RU172665U1 - BIO-COMPATIBLE ROLL IMPLANT WITH BIOCOMPATIBLE COATING - Google Patents
BIO-COMPATIBLE ROLL IMPLANT WITH BIOCOMPATIBLE COATING Download PDFInfo
- Publication number
- RU172665U1 RU172665U1 RU2017106485U RU2017106485U RU172665U1 RU 172665 U1 RU172665 U1 RU 172665U1 RU 2017106485 U RU2017106485 U RU 2017106485U RU 2017106485 U RU2017106485 U RU 2017106485U RU 172665 U1 RU172665 U1 RU 172665U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bone
- implant
- screwing
- threaded part
- carbon
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/28—Bones
Landscapes
- Prostheses (AREA)
Abstract
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. Технический результат полезной модели заключается в придании поверхности имплантата повышенной микротвердости и усталостной прочности с обеспечением высокой биосовместимости поверхности за счет синтеза на оксидном покрытии стальной основы имплантата углеродной алмазоподобной беспористой пленки. Стержневой чрескостный имплантат с биосовместимым покрытием выполнен в виде металлического 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, с коррозионностойким остеоинтеграционным оксидным покрытием на поверхности резьбовой части для вкручивания в кость, и имеет углеродную алмазоподобную беспористую пленку, выполненную в вакуумной среде углекислого газа (CO) пучком ионов инертного газа аргона с имплантацией ионов аргона (Ar) в поверхность оксидного покрытия стальной основы имплантата. Углеродная алмазоподобная беспористая пленка выполнена толщиной 6-8 нм. Микротвердость поверхности изготовленных имплантатов составляет 310-330 кгс/мм.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. The technical result of the utility model is to impart enhanced microhardness and fatigue strength to the implant surface with high biocompatibility of the surface due to the synthesis of a carbon diamond-like non-porous film on the oxide coating of the steel base of the implant. The core transosseous implant with a biocompatible coating is made in the form of a metal 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 apparatus, 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 troughs of the thread, communicating with the axial channel, with corrosion Toyko osteointegratsionnym oxide coating on the surface of the threaded portion for screwing into the bone, and has a diamond-like carbon nonporous film formed in a vacuum environment, carbon dioxide (CO) beam of an inert gas of argon ion implantation of argon ions (Ar) into the surface oxide coating of steel substrates implant. Carbon diamond-like non-porous film is made of a thickness of 6-8 nm. The microhardness of the surface of the manufactured implants is 310-330 kgf / mm.
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.
Успешная приживляемость и эффективность применения чрескостных имплантатов-остеофиксаторов, входящих в состав аппаратов внешнего остеосинтеза и наиболее часто выполняемых из нержавеющей стали 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, во многом определяется наличием на их поверхности биосовместимого покрытия, обеспечивающего прочность закрепления изделия в кости.Successful engraftment and the effectiveness of using transosseous implants-osteofixers, which are part of external osteosynthesis devices and most often made of stainless steel 12Kh18N9T, 12Kh18N10T, is largely determined by the presence of a biocompatible coating on their surface, which ensures the strength of the product in the bone.
Известна конструкция чрескостного имплантата из титана и его сплавов с остеоинтеграционным оксидным биопокрытием, обладающим бактерицидными и антикоагулянтными свойствами [Патент РФ 2386454, МПК A61L 31/08 (2006.01), A61F 2/02 (2006.01), A61L 27/06 (2006.01), A61L 27/30 (2006.01), опубликован 20.04.2010].A known construction of a transosseous implant of titanium and its alloys with osteointegration oxide biocoating with bactericidal and anticoagulant properties [RF Patent 2386454, IPC A61L 31/08 (2006.01), A61F 2/02 (2006.01), A61L 27/06 (2006.01), A61L 27/30 (2006.01), published on 04/20/2010].
Недостатком данной конструкции является хрупкость покрытия, его недостаточная твердость и усталостная прочность, а также недостаточная воспроизводимость состава покрытия по поверхности основы.The disadvantage of this design is the fragility of the coating, its insufficient hardness and fatigue strength, as well as the lack of reproducibility of the coating composition on the surface of the substrate.
