Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для эндопротезирования тазобедренного сустава (варианты)

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, травматологии и ортопедии, и может быть использовано при первичном и вторичном эндопротезировании (репротезировании) для профилактики и лечении тазобедренных суставов, сопровождающихся нарушением стабильности эндопротеза.

Нарушением стабильности эндопротеза возникают в случаях локального остеопороза вследствие дистрофических изменений в оперированной кости, расшатывания эндопротеза, возникновения металлоза костной ткани, развития остеомиелита, инфицирования мягких тканей, что, в свою очередь, может привести к его продольному и ротационному смещению, вывиху головки, или ножки протеза и, как следствие, полному, или частичному нарушению функции протезированного сустава.

Данным осложнениям способствуют особенности оперативного лечения, их недоучет в процессе протезирования и в послеоперационном течении заболевания. Одной из главных причин, не позволяющих эффективно предупреждать и лечить осложненное течение раннего и позднего послеоперационного периода эндопротезирования, являются конструктивные недостатки любого современного эндопротеза.

Оптимальным на современном этапе считается сочетание комплексной антимикробной терапии, которая заключается в радикальной хирургической обработки гнойного очага, обязательном удалении ранее установленного импланта, вместе с остеомиелитической костью, дренировании зоны реимплантации, и установки цементного спейсера с антибиотиками. Известно устройство для репротезирования тазобедренного сустава при инфекционных осложнениях, представляющее собой однополюсный или двухполюсный спейсер (цементная вставка) с антибиотиками, который устанавливают на месте удаляемого эндопротеза (Даниляк В.В., и др. Профилактика инфекционных осложнений при эндопротезировании тазобедренного сустава. Материалы конгресса травматологов-ортопедов с международным участием. - Ярославль, 1999. - С. 117-118).

Установку спейсера выполняют с целью временной иммобилизации тазобедренного сустава на период лечения инфекционных осложнений и подготовки больного к установке постоянного протеза. Отнести спейсер к протезам в полной мере нельзя, так как в нем отсутствуют конструктивные элементы, обеспечивающие основную функцию протеза - опору и движение.

Кроме этого, повышенная концентрация антибиотика в цементе таит в себе опасность токсико-аллергических реакций. Малые же концентрации антибиотиков могут быть применимы только в профилактическом использовании цементного укрепления ножки эндопротеза, при первичной операции эндопротезирования.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для эндопротезирования тазобедренного сустава, включающее ножку с шейкой и опорной площадкой с отверстием под установочный кронштейн, ацетабулярную чашку, выполненную в виде полусферы с плоским основанием, головку и крепежные винты (Эндопротез бесцементной фиксации CERAFIT НПО «ДЕОСТ», 2008 г WWW.deost.ru).

В данном протезе имеются конструктивные элементы, такие как выемки и отверстия на ножке протеза, способствующие менее травматичной установке протеза и эффективной адаптации в костном ложе.

Недостатком известной конструкции являются ее ограниченные возможности при эндопротезировании тазобедренного сустава.

Так, например, данный протез применяют в основном для первичного протезирования тазобедренного сустава. Использовать такой протез в проблемных случаях, когда возможность инфекционных осложнений очевидна, не рекомендуется. Кроме того, эндопротезы данной конструкции не пригодны для репротезирования в условиях гнойного воспаления.

В соответствии с этим, авторами поставлена задача, направленная на расширение функциональных возможностей устройства путем разработки универсальной конструкции, которая может быть использована, в том числе и в проблемных случаях, где при первичном протезировании необходима профилактика инфекционных осложнений, а при репротезировании в условиях гнойного воспаления необходимо одновременное лечение.

Поставленная задача может быть решена конструктивным выполнением устройства в двух вариантах:

