RU173377U1 - BIOACTIVE CELLULAR TRIANGULAR IMPLANT FOR REPLACEMENT OF THE TIBERAID DEFECT - Google Patents

BIOACTIVE CELLULAR TRIANGULAR IMPLANT FOR REPLACEMENT OF THE TIBERAID DEFECT Download PDF

Info

Publication number
RU173377U1
RU173377U1 RU2016152322U RU2016152322U RU173377U1 RU 173377 U1 RU173377 U1 RU 173377U1 RU 2016152322 U RU2016152322 U RU 2016152322U RU 2016152322 U RU2016152322 U RU 2016152322U RU 173377 U1 RU173377 U1 RU 173377U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
implant
defect
tibia
triangular
bone
Prior art date
Application number
RU2016152322U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Арнольд Васильевич Попков
Дмитрий Арнольдович Попков
Сергей Иванович Твердохлебов
Наталья Андреевна Кононович
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" имени академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" имени академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" имени академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority to RU2016152322U priority Critical patent/RU173377U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU173377U1 publication Critical patent/RU173377U1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS 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
    • A61F2/00Filters 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
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/28Bones
    • A61F2/2846Support means for bone substitute or for bone graft implants, e.g. membranes or plates for covering bone defects

Landscapes

  • Prostheses (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к медицине, а именно к имплантируемым устройствам для замещения посттравматических дефектов большеберцовой кости. Имплантат выполнен из сплавленного путем выборочной послойной лазерной плавки титанового порошка ВТ-6, в форме треугольной равносторонней призмы 1, с концов оснащенной опорными ободками 2, 3, выполняющими опорную функцию. Ободки 2, 3 оснащены отверстиями 4 под костные винты 5, фиксирующие имплантат к фрагментам кости 7, 8. Геометрическая форма, размеры, структура построены на основе цифровой трехмерной математической модели. Имплантат покрыт биоактивным слоем 6 из гидроксиапатита. Имплантат содержит сеть подобных продольных и поперечных сквозных каналов 9 в форме ячеек 10, сеть пор 11, 12. Технический результат заключается в обеспечении одномоментного замещения имплантатом дефекта диафиза большеберцовой кости, обеспечении полноценной остеоинтеграции имплантата и сокращении ее срока. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.The utility model relates to medicine, namely to implantable devices for replacing post-traumatic tibial defects. The implant is made of VT-6 titanium powder fused by selective layer-by-layer laser melting, in the form of a triangular equilateral prism 1, equipped at the ends with supporting rims 2, 3 that perform the supporting function. The rims 2, 3 are equipped with holes 4 for bone screws 5, fixing the implant to bone fragments 7, 8. The geometric shape, dimensions, structure are based on a digital three-dimensional mathematical model. The implant is coated with a bioactive layer 6 of hydroxyapatite. The implant contains a network of similar longitudinal and transverse through channels 9 in the form of cells 10, a network of pores 11, 12. The technical result is to ensure that the implant immediately replaces the tibial diaphysis defect, provides complete implant osseointegration and shortens its life. 4 s.p. f-ly, 5 ill.

Description

Полезная модель относится к медицине, а именно к имплантируемым устройствам для замещения посттравматических дефектов большеберцовой кости, устанавливается в диастаз диафизарного отдела большеберцовой кости.The utility model relates to medicine, namely to implantable devices for replacing post-traumatic tibial defects, is installed in the diastasis of the diaphyseal tibia.

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 of bone of an adjacent segment, smaller in magnitude of the length of the defect, and a metered movement of the fragment into inter-fragment diastasis. 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 врачебным 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, на глубину не более 5 миллиметров. 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] suggest a long multi-stage treatment in a hospital with constant medical supervision 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, to a depth of not more than 5 millimeters. 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. The method [1] does not allow replacing a bone defect at the same time by setting 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 большеберцовой кости в силу несоответствия его геометрических параметров (формы, размеров) геометрическим параметрам диафиза большеберцовой кости. 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 the tibia due to the mismatch of its geometric parameters (shape, size) to the geometric parameters of the tibia diaphysis. 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 biological compatibility, 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, поэтому не способен инициировать остеоиндукцию. Материал аналога [4] не создает центров кристаллизации гидроксиапатита, необходимых для формирования остеоида. При значительных размерах дефекта диафиза большеберцовой кости аналог [4] имеет также относительно большие размеры и не интегрируется в кость полностью, даже через несколько месяцев после операции его полноценное прорастании костной тканью не завершается. Имплантат [4] не учитывает геометрию большеберцовой кости. Большеберцовая кость в области диафиза в поперечном сечении имеет форму, близкую к треугольной. Аналог [4] не имеет наружной опорной поверхности в форме ободка, следовательно, снижается 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, and therefore is not able to initiate osteoinduction. The material of the analogue [4] does not create centers of crystallization of hydroxyapatite necessary for the formation of osteoid. With significant sizes of the defect of the tibial diaphysis, the analogue [4] is also relatively large and does not fully integrate into the bone, even several months after the operation, its full germination by bone tissue does not end. The implant [4] does not take into account the geometry of the tibia. The tibia in the diaphysis in the cross section has a shape close to triangular. The analogue [4] does not have an external abutment surface in the form of a rim, therefore, the stability of implant fixation in the area of the defect decreases.

