Протез тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПРОТЕЗ ТАЗОБЕДРЕННОГО СУСТАВА С УСИЛЕННОЙ ПРОКСИМАЛЬНОЙ ФИКСАЦИЕЙ(71) Заявитель Закрытое акционерное общество Алтимед(72) Авторы Руцкий Александр Владимирович Доста Анатолий Дмитриевич Минченя Владимир Тимофеевич Маслов Алексей Петрович(73) Патентообладатель Закрытое акционерное общество Алтимед(57) 1. Протез тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией, содержащий имплантируемый в костно-мозговой канал бедренной кости объемно-пористый фигурный штифт, который имеет сужение от проксимального конца к дистальному,зернистое пористое рифление боковой поверхности в верхней части штифта, коническую шейку, расположенную в верхней части штифта, и шаровую бедренную головку,отличающийся тем, что в верхней части штифт имеет выточки, в которых закреплены вставки из пористого материала, симметрично с двух сторон с активной площадью не менее 20 от всей боковой площади штифта, причем между пористыми вставками протеза имеется одно или несколько отверстий, расположенных перпендикулярно вставкам,общая площадь которых не менее 10 мм 2. 27162006.04.30 2. Протез тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией по п. 1, отличающийся тем, что центры отверстий находятся в местах, разделяющих площадь вставки на равные доли. 3. Протез тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией по п. 1,отличающийся тем, что пористая вставка выполнена из блоков вспененного чистого титана размером от 1 до 2 мм с размером микропор внутри блоков от 50 до 200 мкм и представляют собой пластину толщиной не менее 2 мм с макропорами-каналами размером до 700 мкм. 4. Протез тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией по п. 3, отличающийся тем, что пористые вставки имеют нерегулярный микро- и макрорельеф по всему объему. 5. Протез тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией по любому из пп. 1, 3, 4, отличающийся тем, что пористые вставки закреплены на расстоянии не более 2-5 мм от верхнего уровня штифта и выступают над боковой поверхностью штифта протеза тазобедренного сустава на уровне 0,3-1,5 мм. 6. Протез тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией по любому из пп. 1, 3, 4, отличающийся тем, что пористая вставка выполнена из металла или не металла, содержит материалы, обладающие бактерицидными свойствами. 7. Протез тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией по любому из пп. 1, 3, 4, отличающийся тем, что пористая вставка выполнена из материала, обладающего магнитострикционным эффектом. 8. Протез тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией по любому из пп. 1, 3-7, отличающийся тем, что под пористой вставкой расположены биморфные пленочные пьезоэлементы, обращенные отрицательными зарядами наружу. 9. Протез тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией по любому из пп. 1, 3, 4, 6-7, отличающийся тем, что макропоры-каналы между пористыми блоками вставки имеют разветвленный незамкнутый контур. 10. Протез тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что пористые вставки закреплены в выточках штифта имплантата методом пластической деформации пористой вставки по контуру на расстоянии не более 1,5 мм от края до заполнения выточки штифта материалом вставки. 11. Протез тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией по п. 1, отличающийся тем, что боковая поверхность штифта (ножки протеза) с пористой вставкой имеет покрытие, полученное с использованием магнетрона. 12. Протез тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией по п. 1, отличающийся тем, что боковая поверхность штифта с пористой вставкой имеет покрытие из пористого керамического материала. Полезная модель относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использована для обеспечения условий приживления протеза тазобедренного сустава при его безцементной фиксации, глубокой регенерации костной ткани в протез,что способствует прочной фиксации протеза в отдаленные сроки, поскольку крайне важным условием надежного функционирования имплантата тазобедренного сустава при безцементном протезировании является его прочная самофиксация, как первичная, так и в более отдаленные сроки, включая и срастание протеза с костной тканью человека. 2 27162006.04.30 Известен имплантат тазобедренного сустава 1, содержащий штифт, имплантируемый в костно-мозговой канал бедренной кости, изготовленный из инертного материала,бедренной головки, насаженной на верхний конец штифта, и пористое покрытие, нанесенное на проксимальной части штифта. Известная конструкция обеспечивает прочное механическое блокирование имплантата в кости. Недостаток известной конструкции проявляется в том, что пористое покрытие, имеющее несквозную структуру пор, не обеспечивает микроциркуляцию крови по всему объему пористой структуры, не создает условия для глубокой регенерации костной ткани в имплантат и не обеспечивает продолжительный срок функционирования протеза, так как его жесткость и небольшая площадь пористого покрытия по сравнению с общей площадью имплантируемого протеза не исключает возможности травмирования мягких костных тканей в процессе движения. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, которое представляет собой протез тазобедренного сустава, содержащий имплантируемый в костно-мозговой канал бедренной кости объемно-пористый фигурный штифт, суженный от проксимального конца к дистальному, зернистое пористое рифление боковой поверхности в верхней части штифта, коническую шейку, расположенную в верхней части штифта, и шаровую бедренную головку 2. Данное устройство является прототипом по отношению к заявляемому имплантату тазобедренного сустава. Общими признаками для заявляемого протеза тазобедренного сустава и прототипа является то, что они состоят из имплантируемого в костно-мозговой канал бедренной кости объемно-пористого фигурного штифта, суженного от проксимального конца к дистальному, имеют зернистое пористое рифление боковой поверхности в верхней части штифта, коническую шейку, расположенную в верхней части штифта, и шаровую бедренную головку. Однако известная конструкция не обеспечивает стабильных условий для микроциркуляции крови по всему объему пористого покрытия, что не создает условий для глубокой регенерации костной ткани в протез, сокращения времени приживления протеза тазобедренного сустава и не способствует прочной фиксации протеза в отдаленные сроки. Задачей заявляемого протеза тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией является создание стабильных условий для микроциркуляции крови по всему объему пористого покрытия, приживления протеза тазобедренного сустава путем прорастания костной ткани в материал протеза и обеспечение прочной фиксации протеза в отдаленные сроки. Поставленная задача достигается тем, что предложена конструкция протеза тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией, содержащего имплантируемый в костно-мозговой канал бедренной кости объемно-пористый фигурный штифт, который имеет сужение от проксимального конца к дистальному, зернистое пористое рифление боковой поверхности в верхней части штифта, коническую шейку, расположенную в верхней части штифта, и шаровую бедренную головку, при этом в верхней части штифт имеет выточки, в которых закреплены вставки из пористого материала, симметрично с двух сторон с активной площадью не менее 20 от всей боковой площади штифта, причем между пористыми вставками протеза имеется одно или несколько отверстий, расположенных перпендикулярно вставкам, общая площадь которых должна быть не менее 10 мм 2. При этом в протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией центр или центры отверстий, соединяющих вставки, находятся в местах, разделяющих площадь вставки на равные доли. При этом в протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией пористая вставка выполнена из блоков вспененного чистого титана размером от 1 до 2 мм с размером микропор внутри блоков от 50 до 200 мкм и представляют собой пластину толщиной не менее 2 мм с макропорами-каналами размером до 700 мкм. При этом в протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией пористые вставки имеют нерегулярный микро- и макрорельеф по всему объему. 3 27162006.04.30 При этом в протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией пористые вставки закреплены в выточке на расстоянии не более 2-5 мм от основания штифта (ножки протеза) и выступают над боковой поверхностью ножки имплантата тазобедренного сустава на уровне 0,3-1,5 мм. При этом в протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией пористая вставка выполнена из металла или не металла. При этом в протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией пористая вставка выполнена из материала, обладающего магнитострикционным эффектом. При этом в протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией под пористой вставкой расположены биморфные пленочные пьезоэлементы, обращенные отрицательными зарядами наружу. При этом в протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией макропоры-каналы между пористыми блоками имеют разветвленный незамкнутый контур. При этом в протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией пористые вставки закреплены в выточке у основания штифта протеза методом пластической деформации пористой вставки по контуру на расстоянии не более 1,5 мм от края до заполнения выточки материалом вставки. При этом в протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией боковая поверхность ножки протеза имеет покрытие, полученное с использованием магнетрона. При этом в протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией боковая поверхность штифта (ножки протеза) имеет покрытие из пористого керамического материала. Сущность полезной модели поясняют графические материалы. На фиг. 1 изображен протез в рабочем состоянии. На фиг. 2 - сечение А-А (1 вариант выполнения). На фиг. 3 сечение А-А (2 - вариант выполнения). Протез тазобедренного сустава (фиг. 1) состоит из Г-образного штифта 1, сужающегося от проксимального 2 к дистальному концу 