RU171823U1

RU171823U1 - CELLULAR CYLINDRICAL BIOACTIVE IMPLANT FOR REPLACEMENT OF CIRCULAR DEFECTS OF TUBES

Info

Publication number: RU171823U1
Application number: RU2016152351U
Authority: RU
Inventors: Арнольд Васильевич Попков; Дмитрий Арнольдович Попков; Сергей Иванович Твердохлебов; Наталья Андреевна Кононович
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2017-06-16

Abstract

Полезная модель относится к медицине, а именно к имплантируемым устройствам для замещения посттравматических дефектов длинных трубчатых костей.Ячеистый цилиндрический биоактивный имплантат для замещения циркулярных дефектов трубчатых костей выполнен по аддитивной технологии, путем послойного наращивания материала по форме, размеру, структуре, заданной трехмерной математической моделью, в виде цилиндра 1, с концов оснащенного обечайками 2, 3, размеры цилиндра соответствуют размерам диастаза, внутренний диаметр каждой обечайки соответствует наибольшему наружному поперечному размеру фрагмента кости в области дефекта, содержит сеть подобных продольных и поперечных сквозных каналов 9 в форме ячеек 10, сеть пор 11, 12, покрыт биоактивным слоем 6, на обечайках выполнены радиальные отверстия 4, для проведения костных винтов 5 фиксирующих имплантат к фрагментам кости 7, 8.Технический результат заключается в обеспечении одномоментного замещения имплантатом циркулярного дефекта трубчатой кости, обеспечении полноценной остеоинтеграции имплантата и сокращении ее срока. 4 з.п. ф-лы, 4 илл.The utility model relates to medicine, namely to implantable devices for replacing post-traumatic defects of long tubular bones.The cellular bioactive implant for replacing circular defects of tubular bones is made according to the additive technology, by layer-by-layer building up of material in shape, size, structure specified by a three-dimensional mathematical model, in the form of a cylinder 1, at the ends equipped with shells 2, 3, the dimensions of the cylinder correspond to the sizes of diastasis, the inner diameter of each shell is corresponding It corresponds to the largest external transverse size of the bone fragment in the defect area, contains a network of similar longitudinal and transverse through channels 9 in the form of cells 10, a network of pores 11, 12, is covered with a bioactive layer 6, radial holes 4 are made on the shells, for holding bone screws 5 fixing the implant to bone fragments 7, 8. The technical result is to ensure simultaneous replacement of the circular defect of the tubular bone by the implant, to ensure complete osseointegration of the implant and to shorten its life. 4 s.p. f-ly, 4 ill.

Description

Область техники.The field of technology.

Полезная модель относится к медицине, а именно к имплантируемым устройствам для замещения посттравматических дефектов длинных трубчатых костей.The utility model relates to medicine, namely to implantable devices for replacing post-traumatic defects of long tubular bones.

Уровень техники.The level of technology.

Известен способ замещения дефекта кости ([1], RU 2002113871), с использованием собственной кости пациента. Способ [1] включает формирование фрагмента, в виде отщепа кости смежного сегмента, меньшего по величине протяженности дефекта, и дозированное перемещение фрагмента в межотломковый диастаз. Выделенный фрагмент последовательно антеро-ретроградно перемещают в дефекте.A known method of replacing a bone defect ([1], RU 2002113871), using the patient’s own bone. The method [1] includes the formation of a fragment, in the form of flakes in the bone of an adjacent segment, smaller in magnitude of the length of the defect, and dosed movement of the fragment into inter-fragment diastases. The selected fragment is sequentially antero-retrograde moved in the defect.

Известен способ аутокостнопластического замещения пострезекционного дефекта трубчатой кости кисти ([2], RU 2479272), включающий выполнение внутрикостной резекции очага деструкции, кортикотомию пораженной трубчатой кости. После резекции очага деструкции проводят наложение мини-аппарата внешней фиксации на трубчатую кость, производят забор кортикального аутотрансплантата из большеберцовой кости, выполняют кортикотомию пораженной трубчатой кости через очаг деструкции, забранный аутотрансплантат погружают в полость дефекта, создают компрессирующие усилия на стыке костных фрагментов и трансплантата, сминая кортикальный слой трубчатой кости кисти в зоне кортикотомии путем дозированного перемещения узлов мини-аппарата навстречу друг другу.A known method of autocostnoplastic replacement of a post-resection defect in the tubular bone of the hand ([2], RU 2479272), including performing intraosseous resection of the destruction site, corticotomy of the affected tubular bone. After resection of the destruction site, an external fixation mini-apparatus is applied to the tubular bone, a cortical autograft is taken from the tibia, a corticotomy of the affected tubular bone is performed through the destruction site, the autograft is taken into the defect cavity, compressive forces are created at the junction of the bone fragments and the graft the cortical layer of the tubular bone of the hand in the corticotomy zone by dosed movement of the nodes of the mini-apparatus towards each other.

