PL195363B1 - Część udowa endoprotezy stawu biodrowego - Google Patents

Abstract

1. Część udowa endoprotezy stawu biodrowego z trzpieniem, którego przekrój wzrasta od dołu ku górze, przy czym środkowa część trzpienia ma przekrój wzdłużny podobny do trójkąta prostokątnego o zaokrąglonym kącie prostym z podcięciem po przeciwnej stronie kąta prostego, ponadto na powierzchniach przedniej, tylnej i bocznych są wykonane rowki kształtowe i jest wyposażona w otwór montażowy, znamienna tym, że środkowa część trzpienia ma przekrój poprzeczny podobny do elipsy, a przekrój wzdłużny dolnej części trzpienia (DT) ma kształt prostokąta o zaokrąglonej części dolnej, przy czym górną część trzpienia (GT) stanowi szyjka (S) wyposażona w kołnierz oporowy (KO), jednocześnie w środkowej części trzpienia (ST) wykonane są rowki kształtowe (RT, RP, RB), które w przekroju poprzecznym mają kształt trapezu, natomiast otwór montażowy (OM) wykonany jest od góry równolegle do powierzchni bocznej (PB).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest część udowa endoprotezy stawu biodrowego, która wraz z główką współpracującą z panewką stosowana jest jako sztuczny staw biodrowy zastępujący chory staw biodrowy, usunięty operacyjnie.

Znana z polskiego opisu patentowego nr 163439 endoproteza stawu biodrowego składa się z części udowej w postaci miecza metalowego zakończonego szyjką, na której jest osadzona główka współpracująca z panewką. Miecz od strony przeciwnej do stawu, jest płaski i zbieżny i jednocześnie przecięty w swojej płaszczyźnie symetrii, zaś na bocznych i czołowych płaszczyznach ma wykonane żebra z zaokrąglonymi kątami. Linie żeber są nachylone do osi działania siły pionowej pod kątem 45° - 88° i są parami zbieżne pod kątem od 5° - 90°. Żebra w przekroju poprzecznym mają kształt zbliżony do trapezu i są rozmieszczone na powierzchni przedniej i tylnej na całej długości miecza. Żebra te są przerywane na całej swej długości, przy czym suma długości żeber jest większa od sumy przerw pomiędzy nimi.

Znana jest z polskiego zgłoszenia patentowego nr P 317575 część udowa endoprotezy stawu biodrowego z trzonem, którego przekrój wzrasta od dołu ku górze. Przekrój wzdłużny trzonu ma kształt klina o lekko zakrzywionej w kierunku powierzchni wewnętrznej, najszerszej części klina. Ta część trzonu ma na powierzchni tylnej i przedniej wybrzuszenia wznoszące się stopniami, które tworzą płaszczyzny równoległe względem siebie oddalone o stałą wysokość równą wysokości stopnia, przy czym w kierunku powierzchni bocznej odległości pomiędzy kolejnymi stopniami są niniejsze niż w kierunku powierzchni wewnętrznej trzonu.

Z opisów patentowych niemieckiego nr DE 19811820 i francuskiego nr FR 2608315 znane są endoprotezy stawu biodrowego, o kształcie zbliżonym do trójkąta prostokątnego z zaokrąglonym kątem prostym, na przeciwko którego znajduje się podcięcie. Na powierzchniach przedniej, tylnej i bocznych są wykonane rowki kształtowe, które w przekroju poprzecznym mają kształt łuku. Głębokość bocznych rowków kształtowych zwiększa się w kierunku ku górze i nie posiada ścianki górnej. Endoproteza ta jest wyposażona w otwór montażowy. Ponadto do pokrycia środkowej części endoprotezy warstwą porowatą zastosowano hydroksyapatyt.

Istota części udowej endoprotezy stawu biodrowego polega na tym, że środkowa część trzpienia ma przekrój poprzeczny podobny do elipsy, a przekrój wzdłużny dolnej części trzpienia ma kształt prostokąta o zaokrąglonej części dolnej. Górną część trzpienia stanowi szyjka wyposażona w kołnierz oporowy. Jednocześnie w środkowej części trzpienia wykonane są rowki kształtowe, które w przekroju poprzecznym mają kształt trapezu, natomiast otwór montażowy wykonany jest od góry równolegle do powierzchni bocznej. Przekrój poprzeczny dolnej części trzpienia, korzystnie ma kształt koła.

Głębokość rowków kształtowych, korzystnie jest stała na całej ich długości.

Szerokość bocznego rowka kształtowego, korzystnie jest stała na całej długości.

Kołnierz oporowy składa się z dwóch części, z których jedna jest osadzona na powierzchni przedniej a druga na powierzchni tylnej, korzystnie obie części kołnierza oporowego mają stałą szerokość na całej swej długości i łagodnie przechodzą w szyjkę.

