RU115197U1

RU115197U1 - ROD ORTHOPEDIC IMPLANT FOR EXTERNAL EXTRASIONAL OSTEOSYNTHESIS

Info

Publication number: RU115197U1
Application number: RU2011132037/14U
Authority: RU
Inventors: Игорь Владимирович Родионов
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2012-04-27

Abstract

Стержневой ортопедический имплантат для наружного чрескостного остеосинтеза, выполненный в виде стержня, один конец которого снабжен резьбовой частью для вкручивания в кость, другой конец - резьбовой частью для закрепления в аппарате внешней фиксации, тело стержня имеет осевой канал, конец которого со стороны резьбовой части для вкручивания в кость выполнен глухим, при этом резьбовая часть для вкручивания в кость выполнена с равномерно расположенными во впадинах резьбы радиальными отверстиями, сообщающимися с осевым каналом, отличающийся тем, что поверхность резьбовой части для вкручивания в кость выполнена с коррозионно-стойким остеоинтеграционным оксидным покрытием. Orthopedic rod implant for external transosseous osteosynthesis, made in the form of a rod, one end of which is provided with a threaded part for screwing into the bone, the other end with a threaded part for fixing in an external fixation device, the body of the rod has an axial channel, the end of which is on the side of the threaded part for screwing into the bone is made deaf, while the threaded part for screwing into the bone is made with radial holes evenly spaced in the thread cavities communicating with the axial channel, characterized in that the surface of the threaded part for screwing into the bone is made with a corrosion-resistant osseointegration oxide coating.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для использования в травматологии и ортопедии при лечении различных видов костных патологий опорно-двигательного аппарата методом наружного чрескостного остеосинтеза.The utility model relates to medical equipment and is intended for use in traumatology and orthopedics in the treatment of various types of bone pathologies of the musculoskeletal system using external transosseous osteosynthesis.

Стержневые ортопедические имплантаты из медицинских металлов и их сплавов применяются в аппаратах внешнего чрескостного остеосинтеза при лечении переломов костей и исправлении деформаций костных сегментов опорно-двигательного аппарата. Для улучшения приживляемости стержневых имплантатов в зону их установки вводятся лекарственные вещества через систему отверстий в конструкции имплантатов. Однако в ряде клинических случаев происходит отторжение изделий из-за протекания на их металлической поверхности коррозионных процессов при воздействии жидких сред организма, а также из-за низкой прочности закрепления изделий в кости, вследствие отсутствия остеоинтеграции их поверхности.Rod orthopedic implants made of medical metals and their alloys are used in external transosseous osteosynthesis devices for the treatment of bone fractures and correction of deformations of the bone segments of the musculoskeletal system. To improve the engraftability of rod implants, drugs are introduced into the area of their installation through a system of holes in the implant design. However, in a number of clinical cases, products are rejected due to corrosion processes occurring on their metal surface when exposed to body fluids, as well as due to the low strength of the products in the bone, due to the lack of osseointegration of their surface.

Решение указанной медико-технической проблемы может быть достигнуто за счет выполнения ортопедических металлоимплантатов, имеющих систему отверстий для введения лекарственных веществ в зону имплантации и перелома кости, с защитным коррозионностойким оксидным покрытием, обладающим остеоинтеграционной способностью.The solution of this medical and technical problem can be achieved by performing orthopedic metal implants having a system of holes for introducing drugs into the implantation and bone fracture zone, with a protective corrosion-resistant oxide coating with osteointegration ability.

Известен стержневой остеофиксатор, состоящий из резьбовой части для вкручивания в кость и резьбовой части для закрепления в аппарате внешней фиксации [Бейдик О.В. и др. Моделирование наружного чрескостного остеосинтеза. - Саратов: Изд-во СГМУ, 2002. - 198 с]. На поверхности резьбовой части для вкручивания в кость имеется пористое биоактивное керамическое покрытие, обеспечивающее интеграционное взаимодействие с костной тканью. Однако недостатком данной конструкции является отсутствие технической возможности для введения лекарственных веществ в зону перелома кости.Known rod osteofixer, consisting of a threaded part for screwing into a bone and a threaded part for fixing in an external fixation apparatus [Beidik OV et al. Modeling of external transosseous osteosynthesis. - Saratov: Publishing House of SSMU, 2002. - 198 p.]. On the surface of the threaded part for screwing into the bone there is a porous bioactive ceramic coating that provides integration interaction with bone tissue. However, the disadvantage of this design is the lack of technical ability to introduce drugs into the bone fracture zone.