Указанные способы [1, 2] показывают высокие результаты восстановления целостности трубчатой кости. Однако их недостаток - длительный срок остеосинтеза. Способы [1, 2] предполагают длительное многоэтапное лечение в стационаре с постоянным контролем на весь период лечения. Длительное нахождение в аппарате внешней фиксации снижает качество жизни пациента. Способ [2] предполагает забор кортикального аутотрансплантата из большеберцовой кости, что является дополнительным хирургическим вмешательством, со всеми присущими ему рисками. Аутотрансплантат слабо прорастает капиллярами, не глубину не более 5 мм. Максимальную функциональную нагрузку такой аутотрансплантат способен выдерживать после органотипической перестройки, но она происходит медленно до 8 месяцев, поэтому возникает риск патологических переломов в послеоперационном периоде. Способ [1] не позволяет заместить дефект кости одномоментно установив отщеп в диастаз.These methods [1, 2] show high results in restoring the integrity of the tubular bone. However, their drawback is the long term of osteosynthesis. The methods [1, 2] involve a long multi-stage treatment in a hospital with constant monitoring for the entire treatment period. A long stay in the external fixation apparatus reduces the quality of life of the patient. Method [2] involves the collection of a cortical autograft from the tibia, which is an additional surgical intervention, with all its inherent risks. An autograft weakly sprouts capillaries, not a depth of not more than 5 mm. Such an autograft is able to withstand the maximum functional load after organotypic reconstruction, but it occurs slowly up to 8 months, so there is a risk of pathological fractures in the postoperative period. Method [1] does not allow replacing a bone defect by simultaneously installing a flap in diastasis.

Известен протез тела позвонка ([3], RU 2204361). Протез выполнен из углерод-углеродного композиционного материала, содержащего пироуглеродную матрицу, в которой расположен многонаправленный армирующий каркас из стержней, сформованных из углеродных волокон, расположенных вдоль оси указанных стержней. Протез может быть выполнен различной формы, например в виде призмы, прямоугольной призмы с основанием, имеющим П-образую форму, Г-образную, креста.Known prosthesis of the vertebral body ([3], RU 2204361). The prosthesis is made of a carbon-carbon composite material containing a pyrocarbon matrix, in which a multidirectional reinforcing frame of rods formed from carbon fibers located along the axis of these rods is located. The prosthesis can be made of various shapes, for example in the form of a prism, a rectangular prism with a base having a U-shaped, L-shaped, cross.

Данный аналог [3] не применим для трубчатых костей в силу несоответствия его геометрических параметров (формы, размеров) геометрическим параметрам трубчатых костей. Материал аналога [3] не способен выполнять функцию катализатора роста костной ткани, он инертен, не проявляет биологической активности и не способствует остеоиндукции. Не создает в полной мере условий для образования костной ткани в области дефекта.This analogue [3] is not applicable for tubular bones due to the mismatch of its geometric parameters (shape, size) to the geometric parameters of the tubular bones. The analogue material [3] is not capable of fulfilling the function of a bone tissue growth catalyst; it is inert, does not exhibit biological activity, and does not promote osteoinduction. It does not fully create conditions for the formation of bone tissue in the area of the defect.

