Протез для имплантации в канал подвздошной кости - RU2555131C2

Чертежи

Показать все 49 чертежа(ей)

Описание

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

По заявке испрашивается приоритет предварительной заявки на патент США №61/119,210, зарегистрированной 2 декабря 2008 г. под названием "Протез для имплантации в канал подвздошной кости". Описание указанной заявки во всей полноте включено в данную заявку посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

В общем, изобретение относится к способам крепления вертлужных имплантатов, в частности к устройству и способу крепления к тазобедренному суставу с использованием канала подвздошной кости вертлужных аугментов, отдельно, или в комбинации с вертлужной оболочкой.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В прошлом канал подвздошной кости использовали для жесткого крепления к кости таза искусственной вертлужной опорной поверхности. На фиг.1 изображен цельнометаллический кольцевой протез (900), предназначенный для установки в канал подвздошной кости. Протез (900) обычно содержит стержень (901) с резьбой (902), основание (903) стержня, переходной участок (904) и опорную чашку (905), имеющую внутреннюю опорную поверхность (907) и обод (906). Обычно протез (900) выполнен в виде однородной монолитной металлической детали, что лишает хирурга возможности выбора материала и точной подгонки. Кроме того, после закрепления стержня (901) протеза (900) в канале подвздошной кости, положение опорной чашки (905), обода (906) и опорной поверхности (907) относительно подвздошной кости или вертлужной впадины зафиксировано так, что относительно стержня (901) эти детали расположены концентрически. Следовательно, возможна фиксация протеза (900) при неоптимальном перекрытии головки, необходимом для обеспечения устойчивости во всем диапазоне перемещения.

Фиг.2a-2d иллюстрируют этапы установки кольцевого протеза (900) предлагаемым способом. Во-первых, в вертлужную впадину вставляют направляющую (922) канала, установленную на основании (920). Направляющую (922) канала вставляют в интрамедуллярный канал подвздошной кости и оставляют внутри канала. Во-вторых, канюлированную развертку (924) перемещают по направляющей (922) канала, производя обработку канала подвздошной кости. После этого направляющую (922) канала и канюлированную развертку (924) вынимают из канала подвздошной кости. В-третьих, разверткой (926) в форме усеченного конуса, имеющей режущую кромку (928), обрабатывают вертлужную впадину с получением раззенкованной выемки в форме усеченного конуса, обеспечивающей промежуток для переходного участка (904) и опорной чашки (905). Наконец, вставляют кольцевой протез (900) и фиксируют его внутри канала подвздошной кости, ввинчивая протез (900) в канал подвздошной кости. Для приложения вращающего момента предусмотрено средство (930), расположенное на наружном ободе (906) или вплотную к нему.

Фиг.3а и 3b иллюстрируют еще один пример кольцевого протеза (950), соответствующего предшествующему уровню техники: нецементированный тазобедренный протез "полиэтилен на металле". Нецементированный тазобедренный протез (950) "полиэтилен на металле" пришел на смену цельнометаллическому кольцевому протезу (900), представленному на фиг.1; его аналогичным образом используют в канале подвздошной кости для жесткой фиксации вертлужной опорной поверхности на кости таза. Протез (950) содержит часть (954) в форме усеченного конуса, соединенную с опорной чашкой (956). Опорная чашка (956) имеет, в общем, полусферическую опорную поверхность (955), а часть (954) в форме усеченного конуса имеет эксцентриковый или смещенный стержень (952) с выступами. Металлическое кольцо (953) отцентровано в пазу (957), чтобы на рентгенограмме был виден обод опорной чашки (956).

Протезы (950), показанные на фиг.3а и 3b, обычно выполнены из монолитных блоков полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы; в общем, они представляют собой смещенную коническую чашку с установленным на ней ребристым внутрикостным штифтом. Поскольку протез (950) "полиэтилен на металле" является эксцентриком, его установку выполняют посредством прессовой посадки клином в точно обработанную разверткой вертлужную впадину, а не ввинчиванием соосно в канал подвздошной кости.

Эксцентриковая часть (954) в форме усеченного конуса предназначена для исключения вращения, кроме того, она обеспечивает регулировку в небольших пределах угла поворота для лучшего перекрытия головки и повышения устойчивости. Пазы вдоль продольной оси эксцентриковой части (954) в форме усеченного конуса обеспечивают дополнительную вращательную устойчивость. Протез (950) устанавливают в обработанный разверткой проход через центр подвздошно-лобкового возвышения и запрессовывают чашку до соответствующего положения. Показанный на фиг.3а и 3b вертлужный протез (950) обычно используют в комбинации с нецементированным бедренным компонентом, либо кольцевым, либо типа Norwich.

На фиг.26 показаны примеры соответствующих предшествующему уровню техники вертлужных аугментов Trabecular Metal™ (1000, 1002, 1004, 1006) фирмы Zimmer, Inc. Аугменты состоят из пористого тантала и предназначены для заполнения крупных полостей в костях при ревизионной хирургии с артопластикой тазобедренного сустава с обеспечением устойчивости вертлужной чашки (вертлужная чашка не показана). Известные аугменты не имеют предназначенных для вставления в интрамедуллярный канал подвздошной кости выступающих частей. Известные аугменты также не снабжены средствами установки аугмента в интрамедуллярный канал подвздошной кости. Даже если через отверстие (1020) в указанных аугментах (1000, 1002, 1004) в интрамедуллярный канал подвздошной кости вставить шуруп (на чертеже не показан) в соответствии с идеей изобретения, расположение аугмента в вертлужной впадине оказалось бы неправильным, неустойчивым, а его функционирование не соответствовало бы назначению. Наконец, в конструкции и назначении известных аугментов (1000, 1002, 1004, 1006) не предусмотрены модульное исполнение, взаимозаменяемость, соединение друг с другом и возможность подгонки, как в конструкции и назначении предлагаемых аугментов.

