PL229715B1 - Dwuczęściowy implant do bezpośredniego połączenia kości z protezą kończyny - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest dwuczęściowy implant do bezpośredniego połączenia kości z protezą kończyny, który składa się z dwóch części: wkładu (3) i łącznika (4) połączonych na stałe połączeniem nierozłącznym. Wkład (3) posiada trójdzielny, stożkowaty kształt. Połączenie nierozłączne uzyskane jest przez utworzenie połączenia między gwintem wkładu (3) i gwintem łącznika (4) oraz przez zatrzaśnięcie zatrzasku łącznika (4) na zewnętrznej powierzchni rozpartego przez łącznik (4) trójdzielnego, stożkowatego kształtu wkładu (3).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest dwuczęściowy implant do bezpośredniego połączenia kości z protezą kończyny. Obecnie stosowane rozwiązania charakteryzują się głównie jednolitą, rzadziej wieloczęściową budową. Są one implantowane na stałe w trakcie operacji chirurgicznej, w odpowiednio przygotowanej do zabiegu kości. Przygotowanie to polega na jej rozwierceniu wzdłuż umownej osi, w celu wykonania w niej otworu o odpowiedniej średnicy, w którym ma być umieszczony implant. Bezpośrednie połączenie implantu z kością uzyskuje się obecnie w zasadzie dwiema metodami. Pierwsza z nich polega na wykonaniu odpowiedniego połączenia gwintowego. W tym przypadku na implancie uwzględniany jest odpowiedni, najczęściej samogwintujący zarys gwintu, a sam implant jest wkręcany w wykonany otwór.

Dzięki temu możliwa jest jego odpowiednia stabilizacja w kości. Druga z nich polega na zapewnieniu połączenia wciskowego i uzyskiwana jest przez wbicie implantu w wcześniej wykonany otwór w kości. Obie te metody stanowią alternatywę dla stosowania leja protezowego do połączenia protezy z ciałem człowieka i posiadają zarówno szereg wad jak i zalet, przez co wybór optymalnej jest niezmiernie trudny.

Patent US2008200995 A1 opisuje wieloczęściowy implant, w którym można wyróżnić trzy główne elementy: centralny (cylindryczny), bliższy (stożkowy) i stożkową, wydrążoną w środku kapę nakładaną na dystalny odcinek części centralnej. Elementy połączone są ze sobą przez zastosowanie odpowiednich stożkowych szlifów męskich i żeńskich. Każdy z elementów wykonany jest z odpowiednich stopów metali, nie uwzględniając zastosowania elementów z tworzywa sztucznego. Połączenie z kością uzyskane jest poprzez wbicie konstrukcji w stożkowo rozwiercony kanał szpikowy kości przy zastosowaniu specjalnego wbijaka. Przed wbiciem wynalazku w kość konieczne jest przygotowanie kanału szpikowego przez jego rozwiercenie na odpowiednią średnicę z zastosowaniem zadanych tolerancji, w celu uzyskania połączenia wciskowego między tkankami kostnymi, a zewnętrzną warstwą porowatą uwzględnioną na powierzchni konstrukcji.

Patent US20070162150 A1 opisuje modułowy implant, w którym można wyróżnić trzon i protetyczne kłykcie z możliwością zaczepu tkanek mięśni. Dodatkowym elementem możliwym do zastosowania jest przedłużenie umieszczane pomiędzy trzonem i protetycznymi kłykciami, w celu zwiększenia długości konstrukcji. Wszystkie elementy wykonane są ze stopów metali. Połączenie konstrukcji z kością uzyskiwane jest poprzez wbicie implantu w tkanki kostne i uzyskanie połączenia wciskowego.