Известна конструкция имплантата для чрескостного остеосинтеза с многослойным плазмонапыленным биологически активным покрытием, включающим слой титана, слой из смеси порошка титана и порошка корунда (Al2O3), слой из порошка корунда (Al2O3), биоактивный слой из порошкового гидроксилапатита, обеспечивающим прочность и плавный переход от структуры и свойств компактного металла имплантата к структуре и свойствам наружного биоактивного слоя [Патент РФ 2134082, МПК A61В 17/60 (1995.01), опубликован 10.08.1999].A known implant design for transosseous osteosynthesis with a multilayer plasma-sprayed biologically active coating comprising a titanium layer, a layer of a mixture of titanium powder and corundum powder (Al 2 O 3 ), a layer of corundum powder (Al 2 O 3 ), a bioactive layer of powder hydroxylapatite, providing strength and a smooth transition from the structure and properties of the compact metal of the implant to the structure and properties of the outer bioactive layer [RF Patent 2134082, IPC A61B 17/60 (1995.01), published on 08/10/1999].
Недостатком данной конструкции является недостаточная твердость и усталостная прочность покрытия имплантата.The disadvantage of this design is the lack of hardness and fatigue strength of the implant coating.
Наиболее близким к технической сущности предлагаемой полезной модели является конструкция стержневого ортопедического имплантата для наружного чрескостного остеосинтеза [Патент РФ 115197, МПК A61B 17/50 (2006.01), опубликован 27.04.2012] с оксидным покрытием, обеспечивающим защитную антикоррозионную функцию поверхности и ее способность срастаться с костной тканью. При этом стержневой ортопедический имплантат для наружного чрескостного остеосинтеза выполнен 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, имеет на поверхности резьбовой части для вкручивания в кость остеоинтеграционное оксидное покрытие.Closest to the technical nature of the proposed utility model is the design of a rod orthopedic implant for external transosseous osteosynthesis [RF Patent 115197, IPC A61B 17/50 (2006.01), published 04/27/2012] with an oxide coating that provides a protective anticorrosive function of the surface and its ability to grow together with bone tissue. In this case, the rod orthopedic implant for external transosseous osteosynthesis is 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 apparatus, the rod body has an axial channel, the end of which is from the threaded part for screwing into the bone is made deaf, while the threaded portion for screwing into the bone is made with radial holes evenly located in the hollows of the thread, communicating with the axial channel, t on the surface of the threaded part for screwing into the bone osseointegration oxide coating.
Недостатком данной конструкции является невысокая биосовместимость поверхности, а также ее недостаточные микротвердость и износостойкость.The disadvantage of this design is the low biocompatibility of the surface, as well as its insufficient microhardness and wear resistance.
Задачей полезной модели является создание стержневого ортопедического чрескостного имплантата с покрытием, обладающим высокой биосовместимостью, повышенной микротвердостью и усталостной прочностью поверхности.The objective of the utility model is to create a rod orthopedic transosseous implant with a coating having high biocompatibility, increased microhardness, and fatigue surface strength.
Технический результат полезной модели заключается в придании поверхности имплантата повышенной микротвердости и усталостной прочности с обеспечением высокой биосовместимости поверхности за счет синтеза на оксидном покрытии стальной основы имплантата углеродной алмазоподобной беспористой пленки.The technical result of the utility model is to impart enhanced microhardness and fatigue strength to the implant surface with high biocompatibility of the surface due to the synthesis of a carbon diamond-like non-porous film on the oxide coating of the steel base of the implant.
Поставленная задача решается за счет выполнения имплантата в виде металлического 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, с коррозионностойким остеоинтеграционным оксидным покрытием на поверхности резьбовой части для вкручивания в кость, и имеющего углеродную алмазоподобную беспористую пленку, синтезированную в процессе обработки в вакуумной среде углекислого газа (СO2) пучком ионов инертного газа аргона с имплантацией ионов аргона (Ar+) в поверхность оксидного покрытия стальной основы имплантата.The problem is solved by performing the implant in the form of a metal 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, with a corrosion-resistant with an integrative oxide coating on the surface of the threaded part for screwing into the bone, and having a carbon diamond-like non-porous film synthesized in the process of processing carbon dioxide (CO 2 ) in a vacuum medium with a beam of inert gas ions of argon with implantation of argon ions (Ar + ) into the surface of the oxide coating of steel implant basics.