Ввиду вышеизложенного существующие вертлужные протезы, для фиксации которых использован канал подвздошной кости, не предоставляют хирургу возможности использования модульных исполнений, обращения к различным вариантам во время операции, и/или выбора материала. Кроме того, обычные аугменты, предназначенные для заполнения в кости крупных полостей, не предоставляют хирургу, в частности, вариант использования канала подвздошной кости в качестве опоры протеза или в качестве средства указания правильной ориентации в трудных случаях.

Более того, описанные выше известные вертлужные протезы (900, 950) разработаны и использовались только для первичной, то есть первой, хирургии тазобедренного сустава. Таким образом, предусматривающие фиксацию в канале подвздошной кости известные устройства не предназначены для использования в ряде случаев, в частности при существенном снижении количества костной массы, низком качестве кости и наличии других проблем, с которыми сталкивается хирург в процессе сложной ревизионной хирургии тазобедренного сустава, то есть хирургии, выполняемой после первой хирургии тазобедренного сустава.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вышеупомянутым требованиям отвечают следующие аспекты изобретения.

В соответствии с одним из аспектов изобретения предложен способ исполнения вертлужного имплантата, предназначенного для использования в ревизионной хирургии тазобедренного сустава. Имплантат содержит стержневую часть, предназначенную для фиксации в канале подвздошной кости, оболочечную часть и средства регулируемого крепления оболочечной части на стержневой части.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения предложен способ имплантации вертлужного имплантата, предназначенного для использования в ревизионной хирургии тазобедренного сустава. Способ содержит следующие этапы: обнаруживают канал подвздошной кости, обрабатывают канал подвздошной кости разверткой, вставляют стержневую часть в подготовленный канал подвздошной кости и крепят оболочечную часть к стержневой части с использованием средств регулируемого крепления.

В соответствии с еще одним аспектом вертлужный протез для имплантации в канал подвздошной кости и вертлужную впадину подвздошной кости состоит из стержня и вертлужного компонента. В частности, стержень предназначен для имплантации в канал подвздошной кости. В частности, вертлужный компонент предназначен для имплантации в вертлужную впадину и крепления к стержню. В частности, вертлужный компонент дополнительно содержит соединительную часть, обеспечивающую регулируемое присоединение вертлужного компонента к стержню с возможностью ориентации при этом вертлюжного компонента во множестве направлений до прикрепления этого компонента к стержню.

В соответствии с другим аспектом изобретения предусмотрено выполнение соединительной части в виде аугмента, предназначенного, в частности, для установки между стержнем и вертлужным компонентом. Первая поверхность аугмента предназначена для ориентации аугмента относительно стержня, а вторая поверхность аугмента предназначена для ориентации вертлужного компонента относительно стрежня.

В соответствии с еще одним аспектом предусмотрен ряд аугментов. В частности, каждый из аугментов имеет первую поверхность, предназначенную для ориентации аугмента относительно стержня, и вторую поверхность аугмента, предназначенную для ориентации вертлужного компонента относительно стержня, при этом каждый аугмент обеспечивает вертлужному компоненту ориентацию, отличающуюся от ориентации, по меньшей мере, одного из остальных аугментов.

В соответствии с другим аспектом соединительная часть представляет собой позиционирующую часть в вертлужном компоненте.

В соответствии с еще одним аспектом соединительная часть, в частности, представляет собой паз в вертлужном компоненте. Паз, в частности, имеет ряд положений, в которых фиксатор, в частности, обеспечивает крепление вертлужного компонента к стержню.

В соответствии с другим аспектом фиксатор, в частности, представляет собой шуруп.

В соответствии с еще одним аспектом вертлужный компонент, в частности, представляет собой вертлужную оболочку.

В соответствии с другим аспектом предусмотрен, в частности, второй аугмент, предназначенный для размещения между аугментом и вертлужным компонентом и заполнения полости в кости между аугментом и вертлужным компонентом.

В соответствии с еще одним аспектом аугмент и стержень скреплены посредством зажимного конуса.

В соответствии с еще одним аспектом аугмент, для фиксации аугмента в кости, дополнительно содержит костные фиксаторы.

В соответствии с еще одним аспектом в качестве костного фиксатора, в частности, предусмотрен шип.

В соответствии с другим аспектом обеспечен способ имплантации вертлужного протеза в вертлужную впадину. Согласно этому способу обрабатывают разверткой канал подвздошной кости. На другом этапе фиксируют стержень в канале подвздошной кости. На следующем этапе выполняют регулировку положения вертлужного компонента в вертлужной впадине, посредством чего определяют правильную ориентацию вертлужного компонента. Вертлужный компонент, в частности, прикрепляют к стержню.

В соответствии с еще одним аспектом на этапе определения местоположения канала подвздошной кости, в частности, используют направляющую канала.

В соответствии с другим аспектом на этапе обработки разверткой канал подвздошной кости обрабатывают разверткой, перемещая развертку по направляющей канала.

Еще один аспект предусматривает этап регулировки положения, с размещением аугмента между стержнем и вертлужным компонентом. Первая поверхность аугмента, в частности, предназначена для ориентации аугмента относительно стержня, а вторая поверхность аугмента, в частности, предназначена для ориентации вертлужного компонента относительно стержня.

В соответствии с другим аспектом на этапе регулировки положения осуществляют выбор аугмента из ряда аугментов. Каждый из аугментов, в частности, имеет первую поверхность, предназначенную для ориентации аугмента относительно стержня, и вторую поверхность аугмента, предназначенную для ориентации вертлужного компонента относительно стержня, при этом каждый из аугментов обеспечивает ориентацию вертлужного компонента в направлении, отличающемся от направления, по меньшей мере, одного из этого ряда аугментов.