Известна конструкция чрескостного остеофиксатора, выполненного в виде стержня с выступающей площадкой и сквозным канюлированным отверстием, на одном конце которого имеется резьбовой отдел для вкручивания в кость, а другой резьбовой конец выполнен для закрепления в аппарате внешней фиксации [Патент РФ №2264795. Способ чрескостного остеосинтеза и устройство для его осуществления / Кашанский Ю.Б. и др. Опубл. 27.11.2005]. При этом канюлированное отверстие выполнено для введения лекарственных веществ в зону имплантации и перелома кости. Недостатком данного чрескостного остеофиксатора является опасность коррозионного разрушения металлической поверхности вследствие воздействия жидких сред организма и отсутствие технической возможности, обеспечивающей прочное интеграционное взаимодействие поверхности фиксатора с окружающей костью.A known design transosseous osteofixer, made in the form of a rod with a protruding platform and a through cannulated hole, at one end of which there is a threaded section for screwing into the bone, and the other threaded end is made for fixing in the external fixation apparatus [RF Patent No. 2264795. The method of transosseous osteosynthesis and device for its implementation / Kashansky Yu.B. and other publ. November 27, 2005]. In this case, the cannulated opening is made for the introduction of drugs into the implantation zone and bone fracture. The disadvantage of this transosseous osteofixer is the danger of corrosion of the metal surface due to exposure to body fluids and the lack of technical ability to ensure strong integration interaction of the surface of the fixator with the surrounding bone.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является конструкция чрескостного фиксатора, выполненного в виде стержня, на одном конце которого имеется резьбовая часть для вкручивания в кость, а на другом конце - резьбовая часть для закрепления в аппарате внешней фиксации. Стержень имеет осевой канал, конец которого со стороны резьбовой части для вкручивания в кость выполнен глухим, причем во впадинах резьбы данной части расположены радиальные отверстия, сообщающиеся с глухим осевым каналом, образуя многоканальную систему для введения и равномерного распространения лекарственного вещества в биоструктурах всей зоны перелома [Патент РФ №104055. Стержневой фиксатор для наружного чрескостного остеосинтеза / Родионов И.В., Бутовский К.Г. Опубл. 10.05.2011]. Данная конструкция стержневого остеофиксатора позволяет вводить лекарственные вещества в зону перелома кости, однако ее существенным недостатком является отсутствие возможности обеспечения высокой коррозионной стойкости поверхности при функционировании изделия в организме и отсутствие возможности обеспечения остеоинтеграции поверхности.The closest in technical essence to the proposed utility model is the design of transosseous retainer, made in the form of a rod, at one end of which there is a threaded part for screwing into the bone, and at the other end is a threaded part for fixing in the external fixation apparatus. The rod has an axial channel, the end of which on the threaded part for screwing into the bone is made blind, and in the hollows of the thread of this part there are radial holes communicating with the blind axial channel, forming a multi-channel system for the introduction and uniform distribution of the drug substance in the biostructures of the entire fracture zone [ RF patent No. 104055. Rod clamp for external transosseous osteosynthesis / Rodionov I.V., Butovsky K.G. Publ. 05/10/2011]. This design of the core osseo-fixator allows the administration of drugs into the bone fracture zone, however, its significant drawback is the lack of the ability to provide high corrosion resistance of the surface during the functioning of the product in the body and the lack of the ability to provide osseointegration of the surface.

Задачей полезной модели является создание конструкции стержневого ортопедического имплантата, обеспечивающей возможность введения лекарственных веществ в зону перелома кости, а также возможность повышения коррозионной стойкости и остеоинтеграционной способности поверхности.The objective of the utility model is to create the design of a rod orthopedic implant, which provides the possibility of introducing drugs into the bone fracture zone, as well as the ability to increase the corrosion resistance and osseointegration ability of the surface.

Поставленная задача решается за счет выполнения имплантата в виде металлического стержня, состоящего из резьбовой части для вкручивания в кость и резьбовой части для закрепления в опорах аппарата внешней фиксации, причем в стержне имеются глухой осевой канал и радиальные отверстия, которые выполнены в резьбовой части для вкручивания в кость так, что они расположены во впадинах резьбы и сообщаются с осевым каналом, образуя многоканальную систему для обеспечения возможности равномерного распространения вводимых лекарственных веществ во всей зоне перелома. Поверхность резьбовой части для вкручивания в кость выполнена с защитным коррозионностойким оксидным покрытием, имеющим поверхностно-пористую структуру для протекания процесса остеоинтеграции.The problem is solved by performing the implant in the form of a metal rod, consisting of a threaded part for screwing into the bone and a threaded part for fixing in the supports of the external fixation device, and the rod has a blind axial channel and radial holes that are made in the threaded part for screwing into the bone so that they are located in the hollows of the thread and communicate with the axial channel, forming a multichannel system to ensure the possibility of uniform distribution of the introduced medicinal substances in about the entire fracture zone. The surface of the threaded part for screwing into the bone is made with a protective corrosion-resistant oxide coating having a surface-porous structure for the process of osseointegration.

Описание конструкции.Description of the design.