Описание конструкции.Description of the design.
На чертеже приведена предлагаемая конструкция стержневого чрескостного имплантата из нержавеющей стали с биосовместимым покрытием, выполненная в виде металлического стержня с глухим осевым каналом 1 диаметром 1,5-2,0 мм и состоящая из резьбовой части для вкручивания в кость 2 и резьбовой части для закрепления в аппарате внешней фиксации 3, имеющей хвостовик 4 для вкручивания стержня в кость с помощью ключа (на чертеже не показан), с расположенными на резьбовой части для вкручивания в кость во впадинах резьбы радиальными отверстиями 5 диаметром 0,8-1,1 мм, сообщающимися с осевым каналом 1. На поверхности 6 резьбовой части 2 с оксидным покрытием 7, толщиной 60-70 мкм, имеющим поры размером 20-100 мкм с величиной суммарной пористости 30-45%, имеется углеродная алмазоподобная беспористая пленка 8, синтезированная в процессе обработки в вакуумной среде углекислого газа (CO2) пучком ионов инертного газа аргона с имплантацией ионов аргона (Ar+) в поверхность оксидного покрытия стальной основы имплантата, имеющая толщину 6-8 нм с повышенными показателями микротвердости и усталостной прочности.The drawing shows the proposed design of the rod transosseous implant made of stainless steel with a biocompatible coating, made in the form of a metal rod with a blind
Предлагаемая конструкция стержневого чрескостного имплантата с биосовместимым покрытием обладает повышенной эффективностью за счет сформированной на его поверхности углеродной алмазоподобной беспористой пленки с повышенными показателями микротвердости и усталостной прочности, что подтверждается тем, что экспериментально полученные результаты измерения микротвердости изготовленных имплантатов составляют 310-330 кгс/мм2, что значительно приближается к микротвердости костной ткани (400-450 кгс/мм2). Экспериментально полученные результаты измерения усталостной прочности свидетельствуют о ее повышении на ~22% относительно результатов измерения усталостной прочности стали (12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т) в исходном состоянии, что важно, так как стержневые чрескостные имплантаты на протяжении всего срока своего функционирования испытывают большие знакопеременные нагрузки.The proposed design of the core transosseous implant with a biocompatible coating has increased efficiency due to the carbon diamond-like non-porous film formed on its surface with increased microhardness and fatigue strength, which is confirmed by the fact that the experimentally obtained microhardness measurements of the manufactured implants are 310-330 kgf / mm 2 , which is much closer to the microhardness of bone tissue (400-450 kgf / mm 2 ). The experimentally obtained results of measuring the fatigue strength indicate an increase of ~ 22% relative to the results of measuring the fatigue strength of steel (12X18H9T, 12X18H10T) in the initial state, which is important since rod transosseous implants experience large alternating loads throughout their life.
Таким образом, предложенная конструкция стержневого чрескостного имплантата с биосовместимым покрытием создает наилучшие условия для эффективного интеграционного взаимодействия с костной тканью организма за счет синтеза на сформированной поверхности оксидного покрытия стальной основы имплантата углеродной алмазоподобной беспористой пленки, имеющей за счет своего состава повышенные качества биосовместимости и улучшенные механические характеристики поверхности (микротвердости и усталостной прочности).Thus, the proposed design of a transosseous rod implant with a biocompatible coating creates the best conditions for effective integration interaction with the body’s bone tissue due to the synthesis of a carbon diamond-like non-porous film on the formed surface of the oxide coating of the implant steel base, which due to its composition has improved biocompatibility qualities and improved mechanical characteristics surface (microhardness and fatigue strength).