Współczynnik dopasowania sztywnościowego trzpienia a przybiera wartości od 2 do 5, przy czym współczynnik ten określa stosunek sztywności grzbietu trzpienia do sztywności trzpienia w miejscu oddalonym o 1/3 jego długości od grzbietu.

Część udowa endoprotezy stawu biodrowego daje możliwość utworzenia typoszeregu trzpieni. Typoszereg taki przy zachowaniu kształtu zewnętrznego, zawiera trzpienie o różnych gabarytach dopasowanych do anatomicznych wielkości kości udowych w zależności do indywidualnych cech pacjenta takich jak długość i średnica kości udowej, wielkość przenoszonych obciążeń związanych np. z masą pacjenta czy też budową jego układu mięśniowego i kostnego.

Określono współczynnik dopasowania sztywnościowego trzpienia, który zapewnia odpowiednią relację obciążeniowo-odkształceniową układu kość-implant. Bowiem zbyt mała sztywność trzpienia w stosunku do sztywności kości prowadzi do wystąpienia dużych wartości ugięcia trzpienia, a tym samym do wzajemnego ich przemieszczania wywołanego mikroruchami, co jest główną przyczyną powstawania niestabilności pierwotnej. Natomiast zbyt duża sztywność trzpienia spowoduje, że kość nie będzie przenosić wystarczająco dużych obciążeń, które są bodźcem do przebudowy struktury kości w rejonie implantu (zgodnie z prawem Wolffa). Skutkiem czego jest zanik kości, obluzowanie implantu i konieczność reimplantacji. Innym elementem mającym wpływ na wielkość stref przenoszenia obciążeń z trzpienia na kość w układzie kość-implant jest długość trzpienia. Kształt trzpienia endoPL 195 363 B1 protezy według wynalazku zapewnia przebudowę kości udowej w części okalającej endoprotezę, przerost kości do trzpienia oraz zabezpiecza przed ruchami rotacyjnymi względem kości, zwłaszcza jego rowki kształtowe umieszczone na powierzchniach trzpienia stanowiące z kością połączenia kształtowe.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok na powierzchnię przednią części udowej endoprotezy stawu biodrowego, fig. 2 - widok na powierzchnię boczną, fig. 3 - widok na powierzchnię wewnętrzną, fig. 4 - widok z góry na część udową endoprotezy, fig. 5 - przekrój poprzeczny środkowej części trzpienia z jednym bocznym rowkiem kształtowym a fig. 6 - przekrój poprzeczny środkowej części trzpienia z dwoma bocznymi rowkami kształtowymi.

P r z y k ł a d 1. Część udowa endoprotezy stawu biodrowego na trzpień, w którym można wyróżnić trzy charakterystyczne części: dolną, środkową i górną. Środkowa część trzpienia ST ma przekrój wzdłużny podobny do trójkąta prostokątnego o zaokrąglonym kącie prostym z podcięciem po przeciwnej stronie kąta prostego, zaś przekrój poprzeczny podobny do elipsy. Dolna część trzpienia DT jest wykonana w postaci walca z zaokrąglonym końcem dolnym. Natomiast górną część trzpienia GT stanowi szyjka S wyposażona w kołnierz oporowy KO, który składa się z dwóch jednakowych części a każda z nich łagodnie przechodzi w szyjkę S. W środkowej części trzpienia ST wykonane są rowki kształtowe RT, RP, RB, przy czym trzy tylne rowki kształtowe RT₁, RT2 i RT3 są wykonane na powierzchni tylnej PT, trzy przednie rowki kształtowe RP1, RP2 i RP3 są wykonane na powierzchni przedniej PP oraz jeden boczny rowek kształtowy RB na powierzchni bocznej PB. Powierzchnia środkowej części trzpienia ST jest porowata. Wszystkie rowki kształtowe RT, RP, RB w przekroju poprzecznym mają kształt trapezu a ich głębokość jest stała całej ich długości. Boczny rowek kształtowy RB nie posiada ścianki górnej a jego szerokość i głębokość zwiększa się w kierunku ku górze. Środkowa część trzpienia ST ma otwór montażowy OM wykonany od góry równolegle do powierzchni bocznej PB.