I Вариант. Задача достигается тем, что устройство для эндопротезирования тазобедренного сустава, включающее ножку с шейкой и опорной площадкой с отверстием под установочный кронштейн, ацетабулярную чашку, выполненную в виде полусферы с плоским основанием, головку и крепежные винты, снабжено муфтами с внутренним каналом и винтовой резьбой на наружной поверхности их дистального конца, пластиковыми трубками аспирирующей системы. При этом ножка выполнена с центральным окном, повторяющим форму ножки, перфорационными отверстиями по боковой поверхности и центральным отверстием в дистальном основании. Отверстие на опорной площадке ножки выполнено сквозным с внутренней резьбой, шейка - с продольными выемками по боковой поверхности, ацетабулярная чашка - с радиальными выемками по наружной сферической поверхности, круговой выемкой у ее основания, с отверстием в плоском основании, имеющим внутреннюю резьбу. При этом каждая из продольных выемок шейки сопряжена с центральным окном ножки, радиальные выемки ацетабулярной чашки - с круговой выемкой, сопряженной, в свою очередь, с отверстием на плоском основании, одна из муфт дистальным концом соединена с отверстием на опорной площадке ножки, а проксимальным концом - с пластиковой трубкой аспирирующей системы, другая муфта дистальным концом соединена с отверстием на плоском основании ацетабулярной чашки, а проксимальным концом - с пластиковой трубкой аспирирующей системы.

II Вариант. Задача достигается тем, что устройство для эндопротезирования тазобедренного сустава, включающее ножку с шейкой и опорной площадкой с отверстием под установочный кронштейн, ацетабулярную чашку, выполненную в виде полусферы с плоским основанием, головку и крепежные винты, снабжено муфтами с внутренним каналом и винтовой резьбой на наружной поверхности их дистального конца, пластиковыми трубками аспирирующей системы. При этом ножка выполнена с центральным окном, повторяющим форму ножки, перфорационными отверстиями по боковой поверхности, цилиндрическим выступом с внутренним каналом и центральным отверстием в дистальном основании, Отверстие на опорной площадке ножки выполнено сквозным с внутренней резьбой, шейка - с продольными выемками по боковой поверхности, ацетабулярная чашка - с радиальными выемками по наружной сферической поверхности, круговой выемкой у основания и отверстием с внутренней резьбой, выполненным в плоском основании. Причем каждая из продольных выемок шейки сопряжена с продольным окном ножки, радиальные выемки ацетабулярной чашки - с круговой выемкой, сопряженной, в свою очередь, с отверстием на плоском основании, внутренний канал цилиндрического выступа ножки - с отверстием в ее дистальном основании, одна из муфт дистальным концом соединена с отверстием на опорной площадке ножки, другая муфта дистальным концом соединена с отверстием на плоском основании ацетабулярной чашки, а проксимальным концом - с пластиковой трубкой аспирирующей системы, цилиндрический выступ ножки соединен дистальным концом с пластиковой трубкой аспирирующей системы.

Предложенные конструктивные решения позволяют своевременно осуществить эндопротезирование сложных больных, у которых происходит развитие остеомиелита в зоне операции. Затягивание операции, несвоевременная ликвидация очага воспаления может привести к полной утрате возможности репротезирования и глубокой инвалидизации пациента.

Предложенное конструктивное решение протеза по I варианту своевременно обеспечит опороспособность, возможность движения при одновременном, постоянном, длительном удалении воспалительного экссудата, формирующегося за счет неблагоприятных факторов, вызванных травмой тканей, предупредит нагноение, а в условиях инфицирования тканей прогрессирование и генерализацию воспалительного процесса. Конструктивное решение протеза по II варианту помимо опороспособности и возможности движения, оказывает лечебный, санирующий эффект за счет наружного оттока воспалительного экссудата из тканей. В условиях отека тканей и их нарушенного кровоснабжения, когда доступ антибактериальных и противовоспалительных лекарств через кровь в очаг воспаления крайне затруднен, дренирующий механизм становится основным хирургическим воздействием в комплексном лечении.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства по I варианту.

На фиг. 2 изображен общий вид устройства по II варианту.

На фиг. 3 изображен общий вид устройства со схемой дренирования по I варианту.

На фиг. 4 изображен общий вид устройства со схемой дренирования по II варианту.

I Вариант. Предлагаемое устройство представляет собой индивидуальный эндопротез для профилактики осложнений при эндопротезировании тазобедренного сустава. Устройство включает ножку 1, ацетабулярную чашку 2 и головку 3. Ножка протеза 1 расширена в проксимальной части и сужена в дистальной части и имеет опорную площадку 4 со сквозным отверстием 5, продольное окно 6, повторяющее форму ножки, перфорационные отверстия по боковой поверхности 7, центральное отверстие 8 в дистальном основании, шейку 9 с продольными выемками 10 по ее по боковой поверхности, совмещенными с окном 6. При этом отверстие 5 на опорной площадке 4 ножки 1 выполнено с внутренней резьбой.