Еще один аспект, в частности, содержит этап фиксации аугмента в кости.

В соответствии с другим аспектом аугмент выполнен, в частности, с костными шипами.

В соответствии с еще одним аспектом на этапе регулировки положения дополнительно выполняют ориентацию позиционирующей части вертлужного компонента на стержне и крепление вертлужного компонента к стержню.

В соответствии с другим аспектом на этапе крепления вертлужного компонента к стержню, в частности, выполняют привинчивание вертлужного компонента к стержню.

Другие области применения изобретения ясно представлены ниже в подробном описании. Следует иметь в виду, что представленные в подробном описании и на конкретных примерах варианты осуществления изобретения приведены лишь с целью иллюстрации и не подразумевают ограничения объема изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Приложенные к описанию чертежи представляют собой часть описания, иллюстрируя варианты осуществления, и, вместе с описанием, предназначены для раскрытия принципов, характеристик и свойств изобретения. На чертежах изображено следующее.

Фиг.1. Вид спереди на известный из предшествующего уровня техники кольцевой цельнометаллический протез.

Фиг.2a-d. Иллюстрация способа установки протеза из фиг.1.

Фиг.3а-3b. Виды спереди на известный из предшествующего уровня техники нецементированный тазобедренный протез "полиэтилен на металле".

Фиг.4. Вид спереди на вертлужный протез, вариант осуществления изобретения.

Фиг.5a-f. Примеры исполнения стержневых частей согласно изобретению.

Фиг.6a-d. Примеры исполнения концов стержневых частей согласно изобретению.

Фиг.7. Вид сбоку на пористую стержневую часть, вариант осуществления изобретения.

Фиг.8a-d. Примеры исполнения стержневых аугментов с различным эксцентриситетом и смещением согласно изобретению.

Фиг.9a-f. Примеры исполнения стержневых аугментов согласно изобретению.

Фиг.9g-i. Примеры исполнения стержневых аугментов в комбинации с клиньями, прокладками и другими аугментами согласно изобретению.

Фиг.10. Цементированный вертлужный протез, соответствующий вариантам осуществления изобретения.

Фиг.11. Цементированный вертлужный протез, соответствующий другим вариантам осуществления изобретения.

Фиг.12. Цементированный вертлужный протез, соответствующий ряду других вариантов осуществления изобретения.

Фиг.13. Цементированный вертлужный протез, соответствующий еще нескольким вариантам осуществления изобретения.

Фиг.14. Нецементированный вертлужный протез, соответствующий вариантам осуществления изобретения.

Фиг.15. Нецементированный вертлужный протез, соответствующий другим вариантам осуществления изобретения.

Фиг.16. Нецементированный вертлужный протез, соответствующий еще нескольким вариантам осуществления изобретения.

Фиг.17-19. Нецементированный вертлужный протез, соответствующий вариантам осуществления изобретения, при которых для регулируемого крепления использована система проходов.

Фиг.20. Блок-схема, иллюстрирующая этапы установки вертлужного протеза с использованием хирургической техники согласно способу в соответствии с изобретением.

Фиг.21. Нецементированный вертлужный протез, соединенный с L-образным аллотрансплантатом посредством поперечно расположенного шурупа, обеспечивающего прицельное крепление к стержневой части протеза.

Фиг.22. Гомогенный, монолитный, пористый аугмент с выступом, предназначенный для установки и фиксации в интрамедуллярном канале подвздошной кости.

Фиг.23. Предлагаемый аугмент со средствами установки на штифтах или шурупах в интрамедуллярном канале подвздошной кости.

Фиг.24. Вариант аугмента на фиг.23, но с выступом для заполнения полости у входа в интрамедуллярный канал подвздошной кости.

Фиг.25. Вариант аугмента на фиг.23, с возможностью установки в вертлужную впадину после ввода крепежного устройства, например штифта или шурупа, в интрамедуллярный канал подвздошной кости.

Фиг.26. Примеры из предшествующего уровня техники: вертлужные аугменты производства фирмы Zimmer, Inc., без выступающих частей, предназначенных для ввода в интрамедуллярный канал подвздошной кости и без средств для ввода шурупа или средств для установки в интрамедуллярный канал подвздошной кости.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения приведено только для примера и никак не ограничивает изобретение, его применение или варианты использования.

В частности, предложен способ восстановления области вертлужной впадины с использованием канала подвздошной кости в качестве прочного анкера и в качестве средства указания правильной ориентации. Иногда область вертлужной впадины пациента настолько аномальна, что ее невозможно распознать. В предлагаемом способе канал подвздошной кости выбран как неповрежденный, легко локализуемый повторно анатомический ориентир, используемый в качестве анкерной опоры, средства ориентации и крепления вертлужной оболочки с относительно высокой степенью надежности, в частности, при серьезных травмах или ревизионной операции. Стержневую часть вставляют в канал подвздошной кости, по существу образуя "основание" для восстановления утраченной или аномальной кости. В частности, используют ряд клиньев, прокладок и аугментов для восстановления утраченной или аномальной кости и для формирования вертлужной оболочки, обеспечивая усовершенствованное средство фиксации в ситуациях, когда иные средства приводят к некачественной фиксации и низкой начальной устойчивости.

Предпочтительно использование нецементированных вариантов, хотя, в частности, предлагаемые вертлужные имплантаты включают в себя цементированные варианты.