Известен имплантат для замещения костных дефектов ([4], RU 162540). Имплантат состоит из углерод-углеродного материала, содержащего пироуглеродную матрицу и армирующий каркас из углеродных волокон, выполнен в виде цилиндрического сегмента усеченного прямого кругового цилиндра, отсеченного плоскостью параллельно цилиндрической оси, при этом длина отсеченного сегмента в плоскости основания цилиндра составляет 0,3-0,8 от диаметра основания цилиндра, а двугранный угол между плоскостями оснований усеченного цилиндра составляет 10-50°. Имплантаты [4], по мнению их авторов, сочетают в себе биологическую совместимость, прочность, фиксационные свойства, связанные с особенностями углеродного материала, и форму обеспечивающую лучшее соответствие формам большой группы замещаемых костных дефектов.A known implant for the replacement of bone defects ([4], RU 162540). The implant consists of a carbon-carbon material containing a pyrocarbon matrix and a carbon fiber reinforcing frame made in the form of a cylindrical segment of a truncated straight circular cylinder, cut off by a plane parallel to the cylindrical axis, while the length of the cut-off segment in the plane of the base of the cylinder is 0.3-0, 8 from the diameter of the base of the cylinder, and the dihedral angle between the planes of the bases of the truncated cylinder is 10-50 °. Implants [4], according to their authors, combine biocompatibility, strength, fixation properties associated with the features of the carbon material, and a shape that provides better fit to the shapes of a large group of replaceable bone defects.

Данный аналог [4] выполняет функцию инертной, пассивной матрицы (кондуктора, каркаса), но не обладает свойствами катализатора роста костной ткани. Аналог инертен, не проявляет биологической активности, не создает ядер кристаллизации и поэтому не способен инициировать остеоиндукцию. Материал аналога [4] не создает центров кристаллизации гидроксиапатита необходимых для формирования остеоида. При значительных размерах дефекта трубчатой кости аналог [4] имеет также относительно большие размеры и не интегрируется в кость полностью, его полноценное прорастании костной тканью не завершается. Отсутствие наружных опорных поверхностей (ободков, обечаев) снижает стабильность фиксации имплантата в области дефекта.This analogue [4] performs the function of an inert, passive matrix (conductor, scaffold), but does not have the properties of a bone tissue growth catalyst. The analogue is inert, does not exhibit biological activity, does not create crystallization nuclei, and therefore is not able to initiate osteoinduction. The analog material [4] does not create centers of crystallization of hydroxyapatite necessary for the formation of osteoid. With significant sizes of the defect of the tubular bone, the analogue [4] also has relatively large sizes and does not fully integrate into the bone; its full germination by bone tissue does not end. The absence of external supporting surfaces (rims, rims) reduces the stability of the fixation of the implant in the area of the defect.

Сущность технического решения.The essence of the technical solution.

Техническое решение - ячеистый цилиндрический биоактивный имплантат для замещения циркулярных дефектов трубчатых костей (далее в тексте «имплантат») - направлено на сокращение сроков оперативного восстановления анатомической целостности длинных трубчатых костей при циркулярном дефекте и снижения риска возможных осложнений. Технической задачей полезной модели является обеспечение полноценной, максимально быстрой, остеоинтеграции имплантата. Имплантат должен обладать остеокондуктивными и остеоиндуктивными свойствами, должен быть катализатором репаративного остеогенеза, способствовать формированию костной ткани, как на поверхности имплантата, так и внутри него. Имплантат должен позволять одномоментно заместить циркулярный дефект трубчатой кости, обеспечивая при этом возможность для успешной реализации биологических процессов направленных на рост костной ткани. Имплантат должен иметь возможность блокировки его положения относительно фрагментов кости.The technical solution - a cellular cylindrical bioactive implant for replacing circular defects of tubular bones (hereinafter referred to as the “implant”) - is aimed at reducing the time of operative restoration of the anatomical integrity of long tubular bones with a circular defect and reducing the risk of possible complications. The technical task of the utility model is to provide a complete, as fast as possible, osseointegration of the implant. The implant should have osteoconductive and osteoinductive properties, should be a catalyst for reparative osteogenesis, and contribute to the formation of bone tissue both on the surface of the implant and inside it. The implant should allow simultaneous replacement of the circular defect of the tubular bone, while providing the opportunity for the successful implementation of biological processes aimed at bone growth. The implant should be able to block its position relative to bone fragments.

Технический результат заключается в обеспечении одномоментного замещения имплантатом циркулярного дефекта трубчатой кости, обеспечении полноценной остеоинтеграции имплантата и сокращении ее срока.The technical result consists in providing simultaneous replacement of the circular defect of the tubular bone by the implant, ensuring complete osseointegration of the implant and reducing its duration.

