ПРОТЕЗ СУСТАВА С ИЗГИБАЮЩИМСЯ ШАРНИРОМ, КОТОРЫЙ ВКЛЮЧАЕТ РАСШИРИТЕЛЬНУЮ ОСЬ
PROSTHESIS JOINT WITH BENDING HINGE, WHICH INCLUDES EXPANSION AXIS

Изобретение относится к эндопротезу сустава с изгибающимся шарниром, причем осевой палец упомянутого изгибающегося шарнира включает два пальцевых штыря, которые расположены в установочном положении, в котором они втянуты в соединительную деталь, для вставки, и расположены в разведенном положении после вставки центральной части путем их перемещения в продольном направлении в соосные отверстия шарнира в разветвлении шарнира.
Эндопротезы этого типа используют, в частности, в качестве протезов для коленных суставов. Вследствие большой нагрузки на коленные суставы из-за массы тела пациента и вследствие сложной последовательности движений упомянутых коленных суставов они сравнительно более восприимчивы к дисфункции из-за износа или заболевания. Замена коленного сустава эндопротезом является сложной операцией, которая вызывает стресс у пациента. Поэтому желательно иметь возможность имплантировать эндопротез таким образом, который был бы простой и неподверженный возможным неудачам, чтобы избежать осложнений.
В той связи, эндопротез сустава типа, упомянутого во вступительной части, который имеет расходящийся осевой палец, раскрыт в документе EP 1381335 B1. Упомянутый эндопротез сустава включает тибиальный компонент и феморальный компонент, которые соединены друг с другом шарнирно посредством соединительной детали. Формируются изгибающийся сустав и поворотный сустав. Изгибающийся сустав позволяет колену сгибаться и разгибаться. В этой связи, соединительная деталь имеет осевую проушину, в которую вставляют осевой палец, который включает пальцевые штыри. Пальцевые штыри снабжены взаимодополняющими соосными выемками с тем результатом, что они могут смещаться друг к другу или друг от друга телескопически по их общей центральной оси. Для целей вставки пальцевые штыри должны быть полностью сдвинуты друг к другу и поэтому расположены в установочном положении, в котором пальцевые штыри втянуты в соединительную деталь. После установки соединительной детали в сопрягаемую деталь разветвления шарнира на феморальном компоненте упомянутые пальцевые штыри расходятся и посредством этого входят в отверстия на разветвлении шарнира, которые выровнены друг с другом. В результате, соединительную деталь соединяют с феморальным компонентом шарнирно. Этот осевой палец позволяет упростить установку, но сложности могут возникнуть в случае заедания пальцевых штырей.
Изобретение основано на цели предложить, исходя из изложенного выше уровня техники, усовершенствованный эндопротез сустава, который не имеет этого недостатка.
Решение, согласно изобретению, может быть найдено в признаках независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления являются предметом зависимых пунктов.
Согласно изобретению в протезе сустава с изгибающимся шарниром, который сформирован разветвлением шарнира и осевым пальцем, включающим два пальцевых штыря, которые расположены в установочном положении, в котором они втянуты в соединительную деталь для целей вставки, и расположены в раздвинутом положении после имплантации путем смещения в осевом направлении в соосные отверстия на разветвлении шарнира, предусмотрено, чтобы осевой палец имел два опорных участка на своих концах и участок соединения, который расположен между упомянутыми опорными участками, и чтобы осевой палец был разделен на участке соединения в плоскости, которая проходит в осевом направлении и которая пересекает корпус осевого пальца в двух точках.
Изобретение основано на идее разделения участка соединения двух пальцевых штырей на два полувала, конкретно посредством плоскости, которая проходит по центральной оси и пересекает корпус осевого пальца в двух точках. Она является обычно, но не обязательно, центральной плоскостью. Упомянутая плоскость может состоять из нескольких составляющих плоскостей, но в большинстве случаев она является непрерывной. Поскольку упомянутая плоскость проходит от одной стороны к другой стороне, она имеет максимальную ширину, т.е. размер, равный диаметру пальца, на участке соединения. Это создает плоскость, которая проходит по всему диаметру и вдоль которой направлены два пальцевых штыря их максимальной шириной. Направленность по широкому участку обеспечивает благоприятные условия для трения, этим предотвращая заедание. Более того, поскольку направляющая плоскость пересекает корпус по меньшей мере в двух точках, имеет степень свободы для компенсации при наклоне. Это составляет значительное преимущество над существующим уровнем техники с замкнутыми - например, полыми цилиндрическими - направляющими плоскостями, которые могут иметь тенденцию к блокировке из-за наклона. Поэтому изобретение предлагает значительные преимущества как во время начальной имплантации, так и в случае любых последующих регулировок.