Техническое решение - имплантат биоактивный ячеистый треугольный для замещения дефекта большеберцовой кости (далее в тексте «имплантат») - направлено на сокращение сроков оперативного восстановления анатомической целостности большеберцовой кости в области диафиза при дефекте. 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 дефект диафиза большеберцовой кости, должен быть приближен по форме к поверхности 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 и дополнительную опорную поверхность.The technical solution - a bioactive cellular triangular implant to replace the defect of the tibia (hereinafter referred to as the "implant") - is aimed at reducing the time of surgical restoration of the anatomical integrity of the tibia in the area of the diaphysis in case of a defect. The technical task of the utility model is to provide a complete, as quickly 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 to simultaneously replace the defect of the diaphysis of the tibia, should be close in shape to the surface of the bone, while providing the opportunity for the successful implementation of biological processes aimed at the growth of bone tissue. The implant should be able to lock its position relative to bone fragments and an additional supporting surface.

Технический результат заключается в обеспечении одномоментного замещения имплантатом дефекта диафиза большеберцовой кости, обеспечении полноценной остеоинтеграции имплантата и сокращении ее срока.The technical result consists in ensuring the simultaneous replacement of the defect of the tibia diaphysis with the implant, ensuring the full osseointegration of the implant and reducing its duration.

Технический результат достигается тем, что имплантат биоактивный ячеистый треугольный для замещения дефекта большеберцовой кости выполнен по аддитивной технологии путем послойного наращивания материала по форме, размеру, структуре, заданной трехмерной математической моделью, в виде треугольной призмы, с концов оснащенной треугольными опорными ободками, размеры призмы соответствуют размерам диастаза кости в области дефекта, содержит сеть подобных продольных и поперечных сквозных каналов в форме ячеек, сеть пор, покрыт биологически активным слоем, на опорных ободках выполнены отверстия.The technical result is achieved by the fact that the bioactive cellular triangular implant for replacing the tibia defect 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 triangular prism equipped with triangular support rims from the ends, the prism dimensions correspond to the size of the diastasis of the bone 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 biologically active layer, holes are made on the support rims.

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 неразлагаемого 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 implant material 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 - a network of pores - transverse through pores, the size of which is in the range from 300 to 500 micrometers and communicating pores in size from 18 to 150 micrometers.

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

Фиг. 1 - имплантат, вид общий;FIG. 1 - implant, general view;

фиг. 2 - имплантат, вид общий с вырезом

Figure 00000001
части;FIG. 2 - implant, general view with a cutout
Figure 00000001
parts;

фиг. 3 - имплантат, вид сбоку в разрезе;FIG. 3 - implant, side view in section;

фиг. 4 - имплантат, вид сверху;FIG. 4 - implant, top view;

фиг. 5 - имплантат, поверхностный слой, показаны поры и биоактивный слой.FIG. 5 - implant, surface layer, pores and bioactive layer are shown.

Осуществление полезной модели.Implementation of a utility model.

