Бедренный протез со стержнем, вставляемым в бедренную кость - RU2304942C2

Чертежи

Описание

Условия для закрепления стержня протеза в бедренной кости в метафизарной части отличаются от условий, существующих в диафизарной части. В метафизарной части, т.е. главным образом в области выше малого вертела, крупная кость заполнена спонгиозным костным веществом, в котором для принятия стержня протеза должен быть создан искусственный приемный канал. Так как спонгиозное костное вещество мягкое, возможности передачи нагрузки в этой зоне ограничены. Ниже малого вертела тесное костномозговое пространство ограничено более крепкой корковой частью кости, которая предоставляет лучшие условия для передачи нагрузки. Поэтому были разработаны стержни протезов, которые подходят для закрепления и подклинивания именно в этой диафизарной части кости (Schneider: Die Totalprothese der Hüfte, Seite 214 ff.). Их надежное закрепление в диафизарной части кости имеет следствием разгрузку метафизарной части кости. Когда костное вещество не нагружено, оно постепенно деградирует. Это нежелательно.

Для протезов, которые первоначально должны быть закреплены в метафизарной части кости, известно (ЕР-В-761183, ЕР-А-780106, ЕР-А-1070490; ЕР-В-159462; ЕР-В-821923; ЕР-В-112435; ОЕ-С-4428099), что закрепление в метафизарной части можно улучшить с помощью ребер и кромок, которые выступают из передней или тыльной плоскости основной части протеза. Эти ребра должны иметь значительное расширение в медиолатеральном направлении, если они предназначены для закрепления в костном цементе или в вырезанной полости такой же формы (ЕР-А-780106, ЕР-А-1070490, ОЕ-С-4428099). Однако особенно крепкую послеоперационную посадку протеза в кости получают при бесцементной имплантации тогда, когда используют ребра, которые при бесцементной имплантации врезаются в костное вещество и сжимают его (ЕР-В-761183). В этом случае полость, подготовленная для введения стержня протеза в кость, ограничена объемом основной части стержня. Чтобы ребра при установке стержня не сломали кость, они выполняются узкими и с наклонно понижающимися медиальными и латеральными кромками (ЕР-В-159462, ЕР-В-821923, ЕР-В-761183). Это ограничивает их способность к передаче нагрузки.

Изобретение относится к такому виду протезов, у которых закрепление предусмотрено в основном в диафизарной части кости. В его основе стоит задача противодействовать вызванной разгрузкой деградации кости в метафизарной части.

Согласно изобретению предложен бедренный протез со вставляющимся в бедренную кость стержнем, проксимальный участок которого, вставляемый в метафизарную часть бедренной кости, на передней и задней сторонах имеет по одному выступающему ребру, медиальная кромка которого по меньшей мере частично на своем протяжении имеет направление, отличающееся от продольного направления стержня, отклоняющееся вверх к шейке бедра, при этом медиальная кромка крутая, а высота ребра у края, ограниченного крутой кромкой, понижается к латеральному направлению.

Решение согласно изобретению состоит в том, чтобы, согласно пункту 1 формулы изобретения, предоставить в распоряжение дополнительное средство передачи нагрузки в метафизарную часть, которое образовано из ребер. Эти ребра имеют особую форму с направленными к середине крутыми боковыми кромками. Направленная вперед или назад поверхность ребра будет в соответствии с этим шире, чем у известных узких ребер с наклонно спадающими медиальными и латеральными боковыми кромками. Чтобы, несмотря на это, при вставке стержня в кость не возникала сила, которая могла бы ее сломать, предусмотрено, кроме того, чтобы ребра уменьшались по высоте от края, ограниченного медиальной кромкой, к латеральному краю. Традиционная повернутая в латеральном направлении кромка ребра тем самым сходит на нет или понижается до сравнительно небольшой высоты, которая максимально равна половине высоты медиальной кромки. Это допустимо, так как нагрузки, которые должны переноситься от ребра в латеральном направлении, меньше, чем силы, направленные к середине.

Тот отличительный признак, что медиальная кромка крутая, означает, что она образует почти прямой угол с медиолатеральной поверхностью стержня. Она должна отклоняться от нее предпочтительно не более чем на 25°, далее, предпочтительно не более чем на 15°.

Медиальная кромка имеет по меньшей мере частично на своем протяжении направление, отличающееся от продольного направления стержня, отклоняющееся вверх к шейке бедра. Эта форма имеет то преимущество, что при установке протеза, когда направление вставления совпадает с продольным направлением протеза, медиальная кромка ребра подобно клину уплотняет спонгиозное костное вещество, находящееся перед ним в направлении вставления, так что оно становится способным к более интенсивной передачи нагрузки. Этот эффект достигается главным образом тогда, когда угол, который образует эта кромка ребра с продольным направлением стержня, составляет от 5 до 15°, предпочтительно примерно 10°.

Соответствующее уплотнение на передней или задней стороне ребра может, согласно изобретению, быть достигнуто тем, что высота ребер над соответствующей поверхностью основной части стержня увеличивается снизу вверх. Тем самым ребро является клиновидным в двух направлениях, а именно, во-первых, к медиальной стороне и, во-вторых, к передней или, соответственно, задней стороне. В латеральном направлении, т.е. на стороне, удаляющейся от крутой кромки, высота ребра может постепенно уменьшаться.