Ацетабулярная чашка 2 имеет плоское основание 11, радиальные выемки 12 по наружной сферической поверхности, круговую выемку у основания 13 и отверстие 14 с внутренней резьбой, выполненное в плоском основании 11, причем каждая из радиальных выемок 12 ацетабулярной чашки 2 сопряжена с круговой выемкой 13, сопряженной, в свою очередь, с отверстием 14 на плоском основании 11.

Кроме того, устройство снабжено муфтами 15, 16 с внутренними каналами 17 и 18 и винтовой резьбой 19, 20, выполненной на наружной поверхности дистального конца муфт 15, 16 пластиковыми трубками 21 и 22 аспирирующей системы. Причем муфта 15 дистальным концом соединена с отверстием 5 на опорной площадке 4 ножки 1, а проксимальным концом - с пластиковой трубкой 21 аспирирующей системы, муфта 16 дистальным концом соединена с отверстием 14 на плоском основании 11 ацетабулярной чашки 2, а проксимальным концом - с пластиковой трубкой 22 аспирирующей системы. Устройство содержит крепежные винты.

Вариант II. Предлагаемое устройство представляет собой индивидуальный эндопротез для репротезирования тазобедренного сустава в условиях гнойного воспаления, где необходимо одновременное лечение.

Устройство включает ножку 1, ацетабулярную чашку 2 и головку 3. Ножка протеза 1 расширена в проксимальной части и сужена в дистальной части и имеет опорную площадку 4 со сквозным отверстием 5, продольное окно 6, повторяющее форму ножки, перфорационные отверстия по боковой поверхности 7, центральное отверстие 8 в дистальном основании, шейку 9 с продольными выемками 10 по ее по боковой поверхности, совмещенными с окном 6. При этом отверстие 5 на опорной площадке 4 ножки 1 выполнено с внутренней резьбой. Дистальный конец ножки 1 имеет цилиндрический выступ 24 с внутренним каналом 25, сопряженным с отверстием 8 в дистальном основании ножки 1.

Ацетабулярная чашка 2 имеет плоское основание 11, радиальные выемки 12 по наружной сферической поверхности, круговую выемку у основания 13 и отверстие 14 с внутренней резьбой, выполненное в плоском основании 11, причем каждая из радиальных выемок 12 ацетабулярной чашки 2, каждая из которых сопряжена с круговой выемкой 13, сопряженной в свою очередь с отверстием 14 на плоском основании 11.

Кроме того устройство снабжено муфтами 15, 16 с внутренним каналом 17 и 18 и винтовой резьбой 19, 20, выполненной на наружной поверхности дистального конца муфты, пластиковыми трубками 22 и 23 аспирирующих систем. Причем муфта 15 дистальным концом соединена с отверстием 5 на опорной площадке 4 ножки 1. Муфта 16 дистальным концом соединена с отверстием 14 на плоском основании 11 ацетабулярной чашки 2, а проксимальным концом - с пластиковой трубкой 22 аспирирующей системы. Пластиковая трубка 23 аспирирующей системы соединена с цилиндрическим выступом 24 ножки 1. Устройство содержит крепежные винты.

Работа устройства по варианту I.

Данная конструкция протеза предназначена для первичного тотального эндопротезирования с учетом неблагоприятных факторов, вызванных, например, обширной травмой тканей, с возможностью их последующего инфицирования, прогрессирования и генерализации воспалительного процесса. Оперативное вмешательство первичного тотального эндопротезирования тазобедренного сустава производится из традиционного доступа. При этом первоначально устанавливают ацетабулярную чашку 2, в подготовленное ложе устанавливают муфту 16, закрепляют ее в отверстие 14 на плоском основании 11 ацетабулярной чашки 2. На проксимальный конец муфты 16 надевают дренажную трубку 22, выводят наружу и подшивают к коже. Затем с помощью установочного кронштейна в проксимальную часть бедренной кости устанавливают ножку 1 и блокируют ее крепежными винтами. На шейку 9 устанавливают головку 3 протеза и сопоставляют с ацетабулярной чашкой 2.