Технический результат достигается тем, что ячеистый цилиндрический биоактивный имплантат для замещения циркулярных дефектов трубчатых костей выполнен по аддитивной технологии, путем послойного наращивания материала по форме, размеру, структуре, заданной трехмерной математической моделью, в виде цилиндра, с концов оснащенного обечайками, размеры цилиндра соответствуют размерам диастаза, внутренний диаметр каждой обечайки соответствует наибольшему наружному поперечному размеру фрагмента кости в области дефекта, содержит сеть подобных продольных и поперечных сквозных каналов в форме ячеек, сеть пор, покрыт биоактивным слоем, на обечайках выполнены радиальные отверстия.The technical result is achieved by the fact that the cellular cylindrical bioactive implant for replacing circular defects of the tubular bones is made according to the additive technology, by layer-by-layer building up of the material in the form, size, structure specified by the three-dimensional mathematical model, in the form of a cylinder equipped with shells at the ends, the dimensions of the cylinder correspond to the dimensions diastasis, the inner diameter of each shell corresponds to the largest external transverse size of the bone fragment in the area of the defect, contains a network of similar s longitudinal and transverse through channels in the form of cells, a network of pores, is coated with a bioactive layer formed on the sleeve radial openings.

Указанная сущность позволяет достигать заявленный технический результат.This entity allows you to achieve the claimed technical result.

При этом предполагается, что имплантат выполнен по аддитивной технологии на 3D принтере. С целью формирования не разлагаемого имплантата предусмотрено, что материал имплантата - сплав металлического порошка на основе титана, сплавленный путем выборочной послойной лазерной плавки. Также в качестве материала предусмотрено использование биодеградируемого (разлагаемого) термопластичного полимера на основе полимолочной кислоты, форма L-PLA. Конечными продуктами превращения молочной кислоты в организме являются углекислый газ и вода, которые удаляются с помощью дыхательной системы организма. Из-за отсутствия в PLA пептидных цепей и биодеструктируемой природы ее действие на ткани живых организмов не вызывает иммунологических реакций. Предпочтительно, что биологически активный слой имплантата выполнен на основе кальций фосфата - в частности гидроксиапатита. Все поверхности имплантата покрыты биоактивным слоем. Макроструктура имплантата имеет строение в форме сети подобных продольных и поперечных сквозных каналов (ячеек), поперечный размер которых находится в пределах от 1 до 1,5 миллиметров, которые не образуют замкнутого пространства, и сообщаются. Микроструктура материала сеть пор, поперечных сквозных пор, размер которых находится в пределах от 300 до 500 микрометров и сообщающихся пор размером от 18 до 150 микрометров.It is assumed that the implant is made using additive technology on a 3D printer. In order to form a non-degradable implant, it is provided that the material of the implant is an alloy of a metal powder based on titanium alloyed by selective layer-by-layer laser melting. Also, the use of a biodegradable (degradable) thermoplastic polymer based on polylactic acid, form L-PLA, is provided as a material. The final products of the conversion of lactic acid in the body are carbon dioxide and water, which are removed using the body's respiratory system. Due to the lack of peptide chains in PLA and biodegradable nature, its effect on the tissues of living organisms does not cause immunological reactions. Preferably, the biologically active layer of the implant is made on the basis of calcium phosphate - in particular hydroxyapatite. All surfaces of the implant are coated with a bioactive layer. The macrostructure of the implant has a structure in the form of a network of similar longitudinal and transverse through channels (cells), the transverse size of which is in the range from 1 to 1.5 millimeters, which do not form an enclosed space, and are communicated. The microstructure of the material is a network of pores, transverse through pores, the size of which is in the range from 300 to 500 micrometers and interconnected pores in size from 18 to 150 micrometers.

Сеть продольных и поперечных сквозных каналов в форме ячеек, и сеть пор сообщающихся с каналами, позволяет циркулировать биологическим жидкостям и проникать биологическим материалам внутрь имплантата, позволяет свободно прорастать внутрь имплантата кровеносным сосудам - капиллярам из окружающих тканей. Биологически активный слой на основе гидроксиапатита и поры обеспечивают образование ядер кристаллизации и инициирует остеоиндуктивный процесс. Биоактивный слой обладает остеоиндуктивными свойствами, обеспечивает остеоинтеграцию имплантата и сокращает сроки восстановления анатомической целостности кости в области дефекта (диастаза).A network of longitudinal and transverse through channels in the form of cells, and a network of pores in communication with the channels, allows biological fluids to circulate and penetrate biological materials into the implant, allows blood vessels, capillaries from surrounding tissues, to freely grow into the implant. A biologically active layer based on hydroxyapatite and pores provides the formation of crystallization nuclei and initiates the osteoinductive process. The bioactive layer has osteoinductive properties, provides osseointegration of the implant and shortens the recovery time of the anatomical integrity of the bone in the area of the defect (diastasis).