Patent US4143426 A opisuje konstrukcję protezy połączonej z grupą mięśni człowieka wywołujących jej ruch. Proteza zakotwiczona jest na implancie umieszczonym w kanale szpikowym kości długiej. Implant jest konstrukcją jednolitą o kształcie dopasowanym do kształtu kanału szpikowego, wbitą w tkanki kostne w celu uzyskania połączenia wciskowego. Na zewnętrznej powierzchni implantu uwzględniono zastosowanie odpowiedniej warstwy porowatej do zwiększenia prawdopodobieństwa osiągnięcia prawidłowej osseointegracji.

Istotą wynalazku jest dwuczęściowy implant do bezpośredniego połączenia kości z protezą kończyny, składający się z trzykrotnie rozciętego stożkowego wkładu i łącznika połączonych na stałe połączeniem nierozłącznym. Stożkowy wkład jest wydrążony w środku, a na jego trzykrotnie rozciętej pobocznicy wzdłuż linii śrubowej umiejscowiony jest ząb zwiększający swoją wysokość wraz ze zwiększaniem się odległości od części oporowej wkładu.

Część oporowa wkładu, o długości nie większej niż 5 mm, położona jest na jego początku i posiada okrągły profil, którego średnica zewnętrzna jest większa niż największa średnica stożkowej części wkładu. Za częścią oporową na pobocznicy wkładu umiejscowiony jest gwint do kości. Trzykrotne rozcięcie pobocznicy stożkowego wkładu rozpoczyna się od miejsca zakończenia linii śrubowej gwintu do kości położonego za częścią oporową i przebiega do końca stożkowego wkładu. Rozcięcia położone są w jednakowych odstępach co 120 stopni, wokół stożkowego wkładu i mają jednakowy, trójkątny lub prostokątny profil. Wewnątrz wydrążenia stożkowego wkładu umieszczony jest gwint wewnętrzny, który biegnie do miejsca trzykrotnego rozcięcia pobocznicy wkładu i który służy do połączenia z gwintem zewnętrznym łącznika. Łącznik umieszcza się w stożkowym wkładzie, a na jego głowie wystającej z kikuta, mocuje się elementy składowe protezy kończyny. Łącznik zakończony jest zatrzaskiem o profilu kołowym, który służy do otrzymania połączenia nierozłącznego pomiędzy wkładem i łącznikiem, w chwili jego zatrzaśnięcia się na końcowej powierzchni wkładu, prostopadłej do osi łącznika.

Wynalazek łączy w sobie zalety połączenia gwintowego i połączenia wciskowego, jednocześnie ograniczając ich wady. Zalety stosowanych połączeń uzyskano przez uwzględnienie dwóch części

PL 229 715 B1 o specjalnych kształtach, tworzących całość implantu. Dzięki temu możliwe jest zwiększenie prawdopodobieństwa uzyskania odpowiedniej stabilizacji pierwotnej oraz wtórej wynalazku. Co więcej, wynalazek zapewnia lepszą, m.in. pod względem rozkładu naprężeń powstałych w tkance kostnej, jakość stabilizacji w kości w stosunku do obecnie stosowanych rozwiązań. Przyczynia się to bezpośrednio do wydłużenia okresu użytkowania implantu, a w efekcie też i protezy zewnętrznej.

Przedmiot wynalazku pokazany jest na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia widok implantu umieszczonego w kości, fig. 2 widok połączonych ze sobą części implantu, fig. 3 widok ogólny wkładu - pierwszej części implantu, fig. 4 półwidok-półprzekrój wkładu, fig. 5 widok łącznika - drugiej części implantu, fig. 6 sposób implantacji wynalazku.