Пальцевые штыри предпочтительно дополняют друг друга на участке их соединения. В результате, такой же наружный контур, который имеют неразделенные, традиционно используемые осевые пальцы, может быть достигнут путем простого разъемного соединения упомянутых пальцевых штырей. Осевой палец согласно изобретению поэтому можно использовать в известных соединительных деталях. Конкретное предпочтение отдано пальцевым штырям, которые не только дополняют друг друга, но и имеют одинаковую форму. В хорошо проверенном варианте осуществления пальцевые штыри имеют половинные штифты на участке соединения. Для примера, поперечное сечение на участке соединения имеет форму полумесяца.
Соединительная деталь предпочтительно имеет разделительный элемент с отверстием для приема участка соединения пальцевых штырей, причем это отверстие не круглое. В результате, два пальцевых штыря не могут поворачиваться в соединительной детали. Поэтому больше не требуется отдельное средство для предотвращения поворота, например, в форме винта, который может быть легко утерян.
Средство для предотвращения движения может быть расположено на соединительной детали. Упомянутое средство для предотвращения движения действует на два пальцевых штыря и закрепляет их в раздвинутом положении. Поэтому больше не требуется пружина, которая используется в существующем уровне техники для целей их разведения. В случае регулировки пальцевые штыри поэтому могут быть сдвинуты в неразведенное установочное положение просто путем удаления средства для предотвращения движения, без необходимости постоянно преодолевать силу противодействия расширительной пружины для этой цели.
Для того чтобы иметь возможность действовать на пальцевые штыри в соединительной детали, на каждой соединительной детали предусмотрен паз доступа, предпочтительно для каждого пальцевого штыря. Упомянутый паз доступа ориентирован так, что его длина проходит в осевом направлении и имеет величину, которая по меньшей мере такая же, как область, на которую должны быть разведены пальцевые штыри. Для цели перемещения пальцевых штырей предусмотрен расширительный инструмент, который может быть введен в пазы доступа. Упомянутый расширительный инструмент целесообразно выполнить в форме зажима с двумя свободными концами для введения в пазы доступа, причем эти свободные концы предпочтительно могут образовывать угол от 30 до 75 градусов относительно друг друга. Упомянутый расширительный инструмент может быть выполнен из куска проволоки, причем проволока образует трехточечную петлю, которая обращена в сторону от свободных концов, на заднем участке упомянутого куска проволоки. Скользящий рукав может быть установлен на упомянутую трехточечную петлю, причем упомянутый скользящий рукав смещается от нерабочего положения, в котором свободные концы расположены рядом друг с другом, в подвижное расширительное положение, в котором свободные концы отодвинуты друг от друга.
На расширительном инструменте может быть расположена крепежная направляющая. Упомянутая крепежная направляющая имеет форму рукава, в котором расположен фиксирующий винт. В этой связи целесообразно, чтобы упомянутый рукав имел внутреннюю резьбу, в которую может быть ввинчен фиксирующий винт. Крепежная направляющая ориентирована так, что она нацелена на палец, когда расширительный инструмент установлен на соединительную деталь. Длина фиксирующего винта предпочтительно больше расстояния между концом крепежной направляющей к стороне соединительной детали и участком соединения пальцевых штырей. Это обеспечивает, что расширительный инструмент вместе с крепежной направляющей могут быть удалены только в том случае, если пальцевые штыри закреплены в их раздвинутом положении.
Скользящий рукав может иметь радиальный буртик по окружности, который имеет выемку на стороне, обращенной к крепежной направляющей. Это обеспечивает движение также по изогнутому зажиму расширительного инструмента и прямой путь доступа для отвертки к фиксирующему винту, который расположен в крепежной направляющей.
Кроме того, могут быть предусмотрены регулировочные клещи. Упомянутые клещи имеют рукояти на заднем конце и захваты на переднем конце, причем упомянутые захваты выполнены так, чтобы проходить через пазы доступа, и имеют овальное поперечное сечение. Захваты расходятся впереди на угол, предпочтительно, от 5 до 25 градусов.
Ниже изобретение будет объяснено более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, которые иллюстрируют предпочтительный пример варианта осуществления.
На упомянутых чертежах:
Фиг.1 - вид сзади протеза сустава;
Фиг.2 - перспективный вид соединительной детали;
Фиг.3a-c - виды сбоку соединительной детали;
Фиг.4a-c - вид детали пальцевого штыря;
Фиг.5 - вид в плане расширительного инструмента;
Фиг.6 - вид сбоку соединительной детали с расширительным инструментом в разрезе;
Фиг.7 - перспективный вид, относящийся к Фиг.6; и
Фиг.8a и b - перспективный вид регулировочных клещей и вид детали регулировочных клещей.
Эндопротез согласно примеру варианта осуществления изобретения будет объяснен на эндопротезе коленного сустава. Эндопротез коленного сустава по существу включает два компонента 1, 2, один имеет форму тибиального компонента 1 и другой имеет форму феморального компонента 2. В феморальном компоненте 2 феморальная опорная половина 21, которая имеет два выступа 22 в форме мыщелка, которые выступают наподобие вилки по отношению к тибиальному компоненту 1, примыкает к стержню 20, который вводят в бедренную кость пациента. Упомянутые выступы опираются на тибиальное плато 12, которое расположено на тибиальной опорной половине 11, прикрепляемой к большеберцовой кости пациента посредством стержня 10.
Соединительная деталь 3 расположена между упомянутыми стержнями, причем упомянутая соединительная деталь имеет Т-образную часть 30 как основное тело с приемной проушиной 33, расположенной в ее верхней области, для осевого пальца 4 и с опорным пальцем 31 для размещения в опорной втулке тибиальной опорной половины 11.
Первая опора (опора сгибания) позволяет выполнять поворотное движение между компонентами 1 и 2, то есть реализует изгибное движение между бедром и нижней конечностью. Это поворотное движение вокруг оси осевого пальца 4 поэтому образует первую ось для движения протеза коленного сустава. Палец 31 ориентирован поперек упомянутой первой оси посредством его центральной оси, которая образует вторую ось для поворотного движения, при котором феморальный компонент 2 поворачивается вокруг второй оси относительно тибиального компонента 1. Для того чтобы образовать эту поворотную опору, палец 31 соединительной детали 3 выступает во втулку опоры. Вкладыш 32 расположен между упомянутым пальцем и втулкой опоры.
Расходящийся осевой палец 4 расположен в приемной проушине 33. Упомянутый осевой палец имеет несколько участков, в каждом случае опорный участок 41 на двух концах и участок соединения 40 между упомянутыми двумя концами. На Фиг.3b упомянутый осевой палец показан в его установочном положении, в котором он втянут в приемную проушину 33, и на Фиг.3c он показан в его разведенном положении, в котором опорные участки 41 выступают из приемной проушины 33 на обеих сторонах. Упомянутый осевой палец пропускают через отверстие в разделительном элементе 30 приемной проушины 33, причем упомянутое отверстие имеет форму сплюснутого овала и препятствует вращению осевого пальца 4.
Соединительная деталь 3 снабжена плоской приемной областью 35 на ее передней стороне (на левой стороне Фиг.3a). В приемной проушине 33 выполнен карман 36 на верхнем конце упомянутой приемной области, причем упомянутый карман плоско объединен с приемной областью 34 в его основании. Фиксирующее отверстие 35, которое выполнено в форме глухого отверстия, предусмотрено на центральном участке приемной области 34. Пластина 37 защиты от удара может быть установлена на приемную область 34 и в введена в карман 36. В результате, карман 36 защищен от подъема с приемной области 34 посредством его верхнего края, конкретно также под действием силы спереди (с левой стороны на Фиг.3a), когда достигнуто раздвинутое упорное положение опоры сгибания. Пластина 37 защиты от удара защищена от движения, в частности в направлении вниз, посредством выступа, который выполнен на задней поверхности упомянутой пластины защиты от удара и входит в блокирующее зацепление с фиксирующим отверстием 35.
Осевой палец 4 имеет разделительную плоскость 4 9, которая проходит вдоль, чтобы сформировать ее центральную ось, на участке соединения 40. Упомянутая разделительная плоскость пересекает корпус на участке соединения 40 в двух диаметрально противоположных точках (см. Фиг.3a). Посредством этого осевой палец 4 разделен на два пальцевых штыря 42, 43. Эти два упомянутых пальцевых штыря имеют выступающий полуштифт 44, 45, которые формируют поперечное сечение осевого пальца 4 на участке соединения 40 после соединения.
Кроме того, каждый из двух пальцевых штырей 42, 43 имеет полость 46, 47 в форме полумесяца. Упомянутые полости имеют форму, которая дополняет полуштифты 44, 45 с тем результатом, что каждый полуштифт входит в полость 46, 47 при сведении пальцевых штырей друг с другом (для установочного положения, как показано на Фиг.3b). В разведенном положении полуштифты 44, 45 выходят из полостей 46, 47, причем упомянутые полуштифты надежно направляются широкой разделительной плоскостью 49. Из-за такого широкого наведения в плоскости процесс разведения не приводит к заеданию или наклону; то же самое происходит, когда упомянутые пальцевые штыри сводят вместе в случае регулировки протеза коленного сустава. Конструкция пальцевых штырей 42, 43 подробно показана на Фиг.4. Упомянутые пальцевые штыри, кроме того, имеют на их корпусе исполнительное отверстие 48, которое предназначено для приема расширительного инструмента 5. Два исполнительных отверстия 48 предпочтительно предусмотрены для каждого пальцевого штыря, специально симметрично по отношению к разделительной плоскости 49. В каждом случае используют одно из них, в конкретной зависимости от установочного положения. В показанном примере варианта осуществления пальцевые штыри 42, 43 имеют одинаковую форму, т.е. один и тот же элемент может быть использован как в качестве пальцевого штыря 42, так и в качестве пальцевого штыря 43.