На фиг.4 показан вертлужный протез (1), соответствующий варианту осуществления изобретения. Протез (1), в частности, содержит стержневую часть (10), первую часть (20) аугмента, вторую часть (30) аугмента и оболочечную часть (40). Стержневая часть (10), в частности, имеет хвостовик (12), концевую часть (18), стержневую часть (16) с наружным или внутренним конусом и конический конец (14), расположенный у сужающегося конца части (16) с наружным или внутренним конусом. Первая часть (20) аугмента, в частности, содержит ответную часть (26) аугмента с наружным или внутренним конусом, соединенную с соответствующей ей стержневой частью (16) с наружным или внутренним конусом. Первая часть (20) аугмента содержит обращенный в сторону стержня профиль (22) поверхности, обращенный в сторону оболочки профиль (24) поверхности и удаленный от своей центральной оси профиль (28) со степенью сложности, в частности, оптимально соответствующей особенностям определенной группы больных или отдельного пациента. Предлагаемая, как вариант, вторая часть (30) аугмента, также имеющая обращенный в сторону стержня профиль (32) поверхности, обращенный в сторону оболочки профиль (34) поверхности и удаленный от своей центральной оси профиль (38), обеспечивает, в частности, в комбинации со второй частью (20) аугмента, большее смещение оболочки (40) или заполнение зазора, снижая объем цемента, помещаемого между оболочкой (40) и стержнем (10) для крепления оболочки (40). Оболочка (40) содержит наружный профиль (42) и внутренний профиль (44). Внутренний профиль (44), в частности, служит опорной поверхностью, сочлененной с естественной или искусственной бедренной головкой, либо он предназначен, в частности, для размещения вкладыша, сочлененного с естественной или искусственной бедренной головкой. Наружный профиль (42), в частности, представляет собой профиль по степени сложности оптимально соответствующий особенностям определенной группы больных или отдельного пациента, но, предпочтительно, имеет вид полусферической пористой структуры.

Фиг.5a-f иллюстрируют варианты исполнения наружных хвостовиков (12) в объеме изобретения. Фиг.5а иллюстрирует гладкий наружный хвостовик (12а) для цементирования в канале подвздошной кости. Фиг.5b иллюстрирует наружный хвостовик (12b), с рифлением, исключающим вращение стержня (10) внутри канала подвздошной кости, и придающий гибкость стержню (10). На Фиг.5 с представлен наружный хвостовик (12 с) стержня (10) с покрытием из одного из перечисленных веществ: гидроксиапатит, костный морфогенетический белок, аналгетик, или из другого вещества. Фиг.5d иллюстрирует стержневую часть (10) с наружным хвостовиком (12d), содержащим пористый каркас, например из пористого титана, пористой керамики, например гидроксиапатит, спеченных шариков, спеченных асимметричных частиц и аналогичных материалов. Фиг.5е иллюстрирует наружный хвостовик (12е) стержня (10) с креплением на шуруп, например, с самонарезающим профилем. Фиг.5f иллюстрирует стержень (10), прикрепленный к интрамедуллярному каналу подвздошной кости посредством шурупов с квадратной головкой (12f).

Фиг.6a-d иллюстрируют концы стержней, выполненных в соответствии с вариантами осуществления изобретения и входящих в объем изобретения. Для уменьшения боли конец стержня (10), в частности, имеет пулевидную форму, как показано на фиг.6а, конусообразную форму, как на фиг.6b, цилиндрическую форму, как на фиг.6с, или раздвоенную форму, как на фиг.6в. Стержни (10), в частности, имеют ступенчатый или закругленный профиль, в частности с комбинацией свойств, проиллюстрированных на фиг.5а-7.

На фиг.7 показан модульный стержень, составленный, по меньшей мере, из первой части (10') стержня и второй части (10") стержня. Первая часть (10') стержня представляет собой, например, формованный пористый аугмент. Вторая часть (10") стержня представляет собой, например, цельную крышку, содержащую часть (16") в виде наружного конуса с соответствующей формой, предназначенной для соединения с первой частью (20) или второй частью (30) аугмента. Если первая часть (10') стержня выполнена из низкопрочного пористого конструктивного элемента, то ее, в частности, канюлируют, обеспечивая размещение в ней сердцевинной части, вместе или отдельно от второй части (10") стержня, увеличивая таким образом общую прочность модульного стержня.

На фиг.8a-d показаны варианты исполнения первой части (20) аугмента. Части (20) аугмента, в частности, содержат часть (26а, 26b, 26с, 26d) аугмента с наружным или внутренним конусом, предназначенную для соединения с ответной частью (16) стержня с наружным или внутренним конусом. Часть (26а) аугмента с наружным или внутренним конусом, в частности, выполнена коаксиально, как показано на фиг.8а, либо часть (26b) аугмента с наружным или внутренним конусом, как вариант, выполнена эксцентриковой, как на фиг.8b. Как вариант, часть (26с) аугмента с наружным или внутренним конусом установлена посередине и наклонно, как показано на фиг.8с, либо часть (26d) аугмента с наружным или внутренним конусом установлена с эксцентриситетом и наклонно, как показано на фиг.8d. Посредством смены исполнений частей (26а, 26b, 26с, 26d) аугмента с наружным или внутренним конусом в более высокой степени обеспечена точность подгонки в процессе операции.

Как показано на фиг.8a-d, предлагаемые аугменты (20), в частности, обладают смещением и имеют различные обращенные в сторону оболочки профили (24, 27). Обращенные в сторону оболочки профили, в частности, обладают большим (27, 27', 27") или меньшим (24, 24', 24") радиусом кривизны. Дополнительно части (20) аугмента, в частности, обладают различным смещением обращенного в сторону оболочки профиля. Например, обращенный в сторону оболочки профиль, как вариант, имеет стандартное смещение (24), среднее смещение (24') и/или большое смещение (24").