Przedmiot wynalazku 1 implantowany jest w kości 2 wzdłuż jej umownej osi. Składa się z wydrążonego wkładu 3 i umieszczanego w nim łącznika 4. Wkład 3 składa się z dwóch segmentów: części implantowanej 5 i oporowej wkładu 6. Na początku części implantowanej 5 o cylindrycznym kształcie położony jest gwint do kości 7. Za gwintem 7 pobocznica części implantowanej 5 jest trzykrotnie rozcięta i stopniowo zmniejsza wraz z długością swoją średnicę, przyjmując stożkowaty kształt 8. Na zewnętrznej powierzchni trzykrotnie rozciętej pobocznicy 8 wkładu 3 znajduje się wzdłuż linii śrubowej ząb 9, o zwiększającej się wraz z odległością wysokości, usprawniający stabilizację implantu 1 w kości 2. Średnica zewnętrzna zęba 9 jest równa średnicy dna wrębów gwintu 7, co zabezpiecza przed tarciem zęba 9 o ścianki wykonanego otworu w kości 2 w trakcie implantacji. Wewnątrz wkładu 3 w części cylindrycznej, nacięty jest gwint 10 służący do połączenia z łącznikiem 4. Łącznik 4 składa się z czterech segmentów: głowy 11, części oporowej łącznika 12 części stożkowej rozpierającej 13 wkład 3 i zatrzasku 14.

Średnica zatrzasku jest równa średnicy dna wrębów zębów gwintu 10 wkładu 3. Kształt głowy 10 jest dobierany do sposobu połączenia z protezą zewnętrzną. Na początku części rozpierającej 13 znajduje się nacięty na zewnątrz gwint 15 odpowiadający gwintowi 10 naciętemu w wkładzie 3. Na trzpieniu głowy 16 naniesiona jest warstwa hydroksyapatytu, umożliwiająca prawidłowy przerost tkanek miękkich przez powierzchnię implantu 1. Zmniejsza to ryzyko powstania potencjalnych infekcji.

Implantację wynalazku 1 w kości 2 poprzedza wykonanie w niej odpowiedniego otworu o średnicy równej średnicy dna wrębów gwintu 7 wkładu 3. Kolejnym krokiem jest osiowe wkręcenie wkładu 3 do wykonanego otworu aż do oparcia się na poprzecznej ściance kości jego części oporowej 6. Następnie wewnątrz wkładu 3 najpierw wciska się łącznik 4, po czym dokręca się go, aż do zeskoczenia z zatrzasku 14 stożkowatej, trójdzielnej części implantowanej 8 wkładu 3. Wciskanie łącznika 4 w wkład 3, co powoduje rozszerzanie się trzykrotnie rozciętej pobocznicy 8 wkładu 3, skutkując wbiciem się zęba 9 w tkankę kości 2, w efekcie zwiększając stabilizację całego implantu 1. Poprzez opór stawiany przez zatrzask 14 na zewnętrzne ścianki trzykrotnie rozciętej pobocznicy części implantowanej 8 wkładu 3, powstaje połączenie nierozłączne zapewniające zabezpieczenie przed wysunięciem łącznika 4. Wzajemny obrót wkładu 3 i łącznika 4 jest uniemożliwiony przez połączenie gwintowe między gwintem wewnętrznym 10 wkładu 3 i gwintem zewnętrznym 15 łącznika 4.

Stosowane obecnie rozwiązania konstrukcyjne implantów do bezpośredniego połączenia protezy z kością charakteryzują się pewnymi wadami. W przypadku połączeń gwintowanych powstają duże naprężenia promieniowe ścinające kość. Powoduje to m.in. miejscowe zanikanie tkanki kostnej przy dalszych zębach gwintu, ostatecznie skutkując obluzowaniem się implantu w kości. Daje jednak dobrą stabilizację pierwotną i wtórną.

Tymczasem wadą połączeń wciskowych są duże naprężenia powstające w momencie ich wbijania w kość. Może to spowodować pęknięcie i rozszczepienie się kości, uniemożliwiając przeprowadzenie zabiegu. Ich zaletą jest natomiast lepszy sposób przenoszenia naprężeń przez kość, co ma istotne znaczenie w procesach jej przebudowy. Opracowany wynalazek 1 łączy w sobie zalety połączeń gwintowych i wciskowych. Uwzględniony w nim wzdłuż linii śrubowej ząb 9 zapewnia zalety płynące z połączenia gwintowego.

