PL74122Y1

PL74122Y1 - Acetabular cup of the hip joint endoprosthesis

Info

Publication number: PL74122Y1
Application number: PL132413U
Authority: PL
Inventors: Oliwier Teodorowski; Martyna Loskot; Mateusz Pawlik
Original assignee: Polvet Healthcare Teodorowski Spola Jawna
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2025-10-13
Also published as: PL132413U1

Abstract

Rozwiązaniem według wzoru użytkowego jest panewka endoprotezy stawu biodrowego, która umożliwia zwiększenie skuteczności trwałego połączenia z kością poprzez lepsze jej wrastanie i powodującą lepszą migrację komórek. Panewka endoprotezy stawu biodrowego posiada monolityczny korpus (1) z materiału polimerowego w kształcie czaszy, który na stronie zewnętrznej ma niejednorodna, porowatą powierzchnię (2), w tym pomiędzy zwojami (6) złożoną z połączonych ze sobą beleczek (3) w formie ziaren nieregularnych i kanalików (3') o zarysie esowatym.The solution according to the utility model is a hip joint endoprosthesis cup, which enables increased effectiveness of a permanent connection with bone through improved bone ingrowth and cell migration. The hip joint endoprosthesis cup has a monolithic body (1) made of a cup-shaped polymer material, which has a heterogeneous, porous surface (2) on the outer surface, including between the coils (6) composed of interconnected trabeculae (3) in the form of irregular grains and channels (3') with a sigmoid outline.

Description

Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest panewka endoprotezy stawu biodrowego, majaca zastoso- wanie do operacyjnego odnowienia funkcji stawu biodrowego, która mocuje sie w gniezdzie tkanki kost- nej „na wcisk”. Description of the design The subject of the utility model is a hip joint endoprosthesis cup, used for surgically restoring hip joint function, which is mounted in the bone tissue socket by means of a press fit.

Znana jest do tego celu z europejskiego opisu patentowego EP0179736B1 sztuczna panewka, która mozna wkrecic w kosc, zweza sie w kierunku wkrecania i posiada samogwintujace boki nosne tworzace gwint. Obszar pozostawiony wolny jako rowek tnacy ma co najmniej jedno wglebienie z cze- sciami powierzchni, które sa skierowane zasadniczo poprzecznie do kierunku ruchu boków nosnych podczas wkrecania, lub ze obszar pozostawiony jako rowek skrawajacy ma co najmniej jedno takie wglebienie z co najmniej jedna strefa powierzchni, która posiada chropowatosc. For this purpose, an artificial socket is known from European patent EP0179736B1, which can be screwed into the bone, tapers in the direction of screwing in, and has self-tapping bearing sides forming a thread. The area left free as a cutting groove has at least one recess with surface parts that are oriented substantially transversely to the direction of movement of the bearing sides during screwing in, or the area left as a cutting groove has at least one such recess with at least one surface zone that has a roughness.

Znany jest sztuczny staw z amerykanskiego opisu patentowego US4883491A1, gdzie proteza zawiera miseczke do stosowania jako czesc sztucznego stawu kulowego i panewki. Miseczka ma kulista powierzchnie zewnetrzna, na której jest uformowany gwint do polaczenia z koscia, wspomniana strona zewnetrzna zawiera czesc kopulowa i czesc podstawy, czesc kopulowa jest pokryta powloka porowata, a czesc podstawy zawiera gwint srubowy i wiele kolumn pokrytych powloka porowata, które rozciagaja sie od czesci kopulowej do obszaru podstawy kubka, w którym kielich ma najwieksza szerokosc, ze- wnetrzna powierzchnia kolumny z powloka porowata lezy zasadniczo na tej samej kuli co zewnetrzna powierzchnia kopuly z powloka porowata, przy czym wspomniany gwint sruby jest wolny od porowatej powloki i jest przerwany przez kolumny z powloka porowata, tak aby wytworzyc naprzemienny wzór kolumn gwintowanych przylegajacych do kolumn z powloka porowata, kolumny gwintowane zapewnia- jace wstepne mechaniczne zamocowanie protezy do kosci oraz kolumny pokryte porowata powloka umozliwiajace dlugotrwale zamocowanie poprzez wrastanie i przebudowe kosci. An artificial joint is known from U.S. Patent No. US4883491A1, where the prosthesis includes a cup for use as part of an artificial ball and socket joint. The cup has a spherical outer surface on which a thread is formed for connection with a bone, said outer surface includes a dome portion and a base portion, the dome portion is covered with a porous coating, and the base portion includes a screw thread and a plurality of porous-coated columns extending from the dome portion to a region of the base of the cup where the cup has its greatest width, the outer surface of the porous-coated column lying substantially on the same sphere as the outer surface of the porous-coated dome, said screw thread being free from the porous coating and interrupted by the porous-coated columns so as to produce an alternating pattern of threaded columns adjacent to the porous-coated columns, the threaded columns providing initial mechanical attachment of the prosthesis to the bone and columns covered with a porous coating enabling long-term attachment through bone ingrowth and remodeling.

