ЭНДОПРОТЕЗ КОЛЕННОГО СУСТАВА

Полезная модель относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использована при эндопротезировании коленного сустава.
Известен эндопротез коленного сустава, содержащий проксимальный и дистальный концы, имеющий каждый ножку, и амортизатор для возможности растяжения при сгибании колена и растягивания при разгибании колена и вкладышем. Последний выполнен со сферической головкой, имеющей две параллельные лыски, и с цилиндрической шейкой, имеющей квадратный хвостовик. Проксимальный конец выполнен в виде уплощенного основания с салазкообразными полозами с переменным радиусом кривизны. Между полозами находится паз со сферической проточкой под головку вкладыша. Дистальный конец выполнен со скошенной кзади опорой в виде прямоугольной чашки с выступом и буртиком. В чашке уложена эластичная прокладка, поверх последней находится жесткая платформа с гребнем на наружной поверхности и отверстием под винт, ввертываемый в дистальный конец. По центру гребня имеется сквозное круглое отверстие под цилиндрическую шейку вкладыша, которое в кронштейне опоры продолжается в виде соосного квадратного отверстия под хвостовик вкладыша. Упомянутый амортизатор выполнен в виде эластичного элемента, концы которого крепятся винтами на основании с одной стороны и на дистальном конце - с другой (патент РФ на изобретение №2314066, кл. A61F 2/38. Опубл. 10.01.2008 г.).
Однако этот эндопротез имеет сложную конструкцию, и, относясь к типу шарнирно-связанных, не воспроизводит физиологическую кинематику коленного сустава. Кроме того, имеет недостаточный ресурс и ограниченное клиническое применение.
Известен также эндопротез коленного сустава, содержащий опорную пластину, на нижней поверхности которой выполнен выступ, а на верхней по всему контуру пластины выполнен буртик, вкладыш, закрепленный на верхней пластине с помощью элемента крепления. Элемент крепления выполнен в виде выступов, разнесенных по бокам пластины и впадин, выполненных по бокам вкладыша, в которые входят выступы опорной пластины. На верхней поверхности пластины в передней части выполнено резьбовое отверстие, а во вкладыше выполнено сквозное ступенчатое отверстие, через которое посредством винта осуществляется фиксация вкладыша с пластиной (патент РФ на полезную модель №53891, кл. A61F 2/38. Опубл. 10.06.2006 г.).
К недостаткам известного эндопротеза относятся отсутствие выраженных элементов задней стабилизации, плоская геометрия мыщелковой борозды во фронтальной плоскости и фиксированное положение вкладыша, что ограничивает физиологическую кинематику коленного сустава и не поддерживает достаточную конгруэнтность во всех фазах движения, приводя к появлению крутильной нагрузки на тибиальное плато и увеличению продуктов деградации полимера вкладыша, проявляясь ранним развитием остеолиза и нестабильностью компонентов эндопротеза.
Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является эндопротез коленного сустава с задней стабилизацией, включающий феморальный компонент, тибиальный компонент с опорной ножкой для фиксации в метаэпифизе болышеберцовой кости и съемный полимерный вкладыш, имеющий конгруэнтную поверхность для скользящего контакта с суставной поверхностью феморального компонента, и ротационную коническую ножку для скользящего контакта с коническим углублением опорной ножки тибиального компонента (патент США №6926738, кл. A61F 2/38. Опубл. 09.08.2005 г.)
Однако, этот эндопротез с высокой конгруэнтностью во всех фазах движения, обеспечивая достаточную площадь пятна контакта суставной поверхности феморального компонента и суставной поверхности полимерного вкладыша, имеет также и дополнительное пятно контакта опорной поверхности тибиального компонента с полимерным вкладышем и ротационной конической ножки с центральным коническим углублением тибиального компонента, что в сумме приводит к росту концентрации продуктов деградации полимера вкладыша, развитию остеолиза и нестабильности компонентов эндопротеза.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является снижение концентрации продуктов деградации полимера вкладыша, что позволяет увеличить ресурс эндопротеза.
Технический результат заключается в повышении надежности эндопротеза.
Поставленная задача решается тем, что в эндопротезе коленного сустава с задней стабилизацией, включающем феморальный компонент, тибиальный компонент с опорной ножкой для фиксации в метаэпифизе большеберцовой кости и съемный полимерный вкладыш, имеющий конгруэнтную поверхность для скользящего контакта с суставной поверхностью феморального компонента, и ротационную коническую ножку для скользящего контакта с коническим углублением опорной ножки тибиального компонента, на поверхности вкладыша, контактирующие соответственно с суставной поверхностью феморального компонента и с опорным плато тибиального компонента, и на ротационную коническую ножку вкладыша нанесено антифрикционное износостойкое покрытие.
Антифрикционное износостойкое покрытие на поверхностях вкладыша, контактирующих соответственно с суставной поверхностью феморального компонента и с опорным плато тибиального компонента, и на ротационной конической ножке вкладыша, обеспечивая высокую износостойкость, прочность сцепления с поверхностями вкладыша и ножки, свободное скольжение в эндопротезе коленного сустава, изолирует рабочие поверхности полимера вкладыша, увеличивая ресурс эндопротеза за счет снижения продуктов износа полимера вкладыша при сохранении его демпферных свойств.