Фиг.9a-f иллюстрируют примеры исполнения аугментов согласно изобретению. В частности, аугмент (20) выполнен в виде цельной однородной металлической, керамической или полимерной детали с гладкой поверхностью (29а), как показано на фиг.9а, либо аугмент (20) состоит из двух деталей, соединенных друг с другом с использованием прессовой посадки. Как вариант, покрытие (29b) или подобное ему, например гидроксиапатит, костный цемент или материал для заполнения полостей в кости, нанесено снаружи аугмента (20), в одной или нескольких зонах вокруг частей (26а, 26b, 26с, 26d) аугмента с наружным или внутренним конусом, как показано на фиг.9b. В другом варианте, частью аугмента (20) является пористая структура (29с). Как вариант, внутри предлагаемых аугментов (20) расположены отверстия (25a-i), обеспечивающие крепление аугментов (20) к близлежащей кости и фиксацию радиальной ориентации аугмента (20) относительно направления стержневой части (10).

На фиг.9g-i изображены примеры исполнения аугментов в комбинации с клиньями и прокладками согласно изобретению. Чтобы "нарастить" область вертлужной впадины с большими аномальными частями кости, в частности, использован ряд клиньев (100) или распорных элементов (102). В частности, использованы фасонные или специальные клинья (104), прикрепленные непосредственно к вертлужной оболочке. В частности, для регулируемого крепления вертлужной оболочки (40) к стержневой части (10) использованы полусферические распорные элементы (106, 108). На клиньях (100, 104), аугментах (20, 30) и прокладках (102, 106, 108), в частности, использованы шип или ряд шипов (25j), улучшающих фиксацию кости, исключающих вращение и обеспечивающих состояние устойчивого равновесия между аугментами, распорными элементами и клиньями.

На фиг.10 изображен цементированный вертлужный протез (1), соответствующий вариантам осуществления изобретения. Протез (1) содержит стержневую часть (10), первую часть (20) аугмента, вторую часть (30) аугмента и оболочечную часть (40). Первая часть (20) аугмента предназначена для обеспечения конусного соединения со стержневой частью (10). Как вариант, первое крепежное средство (50), например шуруп с потайной головкой (53) и резьбовым стержнем (51), через отверстие (21) в первой части (20) аугмента введен во второе отверстие (11) в стержневой части (10). Отверстие (21), в частности, имеет коническую зенковку (23) предназначенную для вмещения части (53) первого крепежного средства (50). Как вариант, через отверстие (25) в первой части (20) аугмента введено второе крепежное средство, например крепежный шуруп (60), фиксирующий первую часть (20) аугмента в близлежащей кости и исключающий вращение первой части (20) аугмента относительно стержневой части (10).

Для создания промежутка между вертлужной оболочкой (40) и стержнем (10), в частности, используют вторую часть (30) аугмента. Вторая часть (30) аугмента, предпочтительно, имеет удаленный от своей центральной оси профиль (38) соответствующего размера и формы, обеспечивающий контакт ее обращенной к стержню поверхности (32) с первой частью (20) аугмента.

На фиг.11 изображен цементированный вертлужный протез, аналогичный протезу, показанному на фиг.10, но не использующий во второй части (30) аугмента второе крепежное средство (60) для крепления второй части (30) аугмента к первой части (20) аугмента. Вместо этого первое крепежное средство (50) введено через единственное коническое отверстие или через одно из конических отверстий (33) во второй части (30) аугмента. Первое крепежное средство (50) через гладкое отверстие (21) в первой части (20) аугмента введено в резьбовое отверстие (11) в стержневой части (10). Потайная головка (53) первого крепежного средства (50) помещена в единственном или в одном из конических отверстий (33) под обращенной к оболочке поверхностью (34) второй части (30) аугмента. Различные исполнения протеза обеспечены за счет использования разных отверстий (33) под крепежное средство (50).

На фиг.12. показан цементированный вертлужный протез, соответствующий другим вариантам осуществления изобретения. Протез (1) на фиг.12 аналогичен протезам на фиг.10 и 11, но вторая часть (30) аугмента в нем не использована. Вместо этого обращенная к оболочке поверхность (24) первой части (20) аугмента служит барьером для емкости с цементом (70), расположенной между первой частью (20) аугмента и оболочечной частью (40). Так как первая часть аугмента жестко прикреплена к стержневой части (10), а оболочка (40) сцементирована с первой частью (20) аугмента, все части (10, 20, 40) жестко скреплены друг с другом. Емкость (70) с цементом является независимым средством подгонки положения и ориентации оболочечной части (40), тем не менее, использующим устойчивую платформу первой части (20) аугмента и прочное основание стержневой части (10).

На фиг.13 показан цементированный вертлужный протез, соответствующий еще нескольким вариантам осуществления изобретения. Стержневая часть (10) имеет резьбовой наружный профиль (12е), служащий средством крепления стержневой части (10) к подготовленному или неподготовленному каналу подвздошной кости. Стержневая часть содержит часть (16) аугмента с наружным или внутренним конусом, предназначенную для взаимного соединения с частью (26) с наружным или внутренним конусом на первой части (20) аугмента. Первая часть аугмента имеет обращенную к оболочке поверхность (24), которая служит барьером для емкости (70) с цементом, соединяющей вертлужную оболочечную часть (40) с первой частью (20) аугмента. Стержневая часть (10), первая часть (20) аугмента и оболочечная часть (40) жестко скреплены друг с другом и для повышенной устойчивости прямо или опосредованно закреплены в канале подвздошной кости. Перед отверждением емкость (70) с цементом представляет собой средство регулируемого крепления оболочечной части (40) к остальной части протеза (1) и близлежащей кости.