В отверстие 5 закрепляют муфту 15, на проксимальный конец муфты 15 надевают дренажную трубку 21. Дренажные трубки 21, 22 через контрапертуры выводят из мягких тканей наружу и подключают к аспирационной системе. С помощью аспирационной системы создают разрежение, при этом происходит раздельное дренирование из мягких тканей и костной ткани. В процессе дренирования в окно 6 из костной ткани экссудат поступает через отверстие 8 в основании дистальной части ножки 1 и перфорационные отверстия 7. Затем из окна 6, через канал 17 муфты 15 и через дренажную трубку 21 выводится наружу. Из мягких тканей экссудат, поступая по радиальным выемкам 12 ацетабулярной чашки, скапливается в круговой выемке 13 и через отверстие 18, на плоском основании ацетабулярной чашки вытекает через дренажную трубку 22 наружу.

Дренирование проводится длительно и позволяет контролировать процесс воспаления до полной его ликвидации, соблюдая принцип раздельного дренирования мягких тканей и костной ткани. Это имеет принципиальное значение, так как система лимфовенозного оттока в конечности имеет, в основном, разобщенное строение. Поэтому дренирование полости кости и мягких тканей должно быть максимально приближено к условиям анатомо-физиологической функции. Кроме того, сроки заживления мягких тканей значительно отличаются от сроков заживления кости. Следовательно, дренирование мягких тканей прекращается раньше, чем костной ткани. То есть дренажные трубки из мягких тканей удаляются, а дренирование кости проводится еще длительное время. Это позволяет назвать процесс - дренирующим эндопротезированием.

Снабжение протеза новыми конструктивными элементами, позволяющими наряду с необходимой опороспособностью, подвижностью дополнительно обеспечить возможность продолжительного раздельного дренирования послеоперационной раны, что существенно расширяет функциональные возможности устройства. Продолжительное раздельное дренирование предупреждает глубокие деструктивные процессы в кости, позволяет добиться заживления раны без осложнения, предупреждает нестабильность протеза.

Дренирующие функции эндопротеза позволяют проводить забор проб отделяемого, по которому изучают цитологическую картину воспаления в целях прогноза заболевания и выработки хирургической тактики на любом этапе лечения.

Работа устройства по II варианту. Данная конструкция протеза предназначена для ревизионного эндопротезирования и осуществляется после проведения ревизии зоны предшествующей операции и извлечения старого протеза или его части. При этом послеоперационная рана в условиях выраженного гнойного воспаления не зашивается и ведется открытым способом под повязками для оптимального дренирования мягких тканей, с последующим наложением ранних или поздних II-х швов.

Оперативное вмешательство ревизионного тотального или частичного эндопротезирования тазобедренного сустава производится из традиционного доступа с иссечением старого рубца и свищей. При этом первоначально устанавливают ацетабулярную чашку 2, в подготовленное ложе устанавливают муфту 16, закрепляют ее в отверстие 14 на плоском основании 11 ацетабулярной чашки 2. На проксимальный конец муфты 16 надевают дренажную трубку 22, выводят наружу и подшивают к коже лигатурами.

Перед установкой ножки 1 протеза, в стенке бедренной кости по передне-наружной поверхности бедра, через отдельный прокол мягких тканей, на 3-4 см ниже уровня предполагаемого размещения нижнего края цилиндрического выступа 24 создается остеоперфорация. Через нее, в проксимальном направлении костномозгового канала бедренной кости проводится дренажная трубка 23 и один ее конец выводится из кости в зоне вертела. После чего данный конец дренажной трубки нанизывается на выступ 24 ножки 1 протеза. Затем с помощью установочного кронштейна в проксимальную часть бедренной кости устанавливают ножку 1 и блокируют ее крепежными винтами.

После извлечения установочного кронштейна в отверстие 5 вворачивается муфта 15 ножки протеза 1. Послеоперационная рана в данном варианте операции не зашивается, с широким разведением ее краев ведется открытым способом.

В процессе дренирования в окно 6 экссудат поступает через канал 17 муфты 15, отверстие 5 ножки 1, перфорационные отверстия 7. Затем из окна 6, через отверстие 8 в основании дистальной части ножки 1 и через канал 25 выступа 24, дренажную трубку 23 выводится наружу.

Использование предложенных устройств по I и II вариантам повысит эффективность операции тазобедренных суставов больных, имеющих осложнения в зоне протезирования за счет ликвидации инфекции локальным методом.