На фиг.1 приведена предлагаемая конструкция чрескостного остеофиксатора, выполненная в виде металлического стержня диаметром 5,0-6,0 мм, в теле которого имеется глухой осевой канал 1 диаметром 1,5-2,0 мм. Стержень состоит из двух конструктивных частей: резьбовой части 2 для вкручивания в кость и резьбовой части 3 для закрепления в опорах аппарата внешней фиксации, имеющей хвостовик 4 для вкручивания стержня в кость с помощью ключа (на чертеже не показан), причем резьбовая часть 2 имеет на своей поверхности радиальные отверстия 5 диаметром 0,8-1,1 мм, расположенные во впадинах резьбы и сообщающиеся с осевым каналом 1. На поверхности резьбовой части 2 выполнено оксидное покрытие 6, толщиной 60-70 мкм, имеющее на своей поверхности поры размером 20-100 мкм с величиной суммарной пористости 30-45%.Figure 1 shows the proposed design of transosseous osteofixer, made in the form of a metal rod with a diameter of 5.0-6.0 mm, in the body of which there is a blind axial channel 1 with a diameter of 1.5-2.0 mm. The rod consists of two structural parts: a threaded part 2 for screwing into the bone and a threaded part 3 for fixing in the supports of the external fixation apparatus having a shank 4 for screwing the rod into the bone using a wrench (not shown), and the threaded part 2 has on of its surface, radial holes 5 with a diameter of 0.8-1.1 mm, located in the hollows of the thread and communicating with the axial channel 1. On the surface of the threaded part 2, an oxide coating 6 is made, 60-70 μm thick, having pores of 20- 100 μm s the value of the total porosity of 30-45%.

На фиг.2 показано изображение поверхностной структуры оксидного покрытия на металлическом имплантате при увеличении в 500 крат, имеющее множество открытых пор 7 и выступающих частиц 8, характеризующих развитую морфологию поверхности, благоприятствующую остеоинтеграции.Figure 2 shows the image of the surface structure of the oxide coating on a metal implant with a magnification of 500 times, having many open pores 7 and protruding particles 8, characterizing the developed surface morphology, favoring osseointegration.

Для установки ортопедических имплантатов описанной конструкции в кости просверливают каналы, в которые вкручивают стержни, закрепляемые свободными концами в опорах аппарата внешней фиксации. После репозиции костных отломков в осевой канал 1 стержней вводят необходимую дозу лекарственного вещества, которое поступает через равномерно расположенные на резьбовой части 2 радиальные отверстия 5, сообщающиеся с каналом 7, и распространяется во всей зоне перелома, оказывая на биоструктуры медикаментозное лечебное воздействие. Процедуру введения лекарств осуществляют с требуемой периодичностью на протяжении всего периода лечения больного.To install orthopedic implants of the described design, channels are drilled into the bones into which the rods are screwed, which are fixed with free ends in the supports of the external fixation apparatus. After reposition of bone fragments, the necessary dose of the drug substance is introduced into the axial channel 1 of the rods, which enters through the radial holes 5 evenly located on the threaded part 2, communicating with the channel 7, and spreads throughout the fracture zone, exerting a medical therapeutic effect on the biostructures. The procedure for administering drugs is carried out with the required frequency throughout the entire period of treatment of the patient.

Во время функционирования имплантатов оксидное покрытие изолирует их металлическую поверхность от контакта с жидкими средами организма (такими как кровь, лимфа, тканевая жидкость), выполняя защитную функцию и предотвращая коррозионное разрушение металла. Это минимизирует опасность появления воспаления тканей и придает имплантатам повышенную биосовместимость. Поверхностно-пористая, развитая структура покрытия, состоящая из множества открытых пор 7 и выступающих частиц 8, обеспечивает прорастание костных клеток в имеющиеся поры 7 с последующим высокопрочным остеоинтеграционным закреплением имплантатов в кости.During the operation of the implants, the oxide coating isolates their metal surface from contact with body fluids (such as blood, lymph, tissue fluid), performing a protective function and preventing corrosion destruction of the metal. This minimizes the risk of tissue inflammation and gives the implants increased biocompatibility. The surface-porous, developed coating structure, consisting of many open pores 7 and protruding particles 8, ensures the growth of bone cells into existing pores 7 with subsequent high-strength osseointegration fixation of implants in the bone.

Таким образом, предложенная конструкция ортопедического имплантата обеспечивает возможность введения и равномерного распространения лекарственных веществ в зоне перелома кости через систему выполненных отверстий, а также обеспечивает повышенную коррозионную стойкость и остеоинтеграционную способность поверхности благодаря наличию оксидного покрытия.Thus, the proposed design of the orthopedic implant provides the possibility of the introduction and uniform distribution of drugs in the area of bone fracture through the system of holes, and also provides increased corrosion resistance and osseointegration ability of the surface due to the presence of oxide coating.

Claims

A rod orthopedic implant for external transosseous osteosynthesis, made in the form of a rod, one end of which is equipped with a threaded part for screwing into the bone, the other end is a threaded part for fixing in the external fixation device, the body of the rod has an axial channel, the end of which is from the threaded part for screwing into the bone is made deaf, while the threaded part for screwing into the bone is made with radial holes evenly located in the hollows of the thread, communicating with the axial channel, distinguishing ysya in that the surface of the threaded portion for screwing into the bone, is provided with a corrosion-resistant osteointegratsionnym oxide coating.