Сжатие спонгиозного костного вещества ребрами предполагает, что на месте, на котором находятся после имплантации ребра, ранее имелось костное вещество. Если перед установкой протеза в метафизарной части кости искусственно делают приемный канал для стержня протеза, он должен соответствовать только профилю основной части стержня протеза и не образовывать никаких углублений для последующего приема ребер. Если для формирования этого приемного канала применяется рашпиль, он по своей форме также должен соответствовать основной части стержня, без того, чтобы иметь устройства для снятия материала в области ребер. Альтернативно имеется также возможность оснастить рашпиль ребрами, которые соответствуют ребрам стержня протеза и направлены на уплотнение костного вещества без удаления материала. Вышеописанное уплотнение костного вещества в реберной зоне передачи нагрузки осуществляется в этом случае уже с помощью рашпиля или частично подготавливается им.

Далее изобретение поясняется более подробно со ссылкой на чертеж, который наглядно показывает один предпочтительный пример осуществления. Показано:

фиг.1: вид спереди;

фиг.2: вид сбоку;

фиг.3: вид сверху; и

фиг. с 4 по 6: сечения стержня на соответствующих высотах.

Протез состоит из стержня 1, шейки 2 и конуса 3 для насаживания шарнирной головки 4, границы которой обведены штрихпунктирной линией. Стержень состоит из проксимального участка 6 и дистального участка 7. Проксимальный участок в сечении вытянут в медиолатеральном направлении, как показано на фиг.4 и 5. Он оснащен парой ребер 8 для передачи нагрузки на губчатое костное вещество, окружающее стержень в эпифизарной зоне бедренной кости. Стержень 1 виден как прямоствольный. Это означает, что он выполнен прямым и поэтому должен вставляться своим продольным направлением в продольном направлении диафиза бедренной кости.

Место перехода 9 между проксимальным и дистальным участками стержня устроено так, что оно в имплантированном состоянии доходит примерно до малого вертела, предпочтительно немного ниже него, и дистальный участок 7 стержня вследствие этого лежит в зоне мозгового канала, в которой он ограничен прочной корковой частью кости. Место перехода не должно быть особым образом отмечено на протезе. Оно определяется тем, что находится на том месте, где в имплантированном состоянии предполагается малый вертел или, предпочтительно, его нижний край. Оно находится, как правило, приблизительно, на 7-9 см глубже, чем центр шарнирной головки 4, как измерено согласно стрелке 10 в направлении стержня.

Дистальный участок стержня выполнен так, чтобы он подходил для закрепления в диафизарной части бедренной кости. Для достижения твердой посадки середина стержня слегка коническая и снабжена продольными ребрами. Благодаря этому костное веществе, которое находится в промежутке между поверхностью середины стержня 15 и границами коркового костномозгового пространства, уплотняется, при этом оно фиксируется ребрами. Дистальный участок может также быть устроен другим образом так, чтобы он подходил для первичного закрепления стержня в диафизе кости.

Ребра 8 возвышаются над передней и задней поверхностями 21 основы 22 стержня. Они имеют медиально направленную крутую кромку 23 и участок передней или задней поверхности 24, который ограничен латерально кромкой 25. Поверхность 24 понижается при увеличении удаления от кромки 23 к поверхности 21, так что ребро получает почти треугольный или трапецеидальный профиль, как это видно на фиг.3 и 4. Ее высота над поверхностью 21 основы 22 у медиальной кромки 23 по меньшей мере вдвое больше, чем у латеральной кромки.

Ребра 6 начинаются у перехода 9 между проксимальным участком и дистальным участком 7 стержня с нулевой высоты и малой ширины. Они равномерно растут вверх до максимальной высоты и ширины, которых они достигают у верхнего конца 26. С продольным направлением 27 стержня кромка 23 образует угол α, который в примере исполнения составляет примерно 8°. Высота кромки 23 у верхнего конца 26 стержня составляет от 2 до 4 мм, предпочтительно около 3 мм. Высота кромки 25 составляет от нуля до половины высоты кромки 23. Кромка 25 совпадает на виде сбоку с продольным направлением 27 или идет параллельно ей или под очень малым углом к ней.

Площадь поперечного сечения ребер увеличивается снизу вверх клинообразно в двух направлениях, а именно к кромке 23 и к передним или задним поверхностям 24. Если отверстие, образованное для приема стержня протеза в метафизарной спонгиозной части бедренной кости, равно по поперечному сечению основе 22 стержня, ребра 8 оттесняют при вставлении стержня находящийся там спонгиозный материал и уплотняют его. Тем самым он становится более подходящим для передачи нагрузки. Уменьшение ребра от медиального к латеральному краю имеет то дополнительное преимущество, что объем, имеющийся в метафизе кости, может лучше использоваться при массивной конструкции стержня.

Пример осуществления показывает линейное очертание ребра 8. Однако его клиновидная форма может иметь и нелинейное очертание.

Хотя протез предназначен для первичного закрепления в диафизе, кромки 23, как и остальные медиально направленные поверхности 28 стержня протеза, способствуют передаче нагрузки в метафизарной части. Тем самым метафиз кости участвует в передаче нагрузки. Опасность его атрофии тем самым уменьшена. Улучшается длительное надежное удерживание протеза в кости.

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии. Изобретение обеспечивает противодействие, вызванное разгрузкой деградации кости. Бедренный протез со вставляющимся в бедренную кость стержнем (1), проксимальный участок (6) которого, вставляемый в метафизарную часть бедренной кости, на передней и задней сторонах имеет по одному выступающему ребру (8), медиальная кромка (23) которого по меньшей мере частично на своем протяжении имеет направление, отличающееся от продольного направления (27) стержня (1), отклоняющееся вверх к шейке бедра (2). Медиальная кромка (23) выполнена крутой. Высота ребра (8) у края, ограниченного крутой кромкой (23), понижается к латеральному направлению. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула