ПРОТЕЗ СУСТАВА ПАЛЬЦА
FINGER JOINT IMPLANT

[001] Изобретение относится к протезу сустава пальца, содержащему корпус сустава, имеющий первый и второй элементы сустава. Элементы сустава соединены друг с другом с возможностью поворота вокруг оси вращения, и каждый элемент сустава включает в себя удлиненную закрепляющую планку для осуществления вторичного прикрепления к проксимальной и/или дистальной фаланге пальца. Дополнительно на закрепляющих планках может быть выполнена по меньшей мере одна проушина с отверстиями для размещения фиксирующих винтов с целью реализации первичной фиксации. Эти фиксирующие винты осуществляют первичную фиксацию протеза в надлежащем положении на костях. Затем протез сустава пальца в рамках биологической или вторичной фиксации в кости врастает в кость. При этом вторичная фиксация осуществляется по поверхности протеза сустава пальца.
Функциональные нарушения средних суставов пальцев могут возникнуть, с одной стороны, вследствие наследственного дегенеративного заболевания, артроза сустава. В этом случае заболевание приводит к «износу» суставного хряща и, в результате, к соответствующим неправильным нагрузкам с полными изменениями поверхностей сустава, что приводит к болезненному ограничению или даже прекращению функционирования сустава. С другой стороны, функциональные нарушения среднего сустава пальца могут также возникнуть вследствие травмирования, например, вследствие вывиха сустава или внутрисуставного перелома. Первичная терапия внутрисуставного перелома приводит, как правило, к так называемому «посттравматическому артрозу» сустава, что также приводит к болезненному ограничению функционирования или к функциональному обездвиживанию среднего сустава пальца.
[002] Одним способом устранения упомянутых выше функциональных нарушений является фиксация сустава в благоприятном для функционирования положении. Несмотря на то, что этот способ приводит к прекращению боли, он означает полную функциональную неспособность сустава. Для имплантации прежних протезов сустава пальца с целью доступа со стороны локтя требовалось отделение внутренней коллатеральной связки на фаланге пальца. При этом сустав выворачивали вбок и отделяли часть ладонной поверхности. Затем головку первой фаланги пальца и основание второй фаланги пальца вырезали таким образом, чтобы между двумя фалангами пальца образовывалось заранее определенное расстояние. После этого в каждой фаланге пальца выполняли распатором проходящую вдоль ее средней линии прямоугольную полость. В эту прямоугольную полость устанавливали с цементацией стержневую направляющую. Затем элементы сустава поодиночке вставляли своими закрепляющими планками в стержневую направляющую, фаланги пальца отгибали и первый и второй элементы сустава шарнирно соединяли друг с другом посредством введения стержня в расположенные на одной прямой отверстия.
Так как при имплантации известных протезов сустава пальца средний сустав пальца должен выворачиваться вбок, то аппарат сухожилий мышцы-разгибателя, оба сухожилия мышцы-сгибателя, а также коллатеральные связки сустава подвергаются раздражению, что приводит к последующему ухудшению функционирования. Кроме того, для имплантации протеза сустава пальца жертвовали большим количеством костной субстанции, так как стержневая направляющая должна быть введена по направлению средней линии суставов пальца. В DE 69002159 описан такой протез, в котором согласно описанию следует отметить уменьшенные потери костной субстанции при имплантации.
[003] Существенно улучшенный протез сустава пальца известен из ЕР 1096906 изобретателя Христофа Ранфта. В нем предложен новый и улучшенный способ с устранением упомянутых выше недостатков. В способе, описанном в ЕР 1096906, протез суставов пальца в собранном состоянии может быть имплантирован радиально внутрь предварительно выполненного отверстия в суставе пальца, что представляет собой существенное упрощение установки и приводит к небольшому травмированию, в частности, в области сухожилий пальца. С другой стороны, этот протез сустава пальца имеет чрезвычайно филигранную конструкцию и отчасти недостаточные прочность и долговечность. В DE 102007008406 описан выполненный с возможностью имплантации в радиальном направлении протез сустава пальца, который имеет более высокую стабильность, однако в то же время может имплантироваться простым способом, с небольшим травмированием пациента. Эта задача решена согласно DE 102007008406 посредством того, что первый элемент сустава имеет наружное полое тело с установочным отверстием, второй элемент сустава имеет внутреннее полое тело, которое может быть введено соответственно в наружное полое тело в установочное положение через установочное отверстие, и в установочном положении во внутреннее полое тело может быть вставлен стержень для соединения с возможностью вращения с наружным полым телом.
Хотя протез, описанный в DE 102007008406, имеет значительно улучшенную стабильность по сравнению с уровнем техники, однако существуют определенные слабые места в закреплении, в особенности в отношении нагрузок от дистального растяжения. Это может привести к ослаблению протеза сустава пальца, в частности, на дистальной закрепляющей планке. Вследствие этого протез может врасти в нежелательном положении. Кроме того, врастание (вторичная фиксация) может замедляться или совсем быть не осуществлено.
[004] Таким образом, задачей изобретения является дополнительное усовершенствование упомянутого выше протеза сустава пальца таким образом, что упомянутые выше недостатки, в частности проблема дистального ослабления, по меньшей мере частично устраняются, и в конечном итоге предложен протез сустава пальца с улучшенными первичной и вторичной фиксацией.
Согласно настоящему изобретению эта задача решена посредством того, что в протезе сустава пальца упомянутого выше типа в дистальном направлении от оси вращения на закрепляющей планке по меньшей мере одного элемента сустава выполнен расположенный со стороны конца крепежный элемент. При этом оказалось, что преимущественным является, если расположенный со стороны конца крепежный элемент размещен посередине по отношению к горизонтальной средней плоскости закрепляющей планки. В такой компоновке средняя плоскость должна проходить параллельно плоскости, образованной плоской закрепляющей планкой. Таким образом, средняя точка расположенного со стороны конца крепежного элемента лежит при этом в горизонтальной средней плоскости закрепляющей планки. Это означает, что расположенный со стороны конца крепежный элемент размещен по отношению к средней плоскости закрепляющей планки посередине, и явно не сбоку. Преимущественно, таким образом могут быть дополнены, и/или полностью, или частично заменены боковые проксимальные крепежные элементы такие как, например, проушины.
Конфигурация такого расположенного со стороны конца крепежного элемента имеет преимущество перед конструкцией, описанной в DE 102007008406, в конфигурациях расположенного со стороны конца крепежного элемента, согласно настоящему изобретению, протез обеспечивает возможность более прочного закрепления, в том числе по отношению к нагрузкам от дистального растяжения, и, в частности, улучшенного врастания в кость. Кроме того, фиксация может осуществляться посередине по отношению к средней линии пальца. Таким образом, обеспечена возможность особенно эффективного решения упомянутых выше проблем, известных в уровне техники, в частности, в отношении нежелательных эффектов рычага. Согласно настоящему изобретению могут быть реализованы улучшенная первичная и вторичная фиксация. Таким образом может быть предотвращено ослабление протеза сустава пальца, в частности на дистальной закрепляющей планке, и могут быть устранены его последствия. Такой технический результат достигается в том числе вследствие того, что обеспечена возможность лучшего внедрения крепежных элементов в среднюю кортикальную область и в абсорбирующую область. Нежелательные эффекты рычага устраняются посредством расположения крепежного элемента со стороны конца, и одновременно увеличивается площадь поверхности протеза. При разработке изобретения оказалось, что проблемы, известные в уровне техники, обусловлены, в том числе, фиксацией протеза сустава пальца на радиальной надставке пальца вне средней линии пальца. Эта проблема устраняется или же уменьшается с помощью изобретения.
[005] Расположенный со стороны конца крепежный элемент может быть выполнен на пальце для закрепления протеза сустава самым различным образом, например, посредством выполнения крепежного элемента в виде расположенной со стороны конца крепежной проушины. При этом расположенная со стороны конца крепежная проушина также может быть размещена посередине по отношению к горизонтальной средней плоскости закрепляющей планки. Такая проушина, предпочтительно расположенная в продолжение закрепляющей планки и выполненная с ней за одно целое, также выполнена с возможностью препятствования воздействию растягивающих усилий. По сравнению с известной конструкцией такое особенное расположение имеет преимущество, состоящее в том, что для обеспечения возможности наклонного ввинчивания в кость выполнение выемки в соответствующей закрепляющей планке не требуется. Реализованное таким образом увеличение площади поверхности закрепляющей планки также обеспечивает возможность улучшенного врастания в кость и более прочного закрепления. Так как выполнение выемок в поверхности закрепляющей планки не требуется, конфигурация закрепляющей планки может быть более сложной или она может быть выполнена более соответствующей геометрической форме пальца. Таким образом, например, возможно выполнение без расположенного на передней стороне выступа в области сустава с целью компенсации концентрации напряжений выемки. Кроме того, достигается лучшее внедрение резьбового соединения в абсорбирующую область и в среднюю кортикальную область. С помощью расположения на стороне конца винтовых средств нежелательные усилия рычага уменьшаются и достигается лучшее удерживание от бокового выламывания.
[006] Расположенный со стороны конца крепежный элемент может также содержать, например, две смежные расположенные со стороны конца проушины. Такая дополнительная фиксация дополнительно усиливает закрепление протеза и обеспечивает возможность лучшего врастания.
Особенно предпочтительным оказалось выполнение расположенного со стороны конца крепежного элемента в виде цилиндра, проходящего по ширине закрепляющей планки. Такой цилиндр может «заклиниваться» в кости, и таким образом обеспечивать более прочное закрепление по отношению к нагрузкам, включающим дистальное растяжение. В то же время увеличение площади поверхности при помощи цилиндра обеспечивает возможность улучшенного врастания в кость. Расположение цилиндра со стороны конца уменьшает нежелательные эффекты рычага и внедряется в абсорбирующую и среднюю кортикальную области. Цилиндрическая форма также является преимущественной потому, что соответствующая выемка в кости может быть изготовлена посредством простого сверления вместо трудоемкого и дорогого процесса фрезерования. Особенно предпочтительно расположение цилиндра посередине, на горизонтальной средней плоскости закрепляющей планки.
Дополнительно, поверхность расположенного со стороны конца крепежного элемента и/или всего протеза сустава пальца может быть выполнена шероховатой для обеспечения улучшенного врастания в кость.
[007] Разумеется, в соответствии с изобретением также возможна комбинация двух уже описанных и дополнительных вариантов реализации расположенного со стороны конца крепежного элемента. Разумеется, геометрическая форма расположенного со стороны конца крепежного элемента не исчерпывается выполнением в виде проушины или цилиндра, однако возможны дополнительные конфигурации, которые выполнены таким образом, чтобы еще лучше препятствовать воздействию растягивающих усилий, а также обеспечивать возможность улучшенного врастания и улучшенного закрепления. Для перекрытия значительных повреждений ткани может быть выполнен трансплантат для интерпозиции. Такой трансплантат для интерпозиции может быть особенно простым способом выполнен в виде «занимающего место элемента» в форме полированного цилиндра. Размеры цилиндра соответствуют в отношении диаметра и длины существующему суставу пальца или любому другому суставу. Также, чтобы избежать травмирования, после имплантации цилиндр не должен выступать посередине или сбоку. Кроме того, наружная область цилиндра должна быть скругленной. В некотором смысле также является предпочтительным, чтобы все края могли быть гармонично согласованными с соответствующей костью. В качестве подходящих материалов для трансплантата для интерпозиции используются, в частности, сплавы кобальт-хром-молибден (CoCrMo), а также титан с титанониобиевым покрытием. Описанные характеристики трансплантата для интерпозиции могут быть подобным образом перенесены, если только это является рациональным, на все возможные конфигурации расположенного со стороны конца крепежного элемента и дополнительные компоненты протеза сустава пальца согласно настоящему изобретению.
Возможно также применение шарнира, в котором первый элемент сустава имеет наружное полое тело с установочным отверстием, второй элемент шарнира имеет внутреннее полое тело, которое может быть введено соответственно в установочное положение в наружное полое тело через установочное отверстие, и в установочном положении во внутреннее полое тело может быть введен стержень с целью соединения с возможностью вращения с наружным полым телом.
Как наружное полое тело, так и внутреннее полое тело соответственно выполнены с наружной периферийной поверхностью и внутренней периферийной поверхностью. Наружная периферийная поверхность внутреннего полого тела выполнена незначительно меньшей, чем внутренняя периферийная поверхность наружного полого тела, с тем чтобы внутреннее полое тело в положении установки могло быть введено в наружное полое тело с возможностью относительного движения. Как наружное полое тело, так и внутреннее полое тело имеют осесимметричную конфигурацию и имеют одинаковую геометрическую форму, для обеспечения беспрепятственного вращения.
[008] В особенно предпочтительном варианте реализации шарнира наружное полое тело и внутреннее полое тело выполнены в виде полого цилиндра. Особенно предпочтительным оказалось изготовление наружного полого тела и внутреннего полого тела из металла, так как металл обладает высокой стабильностью и долговечностью для применения в живом организме. При этом особенно хорошими характеристиками скольжения и трения обладает титан, при этом особенно предпочтительно применение нитрида титана, который является биологически совместимым и имеет особенно хорошие характеристики изнашивания. Разумеется, то же самое относится и ко всему протезу сустава пальца согласно настоящему изобретению.
Если полые тела выполнены из металла, то стержень может быть выполнен из пластичного материала, так как он образует с полыми телами особенно хорошую пару материалов. Особенно предпочтительным является применение полиэтилена (РЕ). Однако согласно настоящему изобретению выполнение стержня также возможно из металла.
Для уменьшения сил трения между торцевыми поверхностями внутреннего полого тела и наружного полого тела между ними могут быть введены пластиковые шайбы, предпочтительно содержащие полиэтилен (РЕ).
[009] Протез сустава пальца согласно настоящему изобретению может предпочтительно быть применимым для проксимального межфалангового сустава (PIP-сустав) и может без затруднений препятствовать воздействию сил, возникающих на этом суставе. Для обеспечения требуемой возможности препятствования воздействию сил наружный диаметр наружного полого тела приблизительно в 1,5-2 раза больше наружного диаметра стержня. В проксимальном межфаланговом суставе наружное полое тело предпочтительно имеет наружный диаметр 12 мм, а стержень имеет наружный диаметр 6 мм. Применение в качестве замены дистального межфалангового сустава (DIP-сустав) или, при необходимости, также пястно-фалангового сустава (МСР-сустав) также находится в рамках настоящего изобретения. По существу, конструкция согласно настоящему изобретению может быть также реализована для других суставов, при включении соответствующего другого задания размеров, однако с сохранением описанных выше предпочтительных соотношений размеров.
Между наружным и внутренним полыми телами могут быть выполнены средства упора, которые ограничивают угол поворота до заданной величины. В особенно предпочтительном варианте реализации средства упора выполнены в виде выступов на наружной периферийной поверхности внутреннего полого тела, которые в установочном положении упираются в края установочного отверстия наружного полого тела. Предпочтительно, угол поворота составляет от 0° до 135°, особенно предпочтительно от 0° до 90°.
Кроме того, на закрепляющей планке могут быть выполнены шишкообразные выемки. Эти выемки предпочтительно расположены на закрепляющей планке по отношению к боковым проксимальным крепежным проушинам таким образом, чтобы также обеспечить возможность ввинчивания фиксирующих винтов под углом. Так как упомянутые выше крепежные проушины расположены на закрепляющей планке между осью вращения и удаленным концом, то без выемок фиксирующие винты при ввинчивании сталкивались бы с закрепляющей планкой. Чтобы это предотвратить, дополнительно могут быть выполнены скосы на закрепляющей планке. Предпочтительно крепежные проушины слегка наклонены по отношению к вертикали, так что между проушиной и плоскостью поверхности закрепляющей планки образован острый угол.
[010] В то время как в уровне техники выполнение таких выемок было необходимым на передней и/или на задней стороне закрепляющей планки, так как были выполнены только боковые крепежные проушины, согласно настоящему изобретению обеспечена возможность полного или частичного использования без выполнения выемок вследствие наличия расположенного со стороны конца крепежного элемента. Это увеличивает описанным выше образом площадь поверхности закрепляющей планки, увеличивает диапазон конфигураций при выполнении закрепляющей планки, осуществляет более прочное закрепление и обеспечивает возможность улучшенного врастания в кость.
Для лучшей первичной фиксации на закрепляющих планках может быть выполнено по меньшей мере одно ребро, которое предпочтительно проходит перпендикулярно средней линии пальца на верхней и/или нижней стороне закрепляющих планок для обеспечения возможности радиального продвижения протеза сустава пальца в кость. Ребра могут быть иметь в поперечном сечении многоугольную и/или скругленную конфигурацию. Предпочтительные поперечные сечения выполнены, например, треугольными, прямоугольными, а также в виде полукруга. Ребра могут быть выполнены на одной плоской стороне или же на обеих сторонах закрепляющей планки. Осуществляемое ребрами увеличение площади поверхности закрепляющей планки предотвращает смещение, улучшает врастание в кость и обеспечивает таким образом улучшение фиксации протеза. Предпочтительно эти ребра сужаются по направлению к стороне закрепляющей планки, которая внедряется в абсорбирующую область. Благодаря этому облегчается введение в радиальном направлении протеза сустава пальца при установке в кость пальца.
[011] Крепежные элементы протеза сустава пальца могут также включать в себя исключительно дистальные расположенные со стороны конца крепежные элементы, в частности расположенные со стороны конца крепежные проушины. При такой конфигурации выемки для привинчивания под углом не обязательно должны быть выполнены, вследствие чего существенно улучшается стабильность закрепляющих планок по сравнению с упомянутыми выше конструкциями благодаря отсутствию влияния надреза. Кроме того, такая конструкция улучшает врастание в кость, так как площадь поверхности закрепляющих планок увеличена.
Кроме того, согласно настоящему изобретению расположенный со стороны конца крепежный элемент, в соответствии с особой формой, может быть выполнен в виде крыловидного горизонтального расширения дистальной закрепляющей планки. Расширение предпочтительно выполнено перпендикулярным оси сустава пальца. Горизонтальный крыловидный крепежный элемент предпочтительно проходит от дистального конца закрепляющей планки до выемки на этой же закрепляющей планке. Внедряющийся в губчатую кость конец крыловидного расширения предпочтительно выполнен с сужением. Таким способом облегчается введение протеза сустава пальца при его установке. Сужение может иметь, например, скругленную конфигурацию. Кроме того, это имеет преимущество, состоящее в том, что сопряженная выемка в кости не имеет при этом углов или подобных элементов, которые известным образом способствуют трещине или излому в кости. Благодаря этому могут быть улучшены врастание в кость и нагрузочная способность протеза сустава пальца. Кроме того, упомянутая выемка может быть особенно простым способом выполнена при помощи дисковой пилы или подобного инструмента. Трудоемкого и дорогого процесса фрезерования можно избежать.
Благодаря крыловидному расположенному со стороны конца крепежному элементу, который в установочном положении проходит по меньшей мере по средней линии сустава пальца, предпочтительно примерно по длине оси сустава пальца, могут быть уменьшены нежелательные эффекты рычага в закрепляющей планке. Тем самым можно избежать вызванных усталостью материала протеза сустава пальца изломов, которые могут возникать, в частности, в области выемок.
[012] До настоящего времени были предприняты попытки противодействия изломам путем расширения поверхности закрепляющей планки. Это расширение было преимущественно выполнено на закрепляющей планке таким образом, чтобы в установочном положении оно выступало в виде выступающего вперед выступа или «холмика», выступающего над соответствующими костями пальца, а также для того, чтобы для указанного расширения была обеспечена возможность радиального введения протеза сустава пальца в кость. Благодаря крыловидному расширению по направлению к биомеханической средней линии пальца такие расширения поверхности не являются необходимыми с целью достижения требуемой стабильности. Таким образом, конфигурация закрепляющих планок может быть лучше согласована с соответствующей костью. Кроме того, возможно исключение травмирования мягких тканей выступающими частями протеза сустава пальца.
В целом изобретение относится к протезу сустава пальца, содержащему корпус сустава, который имеет первый и второй элементы сустава, которые соединены друг с другом с возможностью поворота вокруг оси вращения, и от которых проходит соответствующая закрепляющая планка для прикрепления к проксимальной и/или дистальной фаланге пальца, при этом закрепляющие планки могут иметь по меньшей мере одну крепежную проушину с отверстиями для размещения фиксирующих винтов, и с целью устранения упомянутых выше недостатков указанный протез в дистальном направлении от оси вращения на закрепляющей планке по меньшей мере одного элемента сустава имеет расположенный со стороны конца крепежный элемент.
[013] Следующие подробности, преимущества и признаки изобретения могут быть извлечены из последующей части описания, в которой вариант реализации изобретения подробнее поясняется с помощью примера устройства согласно настоящему изобретению со ссылками на 13 чертежей, на которых изображено:
фиг.1 - схематический вид в радиальном направлении среднего сустава пальца, при этом обозначено место имплантации протеза сустава пальца,
фиг.2 - перспективный вид протеза сустава пальца, при этом расположенный со стороны конца крепежный элемент выполнен в виде крепежной проушины на дистальной закрепляющей планке,
фиг.3 - перспективный вид протеза сустава пальца, при этом расположенный со стороны конца крепежный элемент выполнен в виде цилиндра на дистальной закрепляющей планке,
фиг.4 - вид сверху протеза сустава пальца, содержащего комбинацию расположенного со стороны конца цилиндра и расположенной со стороны конца крепежной проушины для дистальной и проксимальной закрепляющих планок,
фиг.5 - изображение предпочтительно применяемого шарнира в разобранном виде,
фиг.6 - перспективный вид протеза сустава пальца, в котором расположенный со стороны конца крепежный элемент на дистальной закрепляющей планке и также на проксимальной закрепляющей планке выполнен в виде крепежной проушины,
фиг.7 - перспективный вид протеза сустава пальца по фиг.6,
фиг.8 - перспективный вид протеза сустава пальца по фиг.6, имеющего восемь ребер, которые имеют прямоугольное поперечное сечение,
фиг.9 - перспективный вид протеза сустава пальца по фиг.6, имеющего восемь ребер, которые имеют треугольное поперечное сечение,
[014] фиг.10 - перспективный вид протеза сустава пальца по фиг.6, имеющего восемь ребер, которые имеют поперечное сечение в форме полукруга,
фиг.11 - перспективный вид протеза сустава пальца, содержащего исключительно две расположенные со стороны конца крепежные проушины,
фиг.12 - перспективный вид протеза сустава пальца, содержащего исключительно боковые проксимальные крепежные проушины и расположенный со стороны конца крепежный элемент, который в горизонтальном направлении, перпендикулярно к средней линии пальца, выполнен в виде крыловидного расширения дистальной закрепляющей планки,
фиг.13 - перспективный вид протеза сустава пальца по фиг.11, содержащего дополнительную боковую проксимальную крепежную проушину с выемкой на проксимальной закрепляющей планке.
Идентичные или одинаково функционирующие компоненты обозначены одними и теми же номерами позиций.
На фиг.1 показана радиальная сторона среднего сустава 2 пальца вместе с проксимальной, то есть находящейся ближе к телу, фалангой 4 пальца и дистальной, то есть находящейся дальше от тела, фалангой 6 пальца. Под фалангой пальца показано сухожилие 8 мышцы-разгибателя, а над средним суставом пальца показано сухожилие 10 мышцы-сгибателя. Показанный на фиг.2-5 протез сустава пальца служит для радиальной имплантации в показанный на фиг.1 сустав пальца на том участке шарнирного сустава, который обозначен на фиг.1 окружностью в середине.
На фиг.2 показан перспективный вид собранного протеза сустава пальца. Он имеет корпус 14 сустава, который включает в себя первый элемент сустава с проксимальной закрепляющей планкой 30 и второй элемент сустава с дистальной закрепляющей планкой 32, которые шарнирно соединены друг с другом таким образом, что второй элемент сустава может поворачиваться по отношению к первому элементу сустава вокруг вертикальной оси 48. На конце дистальной закрепляющей планки 32 выполнена расположенная посередине крепежная проушина 56. Проксимальная закрепляющая планка 30 имеет боковые проксимальные крепежные проушины 40, 42, а также соответствующие выемки 37.
[015] На фиг.3 показан перспективный вид следующей конфигурации собранного протеза сустава пальца. Расположенный со стороны конца крепежный элемент выполнен здесь в виде цилиндра 58 и находится на дистальной закрепляющей планке 32. Кроме того, она имеет боковую проксимальную крепежную проушину 44. Конфигурация проксимальной закрепляющей планки 30 соответствует конфигурации по фиг.2.
На фиг.4 показан вид сверху, иллюстрирующий имплантированное положение собранного протеза сустава пальца, в котором расположенный со стороны конца крепежный элемент согласно настоящему изобретению выполнен на удаленных от оси 48 концах дистальной и проксимальной закрепляющих планок 32, 30. При этом комбинируются конструкции, показанные на фиг.2 и фиг.3. Дистальная закрепляющая планка 32 имеет крепежную проушину 56 и цилиндр 58. Проксимальная закрепляющая планка 30 наряду с боковой проксимальной крепежной проушиной 40 имеет цилиндр 59 и крепежную проушину 57.
На фиг.5 показан протез сустава пальца с предпочтительно применяемым шарниром в разобранном виде. Первый элемент сустава включает в себя наружный полый цилиндр 20, который с одной стороны оси А имеет установочное отверстие 22. В это проходящее по половине периферической поверхности цилиндра установочное отверстие 22 наружного полого цилиндра 20 может быть введен с возможностью вращения внутренний полый цилиндр 24 второго элемента сустава. На внутреннем полом цилиндре 24 второго элемента сустава, на его внутренней стороне сформирован проходящий в угловом диапазоне в размере примерно 90° упор 28, который образует упорные края внутреннего полого цилиндра 24 для упирания на внутренние края установочного отверстия 22 наружного полого цилиндра 20. Путем соответствующей конфигурации упора 28 может быть по требованию реализован или же ограничен устанавливаемый угловой диапазон.
[016] На фиг.6 показан перспективный вид следующего варианта реализации собранного протеза сустава пальца. Расположенный со стороны конца крепежный элемент выполнен в виде крепежной проушины 57 и находится на конце проксимальной закрепляющей планки 30. Проксимальная закрепляющая планка 30 имеет боковую проксимальную крепежную проушину 40 вместе с выемкой 37. В этом варианте реализации на конце дистальной закрепляющей планки 32 также образован расположенный со стороны конца крепежный элемент в виде крепежной проушины 56. Кроме того, дистальная закрепляющая планка 32 имеет боковую проксимальную крепежную проушину 44 вместе с выемкой 35.
На фиг.7 показано изображение в разобранном виде протеза сустава пальца по фиг.6 с шарниром, как показано на фиг.5.
На фиг.8, 9 и 10 показаны предпочтительные варианты реализации с помощью примера протеза сустава пальца, как показано на фиг.6, содержащего восемь ребер 60. При этом поперечное сечение выполнено прямоугольным, треугольным или в виде полукруга. Благодаря ребрам улучшаются врастание в кость и стабильность протеза сустава пальца.
На фиг.11 показан предпочтительный вариант реализации протеза сустава пальца, имеющего шарнир, как показано на фиг.5, однако содержащий исключительно две расположенные со стороны конца крепежные проушины. Как показано, выемки не выполнены или их выполнение не требуется.
На фиг.12 показан предпочтительный вариант реализации протеза сустава пальца, как показано на фиг.5, содержащий исключительно боковые проксимальные крепежные проушины и расположенный со стороны конца крепежный элемент. Последний выполнен в виде крыловидного расширения дистальной закрепляющей планки в горизонтальном направлении и перпендикулярно средней линии пальца и выступает в установочном положении за среднюю линию пальца. Благодаря этому расположенный со стороны конца крепежный элемент уменьшает нежелательные эффекты рычага. Таким образом, можно предотвратить усталостные изломы. Внедряющийся в кость конец крыловидного расширения скруглен. На переднем конце расширение завершается заподлицо с закрепляющей планкой.
На фиг.13 показан предпочтительный вариант реализации протеза сустава пальца, как показано на фиг.11, в котором на проксимальной закрепляющей планке 30 выполнена боковая проксимальная крепежная проушина 40 вместе с соответствующей выемкой 37.
1
4
[017] Со стороны конца на наружной периферийной поверхности наружного полого цилиндра 20 сформирована за одно целое с ней проходящая в проксимальном направлении плоская закрепляющая планка 30. Эта проксимальная закрепляющая планка 30 проходит от задней стороны наружного полого цилиндра 20 примерно до его середины. Проксимальная закрепляющая планка 30 образует поверхность, которая проходит поперечно оси 48 корпуса 14 сустава. Высота проксимальной закрепляющей планки составляет примерно / общей длины корпуса 14 сустава. Как видно на фиг.2, проксимальная закрепляющая планка 30 сформирована на наружной периферийной поверхности наружного полого цилиндра 20 несколько выше воображаемой горизонтальной плоскости, проходящей через среднюю точку оси.
Как показано на фиг.5, в одной плоскости с проксимальной закрепляющей планкой 30 на внутреннем полом цилиндре 24 сформирована за одно целое с ним проходящая от задней стороны примерно до середины упора 28 дистальная закрепляющая планка 32. Дистальная закрепляющая планка 32 проходит в дистальном направлении от внутреннего полого цилиндра 24 наружу и также выполнена плоской. Эти закрепляющие планки 30, 32 выполнены плоскими для того, чтобы препятствовать воздействию действующих в них сил. Дистальная закрепляющая планка 32 может поворачиваться по отношению к проксимальной закрепляющей планке 30 из положения имплантации, показанного на чертежах, примерно на 90° вверх.
[018] При применении боковых проксимальных крепежных проушин 40, 42 и 44 они расположены на проксимальной и дистальной закрепляющих планках 30, 32 таким образом, что они размещены в области выемок 35, 37 таким образом, чтобы также обеспечить возможность ввинчивания под углом фиксирующих винтов в отверстия боковых проксимальных крепежных проушин 40, 42 и 44. Чтобы особенно хорошо обеспечить возможность ввинчивания под углом крепежных винтов в боковые проксимальные крепежные проушины 40, 42 и 44, на закрепляющих планках 30, 32 в области боковых проксимальных крепежных проушин 40, 42 и 44 в точках вершин выемок 35, 37 выполнены скосы 38. Толщина материала скосов 38 увеличивается по направлению к боковым крепежным проушинам, а именно, вплоть до полной толщины материала закрепляющей планки предпочтительно от 0,7 до 1,3 мм. Кроме того, боковые проксимальные крепежные проушины 40, 42 и 44 могут быть наклонены по отношению к вертикали примерно на 5-10°, чтобы способствовать ввинчиванию под углом крепежных винтов. Благодаря протезу сустава пальца согласно настоящему изобретению от выполнения боковых проксимальных крепежных проушин можно полностью или частично отказаться.
Задняя сторона (обращенная в установочном положении от кости) проксимальной закрепляющей планки 30 проходит от задней стороны наружного полого цилиндра 20 под углом примерно 45° назад до точки вершины и поднимается от нее до наружного свободного конца под пологим углом. Образованные таким способом части закрепляющих планок 30, 32 заключают между собой тупой угол, который предпочтительно составляет от 150° до 170°, чтобы тем самым согласовать закрепляющие планки с естественной геометрической формой кости пальца и улучшить стабильность посредством увеличения площади поверхности контакта в кости без ограничения подвижности сустава.
[019] Для соединения с возможностью относительного движения первого элемента сустава со вторым элементом сустава через расположенное с передней стороны торцевое отверстие в торцевой стороне наружного полого цилиндра 20 введен стержень 48, предпочтительно содержащий полиэтилен, который проходит через цилиндрическое отверстие во внутреннем полом цилиндре 24 и фиксирует его таким образом в наружном полом цилиндре 20. Посредством выбора надлежащей прессовой посадки между стержнем 48 и наружным полым цилиндром 20 стержень 48 соединен с наружным цилиндром 20 с помощью неразъемного соединения. На переднем конце стержень 48 имеет выполненный с возможностью вдавливания в переднюю торцевую поверхность наружного полого цилиндра 20 штифт с уменьшенным диаметром.
Для уменьшения трения между торцевыми наружными сторонами изготовленного из нитрида титана внутреннего полого цилиндра 24 и торцевыми внутренними сторонами наружного полого цилиндра 20, также изготовленного из нитрида титана, введены кольцевые шайбы 50, предпочтительно выполненные из полиэтилена.
Для имплантации протеза сустава пальца после отделения соответствующей коллатеральной связки при помощи кругового фрезеровального устройства по направлению от радиальной стороны по месту выполняют фрезерованием отверстие, которое обозначено на чертеже центральной окружностью. Средняя точка отверстия соответствует центру поворота проксимальной и дистальной фаланг 4, 6 пальца в начале поворота дистальной фаланги 6 пальца из разогнутого положения в согнутое. Внутренний диаметр и высота отверстия соответствуют наружному диаметру и высоте корпуса 14 сустава. После фрезерования отверстия при помощи пазовой фрезы выполняют фрезерованием две прорези 52, 54, проходящие в продольном направлении фаланг пальца от фрезерованного отверстия по направлению от радиальной стороны. При этом форма прорезей 52, 54 соответствует геометрической форме закрепляющих планок 30, 32.
[020] После фрезерования отверстия и прорезей 52, 54 протез сустава пальца вставляют его передним концом во фрезерованное отверстие, при этом закрепляющие планки 30, 32 вводят в прорези 52, 54, вплоть до прилегания боковых крепежных проушин 40, 42, 44 или, в зависимости от конфигурации, средних крепежных проушин 56 и 57 к кости пальца. Разумеется, если выполнены цилиндры 58, 59, то должны быть также выполнены отверстия, согласованные с диаметром цилиндров 58, 59. Затем закрепляющие планки 30, 32 прикрепляют к костному материалу соответствующей проксимальной или же дистальной фаланги 4, 6 пальца. Этот процесс осуществляют с помощью ввинчивания в титановые винты, в зависимости от соответственной конфигурации, через соответствующие крепежные проушины 40, 42, 44, 56 и 57 в костный материал.
Компоненты протеза сустава пальца предпочтительно изготовлены из металла, в частности из титана или нитрида титана. Преимущество этого материала состоит в том, что благодаря врастанию кости в пористую поверхность материала достигается долговечная высокая стабильность имплантата. Кроме того возможно выполнение биологически совместимого покрытия на поверхности материала, которое способствует врастанию. Особенно преимущественным является, например, гидроксильный апатит.
Для достижения подходящей пары скольжения между стержнем и полыми телами стержень предпочтительно содержит материал с твердостью, отличающейся от твердости материала полых тел, однако эти материалы совместно образуют хорошую пару скольжения. Для полых тел из титана или нитрида титана преимущественным оказался стержень из пластичного материала, в частности из ультравысокомолекулярного полиэтилена (UHMWPE). Однако могут приниматься во внимание все другие подходящие пары материалов с соответствующими антифрикционными свойствами.
[021] В зависимости от величины заменяемого сустава пальца размеры протеза сустава пальца предпочтительно находятся в следующих диапазонах:
Диаметр корпуса сустава:
от 6 до 8 мм
Диаметр стержня:
от 3 до 4 мм
Длина закрепляющих планок:
от 4 до 8 мм
Толщина закрепляющих планок:
от 0,7 до 1,3 мм
Изобретение было описано при помощи ссылки на замену среднего сустава пальца протезом сустава пальца согласно настоящему изобретению. Таким же образом протез сустава пальца при соответствующем согласовании размеров и при сохранении соотношений размеров может также применяться для замены концевых суставов пальцев. Возможно также выполнение протеза для других суставов. Для этого необходимо, чтобы все края протеза могли быть гармонично согласованы с соответствующей костью. При этом особенно желательно, если расположенный со стороны конца крепежный элемент не выступает в кости посередине или сбоку. Особенно предпочтительно расположенный со стороны конца крепежный элемент выступает от плоскости закрепляющей планки на 0,2 мм.
Предмет настоящего изобретения образуется не только из предметов отдельных пунктов формулы изобретения, но и из комбинации отдельных пунктов формулы изобретения. Все данные и признаки, описанные в документации, включая реферат, в частности показанные на чертежах пространственные изображения, заявляются в качестве существенных для изобретения, поскольку они поодиночке или в комбинации являются новыми по сравнению с уровнем техники.
Список обозначений
А
ось
2
средний сустав пальца
4
проксимальная фаланга пальца
6
дистальная фаланга пальца
8
сухожилие мышцы-разгибателя
10
сухожилие мышцы-сгибателя
14
корпус сустава
20
наружный полый цилиндр
22
установочное отверстие
24
внутренний полый цилиндр
28
упор
30
проксимальная закрепляющая планка
32
дистальная закрепляющая планка
35
выемка
37
выемка
38
скос
40
первая боковая проксимальная крепежная проушина
42
вторая боковая проксимальная крепежная проушина
44
третья боковая проксимальная крепежная проушина
48
стержень
50
кольцевая шайба
52
прорезь
54
прорезь
56
средняя дистальная крепежная проушина
57
средняя проксимальная крепежная проушина
58
средний дистальный цилиндр
59
средний проксимальный цилиндр
60
ребро