В качестве покрытия могут быть выбраны, например, металлы, порошкообразные материалы, биокерамика или сплав на основе кобальт-хром-молибдена, соответствующий ISO 5832-4, или титановый сплав ВТ3-1, соответствующий ГОСТ 19807. Вкладыш изготавливается из сверхвысокомолекулярного полиэтилена марки «хирулен», соответствующего ISO 5832-2.
На фиг. схематично изображен эндопротез коленного сустава.
Эндопротез содержит феморальный компонент 1, имеющий суставную поверхность 2 с центральным продолговатым пазом 3, и тибиальный компонент 4, фиксируемый в метаэпифизе большеберцовой кости (не показана) на опорной ножке 5 с выполненным в ней коническим углублением 6, а также вкладыш 7, имеющий конгруэнтную поверхность 8 для скользящего контакта с суставной поверхностью 2 феморального компонента 1 и вращательную коническую ножку 9 для скользящего контакта с коническим углублением 6 тибиального компонента 4. На поверхностях вкладыша 7, контактирующих соответственно с суставной поверхностью 2 феморального компонента 1 и с тибиальным компонентом 4, и вращательной конической ножки 9 нанесено износостойкое антифрикционное покрытие 10.
Эндопротез коленного сустава устанавливают следующим образом.
При предоперационном планировании проводят выбор размера протеза и величины резекции кости путем использования шаблонов, которые накладывают на рентгенограммы коленного сустава.
Эндопротезирование коленного сустава проводят как под общей анестезией, так и под спинальной или эпидуральной анестезией. После наложения кровеостанавливающего жгута на верхнюю треть бедра, в положении больного на спине и сгибания в коленном суставе выполняют прямой срединный разрез кожи, который начинается на 6-10 см выше надколенника, проходит над ним и заканчивается над бугристостью большеберцовой кости. После осуществления медиального парапателлярного доступа надколенник вывихивают кнаружи и обнажают бедренно-большеберцовый сустав.
Затем выполняют полное или частичное иссечение гипертрофированной синовиальной оболочки и участков поднадколенниковых жировиков, что обеспечивает доступ к медиальному, латеральному и межмыщелковому пространствам.
Далее удаляют остеофиты дистального отдела бедренной и проксимального отдела большеберцовой кости.
После освобождения проксимального отдела большеберцовой и дистального отдела бедренной кости от мягких тканей, острым путем удаляют мягкие ткани, располагающиеся между коллатеральными связками и суставными поверхностями. Мобилизацию мягких тканей выполняют так, чтобы проксимальная часть большеберцовой кости была обнажена на протяжении не менее 25 мм спереди, с внутренней и наружной поверхности. С помощью навигационных инструментов устанавливают блок для резекции проксимального отдела большеберцовой кости. Выполняют резекцию проксимального отдела большеберцовой кости и релиз мягких тканей. Сверлением формируют направляющий канал в бедренной кости и вводят стержень.
Проверяют правильность ротационной установки резекционного блока для бедренной кости и выполняют резекцию передних и задних отделов мыщелков бедра. Проверяют правильность сформированной сгибательной щели сустава. Далее производят резекцию дистального отдела бедренной кости. После чего оценивают правильность сформированной разгибательной щели коленного сустава и выполняют окончательную резекцию мыщелков бедренной кости и подготовку большеберцовой кости.
Проводят пробное вправление, для чего устанавливают пробное большеберцовое плато, ориентированное по метке в правильном положений, производят выбор и установку пробной ротационной нагрузочной платформы (вкладыша). В положении сгибания коленного сустава 90° собранный вкладыш вставляют в пробное металлическое большеберцовое плато. После этого устанавливают бедренный компонент и проверяют амплитуду движений, равенство сгибательной и разгибательной суставной щели, оптимальный баланс связок при разгибании и сгибании коленного сустава, правильность механической оси конечности, правильное ротационное положение большеберцового компонента, естественность и свобода движений в коленном суставе. При удовлетворительной оценке функции пробного эндопротеза по вышеперечисленным критериям, устанавливают постоянные компоненты эндопротеза.
Вначале устанавливают тибиальный компонент 4 на резецированный метаэпифиз большеберцовой кости (не показан) с введением опорной ножки 5 в соответствующее подготовленное углубление в метаэпифизе большеберцовой кости и фиксируют на цементной основе.
Вращательную коническую ножку 9 вкладыша 7 с нанесенным на ней износостойким антифрикционным покрытием 10 устанавливают в коническое углубление 6 тибиального компонента 4. Далее устанавливают феморальный компонент 1 на резецированный дистальный отдел бедренной кости (не показана) и фиксируют на цементной основе. Затем суставную поверхность 2 мыщелков феморального компонента 1, разделенных центральным продолговатым пазом 3, совмещают с покрытой износостойким антифрикционным покрытием 10 конгруэнтной поверхностью 8 вкладыша 7 и производят окончательное вправление эндопротеза.
Рану послойно ушивают с выведением дренажа. В послеоперационном периоде проводят стандартную медикаментозную терапию и физиотерапию.
После выписки из стационара, пациент должен ограничивать нагрузку на сустав (ходьба с помощью костылей) до 6 недель после оперативного лечения. Затем рекомендуется ходьба с тростью до трех месяцев, после чего возможна полная нагрузка на сустав. Благодаря восстановлению естественной биомеханики коленного сустава, качество жизни пациента по шкале WOMAC возрастает до уровня «хорошо» или «отлично».
Заявленная полезная модель обеспечивает снижение концентрации продуктов деградации полимера вкладыша, что увеличивает ресурс эндопротеза.