Полезная модель поясняется графическими материалами.The utility model is illustrated by graphic materials.

Фиг. 1 - имплантат, установлен на большеберцовой кости, вид общий;FIG. 1 - an implant mounted on the tibia, general view;

Фиг. 2 - имплантат, для диафиза большеберцовой кости, вид общий;FIG. 2 - implant, for tibia diaphysis, general view;

Фиг. 3 - имплантат, вид сверху;FIG. 3 - implant, top view;

Фиг. 4 - имплантат, поверхностный слой, показаны поры и биоактивный слой.FIG. 4 - implant, surface layer, pores and bioactive layer are shown.

Осуществление полезной модели.Implementation of a utility model.

Ниже представленное описание не ограничивает сущность технического решения, имплантат может применяться для замещения дефектов любых трубчатых костей.The description below does not limit the essence of the technical solution, the implant can be used to replace defects of any tubular bones.

Ячеистый цилиндрический биоактивный имплантат для замещения циркулярного дефекта большеберцовой кости выполнен из сплавленного путем выборочной послойной лазерной плавки титанового порошка ВТ-6, в форме цилиндра 1 (фиг. 1; 2; 3) с концов оснащенного обечайками 2,3 (фиг. 1; 2; 3) высотой от 4 до 10 миллиметров. Обечайки 2, 3 оснащены восьмью отверстиями 4 (фиг. 1, 2) под костные винты 5 (фиг. 1). Имплантат покрыт биоактивным слоем 6 (фиг. 4) из гидроксиапатита. Геометрическая форма, размеры, структура построены на основе цифровой трехмерной математической модели. Размеры цилиндра 1 соответствуют размерам диастаза большеберцовой кости. Внутренний диаметр первой обечайки 2 соответствует наибольшему наружному поперечному размеру дистального конца проксимального фрагмента 7 (фиг. 1) большеберцовой кости, на который насаживается первая обечайка 2. Внутренний диаметр второй обечайки 3 соответствует наибольшему наружному поперечному размеру проксимального конца дистального фрагмента 8 (фиг. 1) большеберцовой кости, на который насаживается вторая обечайка 3. В центральной части цилиндр 1 содержит сеть подобных продольных и поперечных сквозных каналов 9 (фиг. 2; 3) в форме ячеек 10 (фиг. 1; 2; 3), сеть поперечных сквозных пор 11 (фиг. 4) сообщающихся с каналами 9 и сеть сообщающихся пор 12 (фиг. 4). Изготавливают имплантат по аддитивной технологии на 3D принтере. На основе статистических данных о наиболее часто встречающихся размерах дефектов большеберцовой кости формируют группу типоразмеров (длина, диаметр). Используя программное обеспечение, формируют математические трехмерные модели имплантатов с различными вариантами размеров, до 7 типоразмеров. Моделируют макро и микроструктуру, пространственное строение имплантатов. Макроструктура каждого имплантата имеет строение в форме сети подобных продольных и поперечных сквозных каналов 9 в форме ячеек 10. Поперечное сечение канала 9 имеет форму ромба, с острым углом в 60 градусов, длина стороны 1 миллиметр (мм), шаг между ячейками 1,2 мм, толщина стенок канала 0,15 мм. Каналы 9 сквозные расположены параллельно продольной оси цилиндра 1 в его центральной части. Каналы 9 также расположены поперечно, радиально направлены от наружной поверхности. Поверхности имплантата пористые. Каналы 9 сообщены поперечными сквозными порами 11, размер которых 400 микрометров и покрыты сообщающимися порами 12 (микропорами) размером 50 микрометров. Обечайки 2, 3, толщиной 1 мм, содержат по восемь сквозных отверстий диаметром 2 миллиметра, для фиксации имплантата винтами 5 к костным фрагментам 7, 8. Выполняют несколько типоразмеров имплантата - цилиндры разного диаметра и длины в соответствии с наиболее часто встречающимися размерами дефектов. Цифровые данные о трехмерных математических моделях имплантатов импортируют в формат используемый 3D-принтером для трехмерной печати металлом использующим технологию прямого металлического лазерное плавления (Direct Metal Selective Laser Melting, SLM). Распечатывают имплантаты. На имплантаты, методом ионно-плазменного напыления наносят гидроксиапатит формируя биоактивный слой 6. Порошок гидроксиапатита пропускают через плазмотрон, частицы порошка расплавляются в плазменной струе и оседают на поверхность имплантата.A cellular cylindrical bioactive implant for replacing a circular defect of the tibia is made of VT-6 titanium powder fused by selective laser melting in the form of cylinder 1 (Fig. 1; 2; 3) from the ends equipped with shells 2,3 (Fig. 1; 2 ; 3) a height of 4 to 10 millimeters. The shells 2, 3 are equipped with eight holes 4 (Fig. 1, 2) for bone screws 5 (Fig. 1). The implant is covered with a bioactive layer 6 (Fig. 4) of hydroxyapatite. The geometric shape, dimensions, structure are built on the basis of a digital three-dimensional mathematical model. The dimensions of cylinder 1 correspond to the sizes of diastasis of the tibia. The inner diameter of the first shell 2 corresponds to the largest external transverse size of the distal end of the proximal fragment 7 (Fig. 1) of the tibia, on which the first shell 2 is inserted. The inner diameter of the second shell 3 corresponds to the largest external transverse size of the proximal end of the distal fragment 8 (Fig. 1) the tibia, on which the second shell 3 is mounted. In the central part, the cylinder 1 contains a network of similar longitudinal and transverse through channels 9 (Fig. 2; 3) in the form of cells 10 ( Fig. 1; 2; 3), a network of transverse through pores 11 (Fig. 4) communicating with channels 9 and a network of communicating pores 12 (Fig. 4). The implant is manufactured using additive technology on a 3D printer. Based on statistics on the most common sizes of tibial defects, a group of standard sizes (length, diameter) is formed. Using software, they form mathematical three-dimensional models of implants with various size options, up to 7 sizes. Model macro and microstructure, spatial structure of implants. The macrostructure of each implant has a structure in the form of a network of similar longitudinal and transverse through channels 9 in the form of cells 10. The cross section of the channel 9 is in the form of a rhombus, with an acute angle of 60 degrees, side length 1 mm (mm), pitch between cells 1.2 mm , the channel wall thickness of 0.15 mm The through channels 9 are parallel to the longitudinal axis of the cylinder 1 in its central part. The channels 9 are also located transversely, radially directed from the outer surface. The implant surfaces are porous. The channels 9 are connected by transverse through pores 11, the size of which is 400 micrometers and covered by interconnected pores 12 (micropores) of 50 micrometers in size. Shells 2, 3, 1 mm thick, contain eight through holes with a diameter of 2 mm, for fixing the implant with screws 5 to the bone fragments 7, 8. Several implant sizes are performed - cylinders of different diameters and lengths in accordance with the most common sizes of defects. Digital data on three-dimensional mathematical models of implants are imported into a format used by a 3D printer for three-dimensional metal printing using Direct Metal Selective Laser Melting (SLM) technology. Implants are being printed. Hydroxyapatite is applied to the implants by ion-plasma spraying, forming a bioactive layer 6. The hydroxyapatite powder is passed through a plasmatron, the powder particles are melted in a plasma jet and deposited on the surface of the implant.