Имплантат выполнен из сплавленного путем выборочной послойной лазерной плавки титанового порошка ВТ-6, в форме треугольной призмы 1 (фиг. 1; 2; 4), высота призмы преимущественно соответствует типоразмерам - 10 мм, 20 мм, 30 мм, 40 мм, 50 мм, 60 мм, 70 мм. С концов треугольная призма 1 оснащена опорными ободками 2,3 (фиг. 1, 2) высотой от 4 до 10 миллиметров, выполняющими опорную функцию. Ободки 2, 3 оснащены отверстиями 4 (фиг. 1, 2) под костные винты 5 (фиг. 1. 3). Имплантат покрыт биоактивным слоем 6 (фиг. 5) из гидроксиапатита. Геометрическая форма, размеры, структура построены на основе цифровой трехмерной математической модели. Продольные размеры треугольной призмы 1 приближены по размерам к размерам диастаза диафиза большеберцовой кости. Поперечное сечение призмы 1 - равнобедренный треугольник, размеры сторон треугольника соответствуют наиболее часто встречающимся поперечным размерам диафиза большеберцовой кости. Ободки 2, 3 предназначены для насаживания на фрагменты 7, 8 кости (фиг. 3). В центральной части призма 1 содержит сеть подобных продольных и поперечных сквозных каналов 9 (фиг. 2, 3) в форме ячеек 10 (фиг. 4), сеть поперечных сквозных пор 11 (фиг. 5), сообщающихся с каналами 9, и сеть сообщающихся пор 12 (фиг. 5). Изготавливают имплантат по аддитивной технологии на 3D принтере. На основе статистических данных о наиболее часто встречающихся размерах дефектов большеберцовой кости формируют группу типоразмеров (длина призмы, длина стороны треугольника, углы треугольника). Используя программное обеспечение, формируют математические трехмерные модели имплантатов с различными вариантами размеров, до 7 типоразмеров. Используя компьютер и программное обеспечение, моделируют макро- и микроструктуру материала, 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 призмы 1 в его центральной части. Каналы 9 также расположены поперечно, направлены от наружной поверхности, граней призмы, к продольным каналам 9. Поверхности имплантата пористые. Каналы 9 сообщены поперечными сквозными порами 11, размер которых 400 микрометров, и покрыты сообщающимися порами 12 (микропорами) размером 50 микрометров. Ободки 2, 3 толщиной 1 мм содержат по три сквозных отверстия диаметром 2 миллиметра, для фиксации имплантата винтами 5 к костным фрагментам 7, 8. Выполняют несколько типоразмеров имплантата 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 лазерного 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. Имплантаты стерилизуют.The implant is made of VT-6 titanium powder fused by selective layer-by-layer laser melting, in the form of a triangular prism 1 (Fig. 1; 2; 4), the height of the prism mainly corresponds to the standard sizes - 10 mm, 20 mm, 30 mm, 40 mm, 50 mm , 60 mm, 70 mm. From the ends, the triangular prism 1 is equipped with supporting rims 2,3 (Fig. 1, 2) with a height of 4 to 10 millimeters, performing the supporting function. The rims 2, 3 are equipped with holes 4 (Fig. 1, 2) for bone screws 5 (Fig. 1. 3). The implant is covered with a bioactive layer 6 (Fig. 5) of hydroxyapatite. The geometric shape, dimensions, structure are built on the basis of a digital three-dimensional mathematical model. The longitudinal dimensions of the triangular prism 1 are close in size to the size of the diastasis of the tibia diaphysis. The cross section of prism 1 is an isosceles triangle, the dimensions of the sides of the triangle correspond to the most common transverse dimensions of the diaphysis of the tibia. The rims 2, 3 are designed to be mounted on bone fragments 7, 8 (Fig. 3). In the central part of the prism 1 contains a network of similar longitudinal and transverse through channels 9 (Fig. 2, 3) in the form of cells 10 (Fig. 4), a network of transverse through pores 11 (Fig. 5), communicating with channels 9, and a network of communicating then 12 (Fig. 5). 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 is formed (length of a prism, length of a side of a triangle, angles of a triangle). Using software, they form mathematical three-dimensional models of implants with various size options, up to 7 sizes. Using computer and software, they simulate the macro- and microstructure of the material, the spatial structure of the 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 prism 1 in its central part. The channels 9 are also located transversely, directed from the outer surface, the faces of the prism, to the longitudinal channels 9. The implant surfaces are porous. The channels 9 are connected by transverse through pores 11, the size of which is 400 micrometers, and are covered by interconnected pores 12 (micropores) of 50 micrometers in size. The rims 2, 3 with a thickness of 1 mm contain three through holes with a diameter of 2 millimeters, for fixing the implant with screws 5 to the bone fragments 7, 8. Perform several implant sizes in accordance with the most common sizes of defects. Digital data on three-dimensional mathematical models of implants is imported into the 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 plasma torch, the powder particles are melted in a plasma jet and deposited on the surface of the implant. The implants are sterilized.

Использование имплантатаImplant use

Замещение дефекта большеберцовой кости имплантатом производится следующим образом. Перед оперативным вмешательством производят компьютерную томографию большеберцовой 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 ободках 2, 3 позволяют хирургу жестко фиксировать имплантат путем проведения 3 винтов 5 с каждого конца. Имплантат жестко связывает фрагменты 7, 8, обеспечивая тем самым целостность большеберцовой 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. Имплантат замещает дефект, прорастает костной тканью и полностью интегрируется с фрагментами кости 7 и 8, кость становится цельной и функционально идентична анатомически здоровой большеберцовой кости.Replacement of the defect of the tibia with an implant is as follows. Before surgery, computed tomography of the tibia 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 bone fragments 7, 8. The implant is fixed to the bone through holes 4 with screws 5. Holes 4 on the rims 2, 3 allow the surgeon to rigidly fix the implant by holding 3 screws 5 at each end. The implant rigidly binds fragments 7, 8, thereby ensuring the integrity of the tibia. The wound is sutured