На фиг.14 показан нецементированный вертлужный протез, соответствующий вариантам осуществления изобретения. Протез (1) аналогичен протезу на фиг.11. Однако вторая часть (30) аугмента выполнена из полимерного материала, например полиэфирэфиркетона, сверхвысокомолекулярного полиэтилена, полиэтилена, полиуретана или аналогичного материала, а первая часть (20) аугмента содержит эксцентриковую, выполненную наклонно коническую часть (26). Крепежное средство (50) с регулировочным средством (53) предназначено для скрепления частей, а именно: стержневой части (10), первой части (20) аугмента и второй части (30) аугмента, не ограничивая при этом подгонку вращением стержневой части (10) относительно первой части (20) аугмента, а также не ограничивая тангенциальное движение и подгонку вращением в пределах установленного диапазона между первой частью (20) и второй частью (30) аугмента. Вертлужная оболочечная часть (40) имеет крепежные отверстия (45) и средства (80) фиксации вертлужной оболочечной части (40) ко второй части (30) аугмента. В частности, указанные крепежные средства (80) содержат самонарезающие шурупы для нарезания резьбы прямо в выполненной из полимера второй части (30) аугмента. В предпочтительном варианте осуществления изобретения первая часть (20) и вторая часть (30) аугмента посредством соединительных средств объединены в единый предварительно собранный аугмент. Либо, как вариант, соединительные средства выполнены съемными и содержат регулируемое соединение, защелкивающийся механизм или механическое блокировочное устройство. Как вариант, соединительные средства выполнены несъемными и содержат механическое соединение, химическое соединение, формование из расплава или адгезивы. Первая часть (20) аугмента изготовлена, предпочтительно, из металла, а вторая часть (30) аугмента из полимера, хотя не исключено использование любых материалов.

На фиг.15 показан нецементированный вертлужный протез, соответствующий другим вариантам осуществления изобретения в котором обеспечено соответствие обращенной к оболочке поверхности (24) второй части (20) аугмента и наружной поверхности (42) вертлужной оболочечной части (40). Предусмотрено средство (80) для крепления вертлужной оболочечной части (40) к первой части (20) аугмента. Указанное средство (80), в частности шуруп или штифт, предназначено для ввода через отверстия (45) в оболочечной части (40) и ввинчивания прямо в материал, из которого изготовлена первая часть (20) аугмента. Первая часть (20) аугмента, в частности, заключает в себе полимерный, металлический или керамический материал и, в частности, либо содержит пористые части, либо не содержит пористые части. Материалы для изготовления первой части (20) аугмента, в частности, следующие: пористый гидроксиапатит, пористый титан и пористый тантал, но их перечень не является ограничительным. Как вариант, первое крепежное средство (50) содержит потайную головку (53), находящуюся под обращенной к оболочке поверхностью (24).

На фиг.16 показан нецементированный вертлужный протез, соответствующий еще нескольким вариантам осуществления изобретения. Стержневая часть (10) содержит выполненную за одно целое с ней фланцевую часть (19) и второе крепежное средство или ряд вторых крепежных средств (60), например шуруп или ряд шурупов для кортикального слоя или губчатого вещества кости, или выполненные за одно целое с ней шип или ряд шипов (60'). Первая часть (20) аугмента содержит, в целом полусферический, аугмент, имеющий выступ или ряд ориентирующих или фиксирующих выступов (22а). Выступ или выступы (22а) предназначены для стыковки с ответной выемкой или рядом соответствующих выемок (17) на стержневой части (10), например на стыке к фланцевой части (19). Если выемок (17) больше чем выступов (22а), то это предоставляет возможность размещения, позиционирования, ориентирования и фиксации относительно стержневой части (10) первой части (20) аугмента в ряде положений. Как вариант, предусмотрено использование второго крепежного средства (60) для крепления первой части (20) аугмента к окружающей кости, а также прижима друг к другу обращенной к стержню поверхности (22) первого аугмента и обращенной к оболочке поверхности стержневой части (10) и/или фланцевой части (19). Обращенная к оболочке поверхность (24) первой части (20) аугмента, в частности, предназначена для соответствия наружному профилю (42) вертлужной оболочечной части (40). Как вариант, предусмотрено средство (80) крепления оболочечной части (40) для крепления оболочечной части (40) к первой части (20) аугмента или к окружающей кости. Например, при изготовлении первой части аугмента из пористого металла, что не является ограничением, в первой части (30) аугмента предусмотрено сверление отверстий (на чертеже не показаны) соосно крепежным отверстиям (45), имеющимся в оболочечной части (40), с ввинчиванием в них (на чертеже не показано) средства (80). Как вариант, если первая часть (20) аугмента изготовлена из полимерного материала, например из полиэфирэфиркетона, а средство (80) содержит самонарезающие шурупы, то предусмотрено ввинчивание средства (80) непосредственно в материал первой части (20) аугмента, обеспечивающеее крепление оболочечной часть (40) к первой части (30) аугмента без сверления.

На фиг.17-19 показан нецементированный вертлужный протез (1), соответствующий вариантам осуществления изобретения, при которых использована позиционирующая часть, в частности содержащая регулируемый проход (27, 29) в комбинации со средством (50) крепления первой части (20) аугмента к стержневой части (10). Позиционирующая часть (27, 29) содержит коническую зенковку (27) под головную часть (53) крепежного средства (50). Кроме того, проход (27, 29) содержит паз, состоящий из ряда вырезов (29) для ввода резьбового хвостовика (51) указанного средства (50). Крепежное средство (50), например, содержит шуруп, который ослаблен в резьбовом отверстии (11) в стержневой части (10). Поскольку шуруп (50) ослаблен, обеспечена возможность перемещения первой части (20) аугмента в разных направлениях (90, 92) в соответствии с профилем указанного прохода (27, 29). После того как требуемое положение первой части (20) аугмента относительно стержневой части (10) найдено, выполняют завинчивание шурупа (50), располагая головку (53) в одном из указанных вырезов (29). Удержание первой части (20) аугмента на стержневой части (10) происходит за счет силы трения. После этого выполняют крепление вертлужной оболочечной части (40) к первой части (20) аугмента, используя средство (80) в соответствии с описаниями предыдущих вариантов осуществления изобретения.