Использование имплантата.The use of an implant.

Замещение дефекта большеберцовой кости имплантатом производится следующим образом. Перед оперативным вмешательством производят компьютерную томографию кости с дефектом. Определяют размеры области дефекта и подбирают 3 наиболее близких по типоразмеру имплантата. В операционной, под наркозом, на уровне дефекта делают разрез мягких тканей. Мышцы раздвигают, кость обнажают. Производят удаление дефектной костной ткани, зачищают смежные концы проксимального 7 и дистального 8 фрагментов кости, примеряют имплантаты в диастаз. Выбирают наиболее подходящий по размеру имплантат. Устанавливают фрагменты кости 7, 8 в положение соответствующее анатомически нормальной большеберцовой кости, устанавливают имплантат обечайками 2, 3 на смежные концы фрагментов кости 7, 8. Фиксируют имплантат к кости через отверстия 4 винтами 5. Отверстия 4 на обечайках 2, 3 позволяют хирургу жестко фиксировать имплантат путем проведения 2 или 3 винтов 5 с каждого конца, при необходимости он имеет возможность провести больше. Имплантат жестко связывает фрагменты кости 7, 8, обеспечивая тем самым целостность кости. Рану послойно зашивают, на конечность, на ближайший послеоперационный период, накладывают ортез, нагрузку ограничивают. В послеоперационном периоде сеть продольных и поперечных сквозных каналов 9 в форме ячеек 10, и сеть сквозных 11 и сообщающихся 12 пор, позволяет циркулировать биологическим жидкостям и проникать биологическим материалам внутрь имплантата, позволяет свободно прорастать внутрь имплантата кровеносным сосудам - капиллярам из окружающих тканей. Биоактивный слой 6 на основе гидроксиапатита обеспечивает образование ядер кристаллизации и инициирует остеоиндуктивный процесс. Биоактивный слой 6 обладает остеоиндуктивными свойствами, обеспечивает остеоинтеграцию имплантата и сокращает сроки восстановления анатомической целостности кости в области дефекта (диастаза). Имплантат замещает дефект, прорастает костной тканью и полностью интегрируется с фрагментами кости 7 и 8, кость становится цельной и функционально идентична анатомически здоровой кости.Replacement of the defect of the tibia with an implant is as follows. Before surgery, computed tomography of the bone with a defect is performed. The size of the defect area is determined and the 3 closest implant sizes are selected. In the operating room, under anesthesia, a soft tissue incision is made at the level of the defect. The muscles are pushed apart, the bone is exposed. The defective bone tissue is removed, the adjacent ends of the proximal 7 and distal 8 bone fragments are stripped, and implants in diastasis are tried on. Choose the most appropriate implant. Fragments of bone 7, 8 are installed in the position corresponding to the anatomically normal tibia, the implant is placed with shells 2, 3 on the adjacent ends of the bone fragments 7, 8. The implant is fixed to the bone through holes with 4 screws 5. Holes 4 on the shells 2, 3 allow the surgeon to firmly fix the implant by holding 2 or 3 screws 5 from each end, if necessary, it has the ability to hold more. The implant rigidly binds bone fragments 7, 8, thereby ensuring bone integrity. The wound is sutured in layers, on the limb, for the next postoperative period, an orthosis is applied, the load is limited. In the postoperative period, a network of longitudinal and transverse through channels 9 in the form of cells 10, and a network of through 11 and communicating 12 pores, allows biological fluids to circulate and penetrate biological materials into the implant, and allows blood vessels, capillaries from surrounding tissues, to freely grow into the implant. Hydroxyapatite-based bioactive layer 6 provides the formation of crystallization nuclei and initiates the osteoinductive process. Bioactive layer 6 has osteoinductive properties, provides osseointegration of the implant and shortens the recovery time of the anatomical integrity of the bone in the area of the defect (diastasis). The implant replaces the defect, grows with bone tissue and is fully integrated with bone fragments 7 and 8, the bone becomes whole and functionally identical to an anatomically healthy bone.

Промышленная применимость - имплантат может быть изготовлен на современном оборудовании, с использованием аддитивной технологии и соответствующего программного обеспечения. Может быть применен в травматологических клиниках.Industrial applicability - the implant can be manufactured using modern equipment, using additive technology and appropriate software. It can be used in trauma clinics.

Claims

1. A cellular cylindrical bioactive implant for replacing circular defects of tubular bones, characterized in that it is made according to additive technology by layer-by-layer growth of material in shape, size, structure, specified by a three-dimensional mathematical model, in the form of a cylinder equipped with shells at the ends, the dimensions of the cylinder correspond to the dimensions diastasis, the inner diameter of each shell corresponds to the largest external transverse size of the bone fragment in the area of the defect, contains a network of similar longitudinal and transverse through channels in the form of cells, a network of pores is covered with a biologically active layer, radial holes are made on the shells.

2. A cellular cylindrical bioactive implant for replacing circular defects of tubular bones according to claim 1, characterized in that it is made of a titanium-based metal powder fused by selective layering laser smelting.

3. A cellular cylindrical bioactive implant for replacing circular defects of tubular bones according to claim 1, characterized in that it is made of a biodegradable polymer.

4. A cellular cylindrical bioactive implant for replacing circular defects of tubular bones according to claim 1, characterized in that the biologically active layer is based on hydroxyapatite.

5. A cellular cylindrical bioactive implant for replacing circular defects of tubular bones according to claim 1, characterized in that the transverse size of the cells is from 1 to 1.5 millimeters, the transverse size of the through pores is from 300 to 500 micrometers.