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017106485U RU172665U1 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | BIO-COMPATIBLE ROLL IMPLANT WITH BIOCOMPATIBLE COATING |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017106485U RU172665U1 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | BIO-COMPATIBLE ROLL IMPLANT WITH BIOCOMPATIBLE COATING |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU172665U1 true RU172665U1 (en) | 2017-07-18 |
Family
ID=59498961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017106485U RU172665U1 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | BIO-COMPATIBLE ROLL IMPLANT WITH BIOCOMPATIBLE COATING |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU172665U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU185339U1 (en) * | 2017-11-14 | 2018-11-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | BIO-COMPATIBLE ROLL IMPLANT WITH BIOCOMPATIBLE COATING |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4858601A (en) * | 1988-05-27 | 1989-08-22 | Glisson Richard R | Adjustable compression bone screw |
FR2760628A1 (en) * | 1997-03-11 | 1998-09-18 | Biotech International | SCREW WITH THREADED HEAD FOR OSTEOSYNTHESIS OF BONE FRAGMENTS |
RU2003125273A (en) * | 2001-01-17 | 2005-01-27 | Синтез Аг Чур (Ch) | IMPLANT |
RU115197U1 (en) * | 2011-07-29 | 2012-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) | ROD ORTHOPEDIC IMPLANT FOR EXTERNAL EXTRASIONAL OSTEOSYNTHESIS |
-
2017
- 2017-02-27 RU RU2017106485U patent/RU172665U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4858601A (en) * | 1988-05-27 | 1989-08-22 | Glisson Richard R | Adjustable compression bone screw |
FR2760628A1 (en) * | 1997-03-11 | 1998-09-18 | Biotech International | SCREW WITH THREADED HEAD FOR OSTEOSYNTHESIS OF BONE FRAGMENTS |
RU2003125273A (en) * | 2001-01-17 | 2005-01-27 | Синтез Аг Чур (Ch) | IMPLANT |
RU115197U1 (en) * | 2011-07-29 | 2012-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) | ROD ORTHOPEDIC IMPLANT FOR EXTERNAL EXTRASIONAL OSTEOSYNTHESIS |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU185339U1 (en) * | 2017-11-14 | 2018-11-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | BIO-COMPATIBLE ROLL IMPLANT WITH BIOCOMPATIBLE COATING |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sasikumar et al. | Surface modification methods for titanium and its alloys and their corrosion behavior in biological environment: a review | |
Cordioli et al. | Removal torque and histomorphometric investigation of 4 different titanium surfaces: an experimental study in the rabbit tibia. | |
Gotfredson et al. | Anchorage of TiO2‐blasted, HA‐coated, and machined implants: An experimental study with rabbits | |
Giavaresi et al. | Mechanical and histomorphometric evaluations of titanium implants with different surface treatments inserted in sheep cortical bone | |
RU2393813C2 (en) | Implant and element thereof | |
RU181003U1 (en) | PLATE DENTAL IMPLANT FOR MULTIPOSITION PROSTHETICS | |
EP3257475B1 (en) | Total hip surface replacement implant | |
EP1150724A1 (en) | Implants with hydrided surfaces for increased biocompatibility, and method for production thereof | |
EP2178467A1 (en) | A bone tissue implant comprising lithium ions | |
US20230218373A1 (en) | Osseointegrable implants and screws comprising structurally porous surface, process for preparing the implants and screws and uses thereof | |
WO2013114947A1 (en) | Bioimplant | |
RU172665U1 (en) | BIO-COMPATIBLE ROLL IMPLANT WITH BIOCOMPATIBLE COATING | |
Sivaswamy et al. | Surface modifications of Commercial Dental Implant systems: an overview | |
RU135251U1 (en) | BAR FOR EXTREME COATED OSTEOSYNTHESIS | |
RU210804U1 (en) | Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint | |
KR101026837B1 (en) | Device for using in tooth implant and fixture thereof | |
JP2022540944A (en) | Metal substrate for implantology with antibacterial and osteointegrative properties | |
RU145527U1 (en) | IMPLANTED MEDICAL PRODUCT | |
Baddar et al. | Hydroxyapatite and thermal oxidation as intermediate layer on metallic biomaterial for medical implant: a review | |
RU185339U1 (en) | BIO-COMPATIBLE ROLL IMPLANT WITH BIOCOMPATIBLE COATING | |
JP2021098013A (en) | Dental implant with porous ingrowth material | |
RU210802U1 (en) | Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint | |
RU212589U1 (en) | Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint | |
RU210808U1 (en) | Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint | |
RU210809U1 (en) | Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20210228 |