На фиг.20 - блок-схема, иллюстрирующая этапы (200) установки вертлужного протеза с использованием хирургической техники согласно предлагаемому способу в соответствии с вариантами осуществления изобретения. Сначала, с помощью направляющего инструмента канала или аналогичного устройства (202), находят канал подвздошной кости. Затем канал подвздошной кости обрабатывают разверткой (206) под размер используемой стержневой части (10). В частности, на этапе обработки разверткой используют канюлированную развертку, перемещая ее по направляющей (204) канала. Затем все инструменты, то есть направляющую канала и/или связанные с ней развертки, извлекают из подготовленного канала (208, 214) подвздошной кости. По необходимости, в зависимости от формы и исполнения аугмента и имеющихся дефектов кости, вслед за этим выполняют вторичную обработку разверткой (210, 212). Затем стержневую часть (10) вставляют в канал (216) подвздошной кости и закрепляют в канале соответствующим образом, образуя "основание", на котором посредством аугментов, прокладок и клиньев осуществляют реконструкцию вертлужной впадины. Затем в область вертлужной впадины в определенном положении устанавливают (218) один аугмент, ряд аугментов и/или других промежуточных элементов, образующих опирающуюся на стержневую часть (10) платформу, обеспечивая базовое основание для опирания и фиксации (220) других аугментов, прокладок, клиньев и/или емкостей (70) с цементом. В частности, осуществляют другие этапы подготовки вертлужной впадины, например обработку разверткой для прессовой посадки оболочки и набивку аутотрансплантата. Наконец, к одному или нескольким аугментам и/или промежуточным элементам прикрепляют (222) оболочечную часть (40). Аугменты и/или промежуточные элементы служат средствами регулируемого крепления опорной поверхности к вертлужной впадине с использованием стержня (10), расположенного в канале (504) подвздошной кости, причем стержень (10) служит опорой и/или ориентирующим элементом.

На фиг.21 показан нецементированный вертлужный протез (300), соединенный с аллотрансплантатом (320) посредством поперечного шурупа (318), прикрепленного к стержневой части (316) протеза (300). Аллотрансплантат (320), в частности, имеет Г-образную форму и предусмотрен в виде готового изделия, либо его обеспечивают во время операции посредством придания соответствующей формы частям резецированной бедренной головки (302). Протез (300) содержит оболочечную часть (310) аугмента, которая имеет наружную поверхность, предназначенную для расположения впритык к вертлужной впадине (502) в подвздошной кости (500). Внутренняя поверхность (308) аугмента (310) предназначена под стыкующее цементное покрытие или, в случае нецементированного протеза, для фрикционного взаимодействия с вторичной оболочкой или вкладышем. Как вариант, внутренняя поверхность (308) имеет опорную поверхность, обеспечивающую контакт с естественной или протезной бедренной головкой (на чертеже не показано). В частности, внутренняя поверхность (308) предназначена для крепления к ней одного или нескольких дополнительных пористых или сплошных аугментов посредством одной или нескольких обеспечивающих фрикционный контакт шероховатых поверхностей, механических средств для взаимного сцепления или цемента. В частности, устойчивость протеза (300) повышена за счет второго крепежного средства (314). Предпочтительно, стержневая часть (316) вставлена в уже подготовленный интрамедуллярный канал (504) подвздошной кости (500). Аугмент (310) помещен в вертлужную впадину (502), а затем посредством соединительной части (312) соединен со стержневой частью (316). Соединительная часть (312), в частности, содержит конус Морзе или другое известное средство фиксации, например, резьбовое соединение, шуруп, фиксирующее кольцо, шариковый фиксатор или упругие фиксирующие выступы. В частности, стержневая часть (316) обеспечена средствами для крепления L-образного аллотрансплантата (320), например резьбовым отверстием или отверстием для ввода спицы Киршнера.

На фиг.22 показан нецементированный вертлужный протез (400), содержащий гомогенный, монолитный пористый аугмент (410) с выступом (416), предназначенный для установки и фиксации в интрамедуллярном канале (504) подвздошной кости (500). В зависимости от характера повреждения и от размера интрамедуллярного канала (504) выступ (416), в частности, имеет разную форму и длину. Аугмент (410) выполнен, в частности, из ретикулярной пеноструктуры, спеченных шариков или спеченных асимметричных частиц, при этом все указанное не является ограничением, он, в частности, содержит титан, тантал, цирконий, биокерамику, например пористый гидроксиапатит, полимеры, например полиэфирэфиркетон, сверхвысокомолекулярный полиэтилен и биологически совместимые материалы и их смеси.

Как вариант, перед введением аугмента (410), предпочтительно, подготавливают интрамедуллярный канал (504) подвздошной кости (500). В дополнение к выступу (416), крепление аугмента (410) к кости (502) вертлужной впадины, в частности, выполнено вторым крепежным средством или вторыми крепежными средствами (412, 414). Части (408) внутренней поверхности аугмента (410) предназначены под стыкующую цементную поверхность сопряжения или, в случае нецементированного протеза, для фрикционного взаимодействия с вторичной оболочкой или вкладышем. Как вариант, внутренняя поверхность (308) имеет отдельную опорную поверхность, обеспечивающую контакт с естественной или протезной бедренной головкой (на чертеже не показано). В частности, внутренняя поверхность (308) предназначена для фиксации на ней одного или нескольких дополнительных пористых или сплошных аугментов посредством одной или нескольких обеспечивающих фрикционный контакт шероховатых поверхностей, механических средств для взаимного сцепления или цемента.

На фиг.23 показан нецементированный протез (600), соответствующий вариантам осуществления изобретения. Протез (600) содержит пористый аугмент (610), предназначенный для заполнения костной полости в области (502) вертлужной впадины. Аугмент (610) содержит части (608) внутренней поверхности, предназначенные под цементную поверхность сопряжения или, в случае нецементированного протеза, для фрикционного взаимодействия с вторичной оболочкой или вкладышем. Как вариант, части (608) внутренней поверхности имеют отдельную опорную поверхность, обеспечивающую контакт с естественной или протезной бедренной головкой (на чертеже не показано). Части (608) внутренней поверхности предназначены, в частности, для крепления к ним одного или нескольких дополнительных пористых или сплошных аугментов посредством одной или нескольких обеспечивающих фрикционный контакт шероховатых поверхностей, механических средств для взаимного сцепления или цемента.