Для того чтобы развести пальцевые штыри 42, 43, два паза доступа 38 выполнены на приемной проушине 33. Упомянутые пазы доступа ориентированы по выровненной линии с ориентацией их длины в направлении центральной оси осевого пальца 4. Крепежное отверстие 39 предусмотрено выше и по центру между упомянутыми пазами доступа. Через пазы доступа 38 может быть введен заостренный инструмент, причем упомянутый инструмент входит в зацепление с одним из двух исполнительных отверстий 48. Пальцевый штырь 42 отделяют от другого пальцевого штыря, и наоборот, сдвигая инструмент наружу.
Расширительный инструмент, используемый для этой цели, показан более детально на Фиг.5 и 6. Упомянутый расширительный инструмент включает проволочный зажим 50 с двумя свободными концами 51 на переднем конце, причем упомянутые свободные концы расходятся под углом α. Упомянутый проволочный зажим формирует трехточечную петлю на своем заднем участке, причем на упомянутую трехточечную петлю установлен скользящий рукав 54. Упомянутый скользящий рукав имеет радиально выступающий буртик 56, который снабжен выемкой 55, на его стороне, которая обращена в противоположную сторону от концов 51. Скользящий рукав 54 может быть смещен из его расширительного положения, которое показано на Фиг.5, в нерабочее положение, в результате чего свободные концы 51 переходят в положение, в котором они расположены ближе друг к другу. Для этой цели требуется определенное регулировочное усилие при том результате, что скользящий рукав 54 работает как средство для предотвращения случайного движения. Выемка 55 обеспечивает, что буртик 56 не контактирует с проволочным зажимом 50 во время движения. Упомянутая выемка также обеспечивает свободный прямой доступ к крепежной втулке 60.
Крепежная втулка 60 является частью крепежной направляющей 6, которая расположена на конце проволочного зажима 50. Крепежная втулка имеет внутреннюю резьбу 62 в ее внутреннем канале 61, причем в упомянутую внутреннюю резьбу ввинчивается фиксирующий винт 63. В нерабочем положении фиксирующий винт 63 только немного выступает своим концом 64, конкретно на такую величину, чтобы он своей резьбой вошел в зацепление с отверстием 39 и, таким образом, крепит крепежную направляющую к соединительной детали 3.
Во время установки скользящий рукав 5 сдвигают назад для разведения осевого пальца 4, в результате чего свободные концы 51, которые введены в исполнительные отверстия 48 в пальцевых штырях 42, 43 через пазы доступа 38, отводят друг от друга, этим разводя пальцевые штыри 42, 43. Когда упомянутые пальцевые штыри достигнут их разведенного положения (см. Фиг.3c и 7), фиксирующий винт 63 вворачивают дальше до тех пор, пока он не коснется своим концом разделительной плоскости 49 и закрепит пальцевые штыри 42, 43, прижимая их и, в случае наличия соответствующего приемного отверстия 49′, даже блокируя их. Если фиксирующий винт 63 будет ввернут достаточно далеко, он не будет находиться в зацеплении с внутренней резьбой 62. Тогда крепежная направляющая 6 освободится, и расширительный инструмент 5 можно будет удалить (впервые). Это гарантирует, что расширительный инструмент может быть удален только при разведенных пальцевых штырях 42, 43.
В случае регулировки необходимо вывести пальцевые штыри 42, 43 из их разведенного положения (см. Фиг.3c) обратно в установочное положение (см. Фиг.3b). В этой связи, регулировочные щипцы 7 снабжены рукоятью 70 на заднем конце и захватами 70 на челюстях 71 на переднем конце (см. Фиг.8). Размеры захватов такие, что захваты могут быть введены через пазы доступа 38 и войдут в зацепление с исполнительными отверстиями 48. Захваты 72 предпочтительно расположены так, чтобы они могли сходиться. Это означает, что они ориентированы так, чтобы указывать друг на друга, конкретно под углом β, составляющим приблизительно 10 градусов. Этот угол выбирают так, чтобы захваты 72 были приблизительно параллельны в положении, которое занимают регулировочные щипцы 7, когда пальцевые штыри 42, 43 достигли их установочного положения (см. Фиг.3b), для цели более простого удаления.