Tak przygotowaną część udową endoprotezy wprowadza się w uprzednio wykonany kształtowy otwór w kości przy użyciu manipulatora. Kształtowy otwór w kości posiada wypustki współpracujące z rowkami kształtowymi RP, RT i RB. Przerost kości w wewnętrzną część rowków kształtowych RP, RT i RB pozwala na stworzenie większej powierzchni styku kość-implant oraz tworzy powierzchnię oporową przeciwdziałającą ruchom rotacyjnym w osi pionowej endoprotezy a także powierzchnię przekazującą poprzez ugięcie trzpienia odkształcenia na kość. Górna część przednich rowków kształtowych RP1, RP2 i RP3 i tylnych rowków kształtowych RT1, RT2 i RT3 zakończona jest ścianką. Tworzy to dodatkową powierzchnię oporową przekazującą odkształcenia na kość. Wybór endoprotezy z zestawu szeregotypu o określonych parametrach głębokości i szerokości rowków pozwala na prawidłowe dobranie jej do indywidualnego stanu pacjenta. Wykonany na powierzchni bocznej PB boczny rowek kształtowy RB może zarówno współpracować z wykonanym w kości wypustem jak również umożliwia wprowadzenie w przestrzeń pomiędzy endoprotezę a kość wiórów kostnych ułatwiających przerost kości z implantem. Mini kołnierz oporowy KO, w który wyposażona jest endoproteza uniemożliwia niekontrolowane wgłębianie się jej w kość. Niewielka szerokość kołnierza OP umożliwia przekazywanie odkształceń na część dalszą kości co nie powoduje zjawiska zaniku kości. Porowata powierzchnia środkowej części trzpienia ST zastała wytworzona poprzez nałożenie, korzystnie napylenie na jego powierzchnię warstwy biozgodnej i bioaktywnej, zazwyczaj stosuje się hydroksyapatyt albo TiO. Pokrycie takie umożliwia przerost tkanki kostnej, a tym samym jednocześnie zwiększenia stref równomiernego przekazywania obciążeń, co sprzyja generowaniu się w miarę sztywnej struktury kompozytu kostnego dostosowanego do podatności trzpienia. Wyznaczony dla tak wykonanego trzpienia stosunek sztywności grzbietu trzpienia do sztywności trzpienia w miejscu oddalonym o 1/3 jego długości od grzbietu jako współczynnik dopasowania sztywnościowego trzpienia a ma wartość 2.

P r z y k ł a d 2. Część udowa endoprotezy stawu biodrowego wykonana jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że środkowa część trzpienia ST ma gładką powierzchnię, na którą naniesiona jest warstwa cementu kostnego. Na powierzchni bocznej PB ma wykonane dwa boczne rowki kształtowe RB1 i RB2, o stałej szerokości na całej jego długości. Wyznaczony dla tak wykonanego trzpienia stosunek sztywności grzbietu trzpienia do sztywności trzpienia w miejscu oddalonym o 1/3 jego długości od grzbietu jako współczynnik dopasowania sztywnościowego trzpienia a ma wartość 5.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Część udowa endoprotezy stawu biodrowego z trzpieniem, którego wzrasta od dołu ku górze, przy czym środkowa część trzpienia ma przekrój wzdłużny podobny do trójkąta prostokątnego o zaokrąglonym kącie prostym z podcięciem po przeciwnej stronie kąta prostego, ponadto na powierzchniach przedniej, tylnej i bocznych są wykonane rowki kształtowe i jest wyposażona w otwór montażowy, znamienna tym, że środkowa część trzpienia ma przekrój poprzeczny podobny do elipsy, a przekrój wzdłużny dolnej części trzpienia (DT) ma kształt prostokąta o zaokrąglonej części dolnej, przy czym górną część trzpienia (GT) stanowi szyjka (S) wyposażona w kołnierz oporowy (KO), jednocześnie w środkowej części trzpienia (ST) wykonane są rowki kształtowe (RT, RP, RB), które w przekroju poprzecznym mają kształt trapezu, natomiast otwór montażowy (OM) wykonany jest od góry równolegle do powierzchni bocznej (PB).
2. 2. Część udowa wedługzastrz. 1, znam ienna tym, żeprzekrój poprzecznydolnej części trzpienia (DT) ma kształt koła.
3. 3. Część udowa według zastrz. 1, znamienna tym, że głębokość rowków kształtowych (RT, RP, RB) jest stała na całej ich długości.
4. 4. Część udowa wedługzastrz. 1, znamiennatym, że (RB) jest stała na całej długości.
5. 5. Część udowa według zastrz. 1, znamienna tym, że kołnierz oporowy (KO) składa się z dwóch części, z których jedna jest osadzona na powierzchni przedniej (PP) a druga na powierzchni tylnej (PT).
6. 6. Część udowa według zastrz. 1 albo 5, znamienna tym, że obie części kołnierza oporowego (KO) mają stałą szerokość na całej swej długości i łagodnie przechodzą w szyjkę (SO).
7. 7. Część udowa według zastrz. 1, znamienna tym, że współczynnik dopasowania sztywnościowego trzpienia a przybiera wartości od 2 do 5, przy czym współczynnik ten określa stosunek sztywności grzbietu trzpienia do sztywności trzpienia w miejscu oddalonym o 1/3 jego długości od grzbietu.