів - інтенсивного навантаження на нього, травм, ожиріння тощо. При коксоартрозі порушується кровопостачання і обмін речовин в суглобі, хрящова тканина втрачає воду і стає менш еластичною і хрипкою, а на її поверхні з'являються тріщини, які служать першою ознакою коксоартрозу і приводять до серйозних дефектів хряща, його прискореному зносу і розтріскуванню. Частинки хряща потрапляють в порожнину зчленування суглоба і викликають асептичне або "стерильне" запалення, що відбувається без участі хвороботворних мікроорганізмів. Це викликає значну біль у суглобі і погіршує якість життя хворого. Відновлення робочих поверхонь голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба здійснюється шляхом видалення порушених його хрящової і кісткової тканин і закріпленні на них металевих біоінертних чашок, спряжених між собою. Відома система пристроїв для відновлення робочих поверхонь голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба, що містить фрези різних конфігурацій для механічної обробки поверхонь голівки і западини суглоба, а також напівсферичну чашку, що надягається на звільнену від зруйнованого хряща голівку і пов'язану з нею напівсферичну чашку, встановлену в западині суглоба (проспект фірми Corin "Operative Technigue for the Cormet Metal-on-Metal Hip Resurfaching System", USA, 04/2004, s. 3-4). Недоліком даної системи пристроїв є низька надійність закріплення чашки до голівки суглоба, що здійснюється тут за допомогою стержня, з'єднаного з голівкою, який впроваджується в спонгіозну тканину голівки і шийки стегна. При динамічному навантаженні прооперованого суглоба таке з'єднання стержня зі спонгіозною тканиною не виключає розхитування стержня в цій тканині, що призводить до зменшення міцності шийки і головки і руйнування останніх. Особливо цей недолік спостерігається у пацієнтів похилого віку на фоні остеопорозу кісток. Найбільш близьким по суті і досягнутому результату до технічного рішення, що заявляється, є система пристроїв для відновлення робочих поверхонь голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба, що містить металеві інтрамедулярний фіксатор з виконаними в ньому крізним похилим і одним або декількома радіальними отворами, циліндричний стяжний гвинт, встановлений в похилому отворі фіксатора і зв'язаний з різьбовим отвором, виконаним в напівсферичній штучній чашці, надягнутій на голівку суглоба, а також сполучену зі зазначеною чашкою напівсферичну чашку западини, накладку фігурну пластину і блокуючі гвинти, просунуті через радіальні отвори фіксатора для закріплення його до стегнової кістки (пат. ЕР 0382392 D61F 2/36, 1990) Наявність інтрамедулярного фіксатора, що з'єднаний зі стегновою кісткою, а також з'єднання з ним стяжного гвинта створює умови для зміцнення і попередження руйнування шийки і голівки стегнової кістки. В той же час, усі пристрої системи - фіксатор, стяжний і блокуючі гвинти, а також напівсферичні штучні голівка і западина суглоба виконані із неіржавіючих сталей, переважно хромо-молібдено-кобальтових. Але при довготривалому функціонуванні такої системи пристроїв через деякий час наступає електрохімічна корозія зовнішніх їх поверхонь, що контактують з рідинним середовищем організму. Це викликає металоз і розхитування чашок, а також інших пристроїв і дифундування іонів шкідливих для організму металів (кобальту, хрому, молібдену, заліза та інших), накопичення яких повною мірою викликає ряд серйозних захворювань печінки, нирок та інших внутрішніх органів. Це негативно позначається на якості лікування даної патології з використанням даної системи пристроїв. Задачею даної корисної моделі полягає у створенні системи пристроїв для відновлення робочих поверхонь голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба, яка попереджає електрохімічну корозію конструктивних її елементів і виникнення металозу, а, отже, сприяє надійному її функціонуванні довготривалий час в організмі пацієнта. Поставлена задача вирішується тим, що в системі пристроїв для відновлення робочих поверхонь голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба, що містить металеві інтрамедулярний фіксатор з виконаними в ньому крізним похилим і одним або декількома радіальними отворами, циліндричний стяжний гвинт, встановлений в похилому отворі фіксатора і зв'язаний з різьбовим отвором, виконаним в напівсферичній штучній чашці, надягнутій на голівку суглоба, а також сполучену із зазначеною чашкою напівсферичну штучну чашку западини, накладну фігурну пластину і блокуючі гвинти, просунуті через радіальні отвори 1 UA 114926 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 фіксатора для закріплення його до стегнової кістки, згідно з корисною моделлю, штучні чашки голівки і западини суглоба виготовлені із вентильних металів, на зовнішніх і внутрішніх поверхнях яких нанесені керамічні або оксидні покриття із оксидів зазначених металів товщиною 50-200 мкм і шорсткістю Ra, що складає від 0,1 до 0,2 мкм на поверхнях чашок, що контактують між собою, і шорсткістю Ra на їх поверхнях, що контактують з голівкою і западиною - у межах від 10 до 50 мкм, а на зовнішніх поверхнях накладної пластини, фіксатора, стяжному і блокуючи гвинтах - покриття із оксидів вентильних металів товщиною 5-20 мкм. Як вентильні метали використовують дюралюміній, титан, цирконій, тантал та їх сплави. Виготовлення штучних чашок голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба із вентильних металів на нанесення на зовнішні і внутрішні поверхні їх, а також на зовнішні поверхні інших пристроїв системи керамічних або оксидних покриттів із оксидів зазначених металів з відповідними їх розмірами, - товщиною і шорсткістю, сприяє утворенню на зазначених поверхнях усіх пристроїв суцільного покриття із безлічі поєднаних між собою і основою металів пристроїв часток оксидів із вентильних металів (алюмінію, титану, цирконію, танталу тощо), що є абсолютно біоінертними до внутрішнього середовища людини і не змінюють електрохімічний потенціал його потенціал при впровадженні зазначеної системи пристроїв в організм людини. Це попереджає металоз і дифундування шкідливих речовин від металевих пристроїв системи, і, таким чином, створює умови для довготривалого функціонування системи без будь-яких ускладнень. Аналогічних технічних рішень зі схожими ознаками при проведенні патентно-інформаційного пошуку не виявлено. Це свідчить про те, що запропоноване технічне рішення є новим, а також промислово та клінічно придатним. Корисна модель пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 зображений проксимальний відділ стегнової кістки зі встановленим в ньому інтрамедулярним фіксатором; на фіг. 2 - схема підготовки пошкодженої поверхні голівки стегна до встановлення на неї штучної напівсферичної чашки: а) обробка поверхні голівки фрезою; б) - вигляд голівки після обробки зовнішньої її поверхні; на фіг. 3 - схема підготовки вертлюжної западини до закріплення на неї штучної напівсферичної чашки; на фіг. 4 - принципова схема розташування пристроїв для відновлення робочих поверхонь голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба у зібраному вигляді. Система пристроїв для відновлення робочих поверхонь голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба містить металеві інтрамедулярний фіксатор 1 з виконаними в ньому крізними похилим отвором 2, подовжня вісь якого співпадає з віссю шийки 3 стегнової кістки 4, і одним або декількома радіальними отворами 5, циліндричний стяжний гвинт 6, встановлений в похилому отворі фіксатора і зв'язаний з різьбовим отвором 7, виконаним в напівсферичній штучній чашці 8 голівки, а також сполучену із зазначеною чашкою напівсферичну штучну чашку 9 вертлюжної западини 10. Система пристроїв також оснащена накладною фігурною пластиною 11, блокуючими гвинтами 12, а також фрезами 13 і 14 для механічної обробки ними зовнішніх поверхонь природної голівки 15 і вертлюжної западини 10. Штучні чашка 8 голівки і чашка 9 западини виготовлені із вентильних металів, де як останні використовують дюралюміній, титан, цирконій, тантал та їх сплави. Інші пристрої системи відновлення - інтрамедулярний фіксатор 1, накладна фігурна пластина 11, стяжний і блокуючі гвинти 6 і 12 відповідно - можуть бути виготовлені із неіржавіючої сталі. Виготовлення чашок 8 і 9 із вентильних металів надає змогу наносити на їх зовнішніх і внутрішніх поверхнях методом мікродугового оксидування керамічних або оксидних покриттів із оксидів зазначених металів (оксидів алюмінію, титану, цирконію, танталу) різних за товщиною і шорсткістю. На поверхнях чашок, що контактують між собою в процесі функціонування системи відновлення, товщина покриття складає 50-200 мкм, яке потім полірують або шліфують до шорсткості Ra у межах від 0,1 до 0,2 мкм. Це значно поліпшує трибологічні властивості взаємодіючих між собою поверхонь чашок. На поверхнях чашок, що контактують з голівкою і вертлюжною западиною, шорсткість Ra керамічних або оксидних покриттів дорівнює 10-50 мкм, що створює умови для більш швидкої і міцної остеоінтеграції чашок з голівкою і западиною суглоба. На зовнішніх поверхнях накладної пластини 11, фіксатора 1, стяжному і блокуючих гвинтах 6 і 12 відповідно одним із відомих способів, наприклад детонаційним напилюванням, наносять оксидні покриття із вентильних металів. При цьому на поверхнях усіх пристроїв системи відновлення утворюються суцільні покриття із безлічі зв'язаних між собою і впроваджених в основу металу пристроїв елементарних часток із оксидів вентильних металів, що є абсолютно біоінертними по відношенню до внутрішнього середовища організму людини і не змінюють його електрохімічний потенціал. 2 UA 114926 U 5 10 15 20 25 Використовують систему пристроїв для відновлення робочих поверхонь голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба наступним чином. Після виконання надрізу шкіри поблизу верхівки великого вертлюга стегнової кістки 4 і локалізації необхідної точки введення інтрамедулярного фіксатора 1 в кістково мозковий канал цієї кістки після введення фіксатора в зазначений канал закріплюють його до кістки за допомогою блокуючих гвинтів 12 Оголюють зони розташування голівки 15 і вертлюжної западини 10 кульшового суглоба. За допомогою фрез 13 і 14 здійснюють обробку голівки і западини від пошкоджених на них хрящових і кісткових тканин і встановлюють на оброблені їх поверхні відповідні напівсферичні штучні чашки 8 і 9. Через похилий отвір 3 фіксатора просовують стяжний гвинт 6 і з'єднують його з різьбовим отвором 7 чашки 8 і щільно притискають її внутрішню поверхню до обробленої поверхні природної голівки 15 стегнової кістки 4 за допомогою накладної пластини 11 і притискної гайки 16. При цьому створюється монолітне з'єднання зазначеної чашки 8 з фіксатором 1. Накладна пластина 11 попереджує руйнування стегнової кістки в місці з'єднання її з вільним кінцем стяжного гвинта 6 і також активно впливає на міцності з'єднання чашки 8 з фіксатором 1. Керамічні або оксидні покриття, що нанесені на поверхнях чашок 8 і 9, що контактують між собою, з шорсткістю Ra у межах 10-50 мкм, сприяють впровадженню в кісткові структури голівки 15 і западини 10 надтвердих і біоінертних часток оксидів, що створює умови для більш швидкої остеоінтеграції зазначених чашок з голівкою і западиною суглоба., а отже реабілітації пацієнта. Наявність керамічних покриттів на спряжених між собою поверхнях чашок з шорсткістю Ra, що складає в межах 0,1-0,2 мкм, створює умови для меншого зносу цих поверхонь, а виконання на зовнішніх поверхнях накладної пластини 11, фіксатора 1, а також блокуючих гвинтів 12 і стяжного гвинта 6 покриттів із оксидів вентильних металів товщиною 5-20 мкм також сприяє підвищенню біоінертності усієї системи відновлення. Це попереджає виникненню металозу і забезпечує високу надійність функціонування системи відновлення голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба довготривалий час. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 45 1. Система пристроїв для відновлення робочих поверхонь голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба, що містить металеві інтрамедулярний фіксатор з виконаними в ньому крізними похилим і одним або декількома радіальними отворами, циліндричний стяжний гвинт, встановлений в похиломуотворі фіксатора і зв'язаний з різьбовим отвором, виконаним в напівсферичній штучній чашці, надягнутій на голівку суглоба, а також сполучену із зазначеною чашкою напівсферичну штучну чашку западини, накладну фігурну пластину і блокуючі гвинти, просунуті через радіальні отвори фіксатора для закріплення його до стегнової кістки, яка відрізняється тим, що штучні чашки голівки і западини суглоба виготовлені із вентильних металів, на зовнішніх і внутрішніх поверхнях яких нанесені керамічні або оксидні покриття із оксидів зазначених металів товщиною 50-200 мкм і шорсткістю Ra, що складає від 0,1 до 0,2 мкм на поверхнях чашок, що контактують між собою, і шорсткістю Ra на їх поверхнях, що контактують з голівкою і западиною - у межах від 10 до 50 мкм, а на зовнішніх поверхнях накладної пластини, фіксатора, стяжному і блокуючих гвинтах - покриття із оксидів вентильних металів товщиною 5-20 мкм. 2. Система пристроїв для відновлення робочих поверхонь голівки і вертлюжної западини кульшового суглоба за п. 1, яка відрізняється тим, що як вентильні метали використовують дюралюміній, титан, цирконій, тантал та їх сплави. 3 UA 114926 U 4 UA 114926 U 5 UA 114926 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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 6