Natomiast napór ścianek trzykrotnie rozdętej pobocznicy 8 wkładu 3 na wewnętrzne ścianki otworu w kości 2 zapewnia uzyskanie zalet pochodzących z połączenia wciskowego. Jednocześnie przez brak konieczności wbijania implantu 1 w kość 2 nie istnieje, niebezpieczeństwo jej rozszczepienia, jak to jest możliwe w przypadku tradycyjnego połączenia wciskowego. Dodatkowo niewielki, biegnący wzdłuż linii śrubowej ząb 9 zapewnia lepszy rozkład naprężeń powstających w kości w stosunku do stosowanych połączeń gwintowych. Dzięki tym zaletom i ograniczeniom, wad obecnie stosowanych konstrukcji, opracowany wynalazek charakteryzuje się większą funkcjonalnością niż tradycyjne rozwiązania konstrukcyjne stosowane w tym samym celu.

Claims (11)

1. Dwuczęściowy implant do bezpośredniego połączenia kości z protezą kończyny składający się z dwóch części: trzykrotnie rozciętego stożkowego wkładu i łącznika połączonych na stałe połączeniem nierozłącznym, znamienny tym, że stożkowy wkład (3) jest wydrążony w środku i na jego trzykrotnie rozciętej pobocznicy (8) wzdłuż linii śrubowej umiejscowiony jest ząb (9) zwiększający swoją wysokość wraz ze zwiększaniem się odległości od części oporowej (6) wkładu (3).

2. Dwuczęściowy implant według zastrz. 1, znamienny tym, że część oporowa (6) położona jest na początku wkładu i posiada okrągły profil, o średnicy zewnętrznej większej niż największa średnica stożkowego wkładu (3).

3. Dwuczęściowy implant według zastrz. 1, znamienny tym, że długość części oporowej (6) jest nie większa niż 5 mm.

4. Dwuczęściowy implant według zastrz. 1, znamienny tym, że za częścią oporową (6) na pobocznicy wkładu (3) umiejscowiony jest gwint do kości (7).

5. Dwuczęściowy implant według zastrz. 1, znamienny tym, że trzykrotne rozcięcie pobocznicy (8) stożkowego wkładu (3) rozpoczyna się od miejsca zakończenia linii śrubowej gwintu do kości (7) umieszczonego za częścią oporową (6) i przebiega aż do końca stożkowego wkładu (3).

6. Dwuczęściowy implant według zastrz. 1, znamienny tym, że trzy rozcięcia (8) mają jednakowy profil, który jest prostokątny lub trójkątny.

7. Dwuczęściowy implant według zastrz. 1, znamienny tym, że trzy rozcięcia (8) są położone w jednakowych, odstępach co 120 stopni, wokół osi stożkowego wkładu (3).

8. Dwuczęściowy implant według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnątrz wydrążenia stożkowego wkładu (3) umieszczony jest gwint wewnętrzny (10), biegnący do rozpoczęcia rozcięcia wkładu (8), służący do połączenia z gwintem zewnętrznym (15) łącznika (4).

9. Dwuczęściowy implant według zastrz. 1, znamienny tym, że łącznik (4) umieszcza się w stożkowym wkładzie (3), a na jego głowie (10), która wystaje z kikuta, mocowane są elementy protezy zewnętrznej.

10. Dwuczęściowy implant według zastrz. 1, znamienny tym, że łącznik (4) zakończony jest zatrzaskiem (14) o profilu kołowym.

11. Dwuczęściowy implant według zastrz. 1, znamienny tym, że połączenie nierozłączne między wkładem (3) i łącznikiem (4) otrzymane jest po zatrzaśnięciu się zatrzasku (14) łącznika (4) na końcowej powierzchni wkładu (3) prostopadłej do jego osi.