Znane jest równiez do tego celu rozwiazanie z europejskiego opisu patentowego EP3111892B1, gdzie implant ma, przynajmniej czesciowo, strukture powierzchni zawierajaca wzniesienia i wglebienia, gdzie zaglebienia maja strefy z porowata powloka, przy czym wzniesienia maja strefy niepowleczone, które przylegaja do stref pokrytych w zaglebieniach. Wzniesienia maja powlekane strefy, które przyle- gaja do powlekanych stref w zaglebieniach, przy czym grubosc warstwy porowatej powloki jest mniej sza na wzniesieniach niz w zaglebieniach. Wzniesienia maja powleczone strefy, które przylegaja do po- wleczonych stref w zaglebieniach, przy czym powloka jest mniej porowata na wzniesieniach niz w za- glebieniach. Wzniesienia maja powlekane strefy, które przylegaja do pokrytych stref w zaglebieniach, przy czym odpornosc na scieranie porowatej powloki jest wieksza na wzniesieniach niz w zaglebieniach i gdzie porowata powloka rozciaga sie zgodnie z konturem wglebien. A solution for this purpose is also known from European patent EP3111892B1, where the implant has, at least in part, a surface structure comprising peaks and valleys, where the valleys have zones with a porous coating, the peaks having uncoated zones that are adjacent to coated zones in the valleys. The peaks have coated zones that are adjacent to coated zones in the valleys, wherein the thickness of the porous coating layer is lower at the peaks than in the valleys. The peaks have coated zones that are adjacent to coated zones in the valleys, wherein the coating is less porous at the peaks than in the valleys. The peaks have coated zones that are adjacent to the coated zones in the depressions, where the abrasion resistance of the porous coating is greater on the peaks than in the depressions, and where the porous coating follows the contour of the depressions.

Znany jest z polskiego opisu patentowego PL226891B1 porowaty implant polimerowy, który wedlug przykladu wykonania zastosowany zostal w otworze kosci biodrowej królika. Struktura nosna implantu wykonana zostala biodegradowalnego materialu polimerowego o porowatosci wynoszacej od 40% do 80%. Implant zostal wytworzony metoda druku przestrzennego. Powierzchnia struktury nosnej implantu pokryta zostala warstwa o grubosci 200 nm, dzieki której proliferacja komórek na im- plancie polimerowym byla wyzsza niz na analogicznym rusztowaniu polimerowym pozbawionym ta- kiej warstwy. A porous polymer implant is known from Polish patent description PL226891B1, which, according to an example embodiment, was used in the hip bone opening of a rabbit. The implant's supporting structure was made of a biodegradable polymer material with a porosity ranging from 40% to 80%. The implant was manufactured using a 3D printing method. The surface of the implant's supporting structure was covered with a 200 nm thick layer, which allowed for higher cell proliferation on the polymer implant than on a similar polymer scaffold without such a layer.

Znany jest z amerykanskiego US20180200062A1 implant, w szczególnosci implant panewkowy, przeznaczony do wszczepiania w kosc, ma, przynajmniej czesciowo, strukture powierzchniowa z wypu- klymi czesciami i wglebieniami. Wglebienia maja strefy pokryte porowata powloka. Uniesione czesci albo nie sa w ogóle powlekane, albo sa powlekane w taki sposób, ze powloka ma w tych obszarach cienka warstwe lub wieksza odpornosc na scieranie. W ten sposób osiaga sie lepsza odpornosc na scie- ranie, gdy implant jest wprowadzany do kosci. Known from the American patent US20180200062A1, an implant, specifically an acetabular implant, intended for implantation into the bone has, at least partially, a surface structure with raised portions and recesses. The recesses have zones covered with a porous coating. The raised portions are either not coated at all or are coated in such a way that the coating in these areas has a thin layer or greater abrasion resistance. This achieves improved abrasion resistance when the implant is inserted into the bone.

Celem wzoru uzytkowego jest opracowanie konstrukcji panewki endoprotezy stawu biodrowego, która umozliwia zwiekszenie skutecznosci trwalego polaczenia z koscia poprzez lepsze jej wrastanie i powodujaca lepsza migracje komórek. The purpose of the utility model is to develop a hip joint endoprosthesis cup design that allows for increased effectiveness of the permanent connection with the bone through improved bone ingrowth and improved cell migration.