Пористый аугмент (610) содержит средства для его установки в интрамедуллярный канал (504) подвздошной кости (500). Эти средства, например, включают отверстие или канал (612) с конической зенковкой, ориентированные таким образом, что при полной установке аугмента (610) в вертлужную впадину (502) обеспечена возможность ввода через аугмент (610) в интрамедуллярный канал (504) подвздошной кости (500) штифта или шурупа (616) с жестким закреплением аугмента (610) в вертлужной впадине (502). В частности, дополнительная устойчивость аугмента обеспечена вторыми крепежными средствами (614, 620). После имплантации нецементированного протеза (600) обеспечена возможность установки протеза вертлужной впадины (не показан) на частях (608) внутренней поверхности с использованием трения, цемента или шурупов.

В варианте осуществления изобретения, например в изображенном на фиг.24, нецементированный протез (700), в частности, содержит пористый аугмент (710), с внутренней поверхностью (708) и наружной поверхностью, обеспечивающими сцепление за счет силы трения с костью (502) вертлужной впадины. Аугмент (710), в частности, содержит выступ (720) вблизи входной части интрамедуллярного канала (504) подвздошной кости (500). Выступ (720), в частности, заключает в себе второе крепежное средство или ряд вторых крепежных средств (712) для крепления к нему фиксатора (716). Фиксатор (716), в частности, но не ограничиваясь этим, представляет собой шуруп, штифт, стержень или съемную стержневую часть. Фиксатор (716) вставлен в интрамедуллярный канал (504) подвздошной кости (500), обеспечивая ориентацию и фиксацию аугмента (710) в вертлужной впадине (502). Повышение устойчивости обеспечено, в частности, использованием второго крепежного средства (714). Следует заметить, что части (708) внутренней поверхности, в частности, предназначены для крепления к ним одного или нескольких дополнительных пористых или сплошных аугментов посредством одной или нескольких обеспечивающих фрикционный контакт шероховатых поверхностей, механических средств для взаимного сцепления или цемента. Как вариант, части (708) внутренней поверхности имеют опорную поверхность для сочленения с естественной или имплантированной бедренной головкой (на чертеже не показано).

В некоторых вариантах осуществления изобретения, например в изображенном на фиг.25, предпочтительно, до прикрепления аугмента (810, 810'), в частности, выполнить фиксацию в интрамедуллярном канале (504) крепежных средств (816), таких как стержень, штифт или шуруп. В этих случаях крепежное средство (816) не полностью введено в интрамедуллярный канал (504) подвздошной кости (500), обеспечивая пространство для аугмента (810, 810'), вводимого с медиальной, латеральной, передней, задней или нижней стороны. Затем, после расположения аугмента (810, 810') надлежащим образом, крепежное средство (816) вводят в интрамедуллярный канал (504) полностью, осуществляя плотное прижатие аугмента (810, 810') к вертлужной впадине (502). В представленном варианте осуществления изобретения аугмент (810, 810') зафиксирован в вертлужной впадине (502) посредством конической зенковки или уступа в отверстии или пазу (806, 806'). Улучшенная фиксация аугмента (810, 810') в вертлужной впадине (502), в частности, обеспечена за счет использования второго крепежного средства (804, 804'). Второе крепежное средство (804, 804') представляет собой, например, выполненные под штифт или шуруп отверстие или паз.

Следует заметить, что, в частности, предусмотрено выполнение частей раскрытых в данном описании имплантатов и протезов в качестве пробных элементов и инструментов для пробной репозиции. В частности, предусмотрено выполнение аугментов, предназначенных для сцепления между собой посредством механических фиксаторов.

Описание примеров осуществления изобретения, приведенное выше со ссылками на соответствующие чертежи, обеспечивает еще целый ряд не выходящих за пределы объема изобретения модификаций, вследствие чего представленные выше описание и чертежи следует рассматривать как иллюстративные, а не как ограничивающие. Таким образом, объем изобретения не ограничен описанными выше вариантами осуществления, но определен только приведенной ниже формулой изобретения и ее эквивалентами.

Реферат

Группа изобретений относится к ортопедии и травматологии. Вертлужный протез для имплантации в канал подвздошной кости и вертлужную впадину подвздошной кости содержит стержень, предназначенный для имплантации в канал подвздошной кости, и вертлужный компонент, предназначенный для имплантации в вертлужную впадину и крепления к стержню, дополнительно содержащий соединительную часть, обеспечивающую регулируемое присоединение вертлужного компонента к стержню с возможностью его ориентации во множестве направлений до прикрепления этого компонента к стержню, при этом соединительная часть представляет собой аугмент, предназначенный для размещения между стержнем и вертлужным компонентом, причем первая поверхность аугмента предназначена для ориентации аугмента относительно стержня, а вторая поверхность аугмента предназначена для ориентации вертлужного компонента относительно стержня, или позиционирующую часть в вертлужном компоненте, или паз в вертлужном компоненте, имеющий ряд положений, в которых фиксатор обеспечивает крепление вертлужного компонента к стержню. Способ имплантации вертлужного протеза в вертлужную впадину содержит этапы: расширение канала подвздошной кости, фиксацию стержня в канале подвздошной кости, регулировку положения вертлужного компонента в вертлужной впадине, прикрепление вертлужного компонента к стержню. Группа изобретений позволяет обеспечить протезирование при снижении костной массы, улучшить возможности ревизионной хирургии. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 26 ил.

Формула