3, конической шейки 4, расположенной в верхней части штифта (ножки протеза) 1, и закрепленной на ней шаровой бедренной головки 5. Штифт 1 изготовлен из инертного материала на основе титана, титанового сплава или керамики и имеет в верхней части дистального конца на расстоянии не более 2-5 мм от основания штифта симметрично расположенные относительно оси штифта выточки глубиной 1,5-3 мм, в которых закреплены пористые вставки 6 с активной площадью не менее 20 от всей боковой площади штифта. Между пористыми вставками 6 выполнены одно или несколько отверстий 7, общая площадь которых обеспечивает 1-5-кратную объемную скорость течения крови через пористую вставку, и центры отверстий делят площадь пористой вставки на равные доли. Пористые вставки 6 выступают над боковой поверхностью штифта протеза тазобедренного сустава на уровне 0,3-1,5 мм. Пористые вставки 6 выполнены из блоков размером от 1 до 2 мм вспененного чистого титана с размером микропор внутри блоков от 50 до 200 мкм и скрепленных между собой методом порошковой металлургии в пластину толщиной не менее 2 мм с макропорами-каналами размером до 700 мкм, имеющими разветвленный незамкнутый контур. Пористые вставки 6 могут быть изготовлены из металла или не металла и имеют нерегулярный микро- и макрорельеф по всему объему. Для улучшения циркуляции крови по микроканалам за счет создания принудительной микропульсации крови пористые вставки могут изготавливаться из материала, обладающего магнитострикционным эффектом, или под пористыми вставками могут располагаться биморфные пленочные пьезоэлементы 8, обращенные отрицательными зарядами наружу. В протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией пористые вставки 6 закреплены в выточках у основания штифта 1 протеза методом пластической деформации вставки по контуру на расстоянии не более 1,5 мм от края вставки до заполнения выточки материалом вставки. Для повышения активации поверхности протеза к костной ткани на всю поверхность штифта 1 протеза тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией нанесе 4 27162006.04.30 но покрытие с использованием магнетрона или покрытие из пористого керамического материала. Предлагаемый протез тазобедренного сустава используют следующим образом. Послойно обнажают кость. В той области, где предполагается установить протез,формируют канал по размеру штифта 1 протеза. Вводят в подготовленный канал штифт 1 протеза и вдавливают его в канал с усилием, обеспечивающим полную посадку штифта в подготовленный канал. Рану послойно зашивают. Выполнение пористых вставок 6 с выступающей частью над поверхностью штифта протеза на 0,3-1,5 мм позволяет обеспечить их прочное прилегание к костной ткани за счет механического вдавливания выступающей части пористых вставок и тем самым обеспечить прочную первичную фиксацию штифта протеза в кости. Поры вставок соединяются с микропорами кости, и создаются условия для микроциркуляции крови по всему объему вставки, оптимизируются условия для глубокой регенерации костной ткани в пористые вставки. Микропоры в блоках вставки 6 обеспечивают их быстрое насыщение кровью, которая удерживается в микропорах силами поверхностного натяжения, и за счет улучшения смачиваемости создаются условия для движения крови по макроканалам между блоками вставки с одной и второй стороны ножки протеза тазобедренного сустава. Выполнение отверстий между вставками с суммарной площадью не менее 10 мм 2 обеспечивает условия стабильной циркуляции крови через вставки по всему объему. Выполнение пористых вставок 6 из материала, обладающего магнитострикционным эффектом, позволяет максимально ускорить процесс регенерации костной ткани путем генерирования микропотоков, улучшающих микроциркулирование крови в порах протеза,под действием внешних магнитных полей и улучшения смачиваемости пористых блоков. Для эффективного генерирования микропотоков в выточках штифта протеза тазобедренного сустава под пористыми вставками 6 размещены пленочные биморфные пьезоэлементы 8, обращенные отрицательными зарядами наружу. В протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией пористые вставки 6 закреплены в выточке у основания штифта 1 протеза методом пластической деформации пористой вставки по контуру на расстоянии не более 1,5 мм от края до заполнения выточки материалом вставки. В протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией боковая поверхность ножки протеза имеет покрытие, полученное с использованием магнетрона. В протезе тазобедренного сустава с усиленной проксимальной фиксацией боковая поверхность ножки имеет покрытие из пористого керамического материала. Таким образом, технический результат заключается в первичной надежной фиксации протеза за счет внедрения выступающей части пористой вставки в костную ткань, обеспечения условий для микроциркуляции крови через пористые вставки протеза и прочной фиксации в отдаленные сроки за счет глубокой регенерации костной ткани в пористые вставки протеза тазобедренного сустава. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5