Istota panewki endoprotezy stawu biodrowego wedlug wzoru uzytkowego posiadajacej monoli- tyczny korpus z materialu polimerowego w ksztalcie czaszy, który na stronie zewnetrznej ma niejedno- rodna, porowata powierzchnie otwarta i zaopatrzony jest od strony podstawy w gwint zewnetrzny z dwoma lub trzema zwojami poprzedzielany wzdluznymi pasami rozdzielajacymi, polega na tym, ze niejednorodna porowata powierzchnia w czesci gwintu zewnetrznego korpusu zajmuje powierzchnie pomiedzy zwojami laczac sie z porowata powierzchnia na wzdluznych pasach rozdzielajacych. Cala3 porowata powierzchnia korpusu jest w zakresie 800 -1200 µm i o grubosci warstwy 1 -2,5 mm, a stano- wia ja kanaliki i nieregularnie ulozone beleczki w formie ziaren nieregularnych o usrednionej wielkosci 60 mikrometrów, których zarysy maja ksztalt esowaty, skrecony przestrzennie wokól dluzszej osi, a ich grubosc wynosi 800 -1200 µm. The essence of the hip joint endoprosthesis cup according to the utility model, having a monolithic body made of a polymeric material in the shape of a bowl, which has a heterogeneous, porous open surface on the outer side and is provided on the base side with an external thread with two or three threads separated by longitudinal separating strips, consists in the fact that the heterogeneous porous surface in the external thread part of the body occupies the area between the threads, connecting with the porous surface on the longitudinal separating strips. The entire porous surface of the body is in the range of 800-1200 µm and has a layer thickness of 1-2.5 mm, and is composed of channels and irregularly arranged trabeculae in the form of irregular grains with an average size of 60 micrometers, the outlines of which are S-shaped, spatially twisted around the longer axis, and their thickness is 800-1200 µm.

Rozwiazanie wedlug wzoru uzytkowego, dzieki wypelnieniu powierzchni korpusu, w tym pomie- dzy zwojami gwintu, porowata powierzchnia o zakresie 800 -1200 µm i grubosci warstwy 1 -2,5 mm, zlozona z polaczonych ze soba beleczek w formie ziaren nieregularnych o usrednionej wielkosci 60 mi- krometrów umozliwia zwiekszenie powierzchni styku i adhezji z komórkami materialu biologicznego oraz sprzyja nanoszeniu hodowli komórkowych. The solution according to the utility model, by filling the surface of the body, including between the threads, with a porous surface in the range of 800-1200 µm and a layer thickness of 1-2.5 mm, composed of interconnected bars in the form of irregular grains with an average size of 60 micrometers, enables an increase in the contact surface and adhesion with the cells of the biological material and facilitates the application of cell cultures.

Badania wykazaly, ze powierzchnia porowata panewki posiada zwiekszona energie powierzch- niowa w odniesieniu do surowego materialu budulcowego rzedu 61 mN/m, co warunkuje zwiekszenie zwilzalnosci powierzchni implantu, w porównaniu do panewki wykonanej z PEEK (polieteroeteroketon), gdzie energia powierzchniowa wyniosla ok. 44 mN/m, czy wykonanej z PA6 (poliamid 6), gdzie energia powierzchniowa wyniosla ok. 45 mN/m. Studies have shown that the porous surface of the cup has an increased surface energy of 61 mN/m compared to the raw building material, which determines the increased wettability of the implant surface, compared to the cup made of PEEK (polyetheretherketone), where the surface energy was approximately 44 mN/m, or the cup made of PA6 (polyamide 6), where the surface energy was approximately 45 mN/m.

Przedmiot wzoru uzytkowego jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pa- newke endoprotezy stawu biodrowego w widoku aksonometrycznym, fig. 2 – panewke w przekroju po- dluznym, fig. 3 – wycinek panewki w widoku z przodu. The subject of the utility model is shown in the drawing, where Fig. 1 shows the acetabulum of the hip joint endoprosthesis in an axonometric view, Fig. 2 – the acetabulum in a longitudinal section, Fig. 3 – a section of the acetabulum in a front view.

Panewka endoprotezy stawu biodrowego posiada monolityczny korpus 1 z materialu polimero- wego w ksztalcie czaszy, który na stronie zewnetrznej, ma niejednorodna, porowata powierzchnie 2 zlozona z polaczonych ze soba beleczek 3 w formie ziaren nieregularnych, których zarysy maja ksztalt esowaty, skrecony przestrzennie wokól dluzszej osi i kanalików 3'. Panewka od strony podstawy 4 ma gwint 5 z trzema zwojami 6 poprzedzielany wzdluznymi pasami rozdzielajacymi 7.The acetabulum of the hip joint endoprosthesis has a monolithic body 1 made of a bowl-shaped polymer material, which on the outer side has a heterogeneous, porous surface 2 composed of interconnected trabeculae 3 in the form of irregular grains, the outlines of which are S-shaped, spatially twisted around the longer axis and channels 3'. The acetabulum on the base side 4 has a thread 5 with three turns 6 separated by longitudinal dividing strips 7.

Claims

Protective disclaimer

1. A hip joint endoprosthesis cup having a monolithic body made of a polymeric material in the shape of a bowl, which on the outer side has a non-uniform, porous, open surface and is provided on the base side with a thread with two or three turns separated by longitudinal separating strips, characterized in that the non-uniform porous surface (2) in the part of the thread (5) of the outer body (1) occupies the area between the turns (6) connecting with the porous surface (2) on the longitudinal separating strips (7), wherein the entire porous surface (2) is in the range of 800 - 1200 µm and has a layer thickness of 1-2.5 mm, and is constituted by channels (3') and irregularly arranged trabeculae (3) in the form of irregular grains with an average size of 60 micrometers, the outlines of which are S-shaped, spatially twisted around the longer axis, and their thickness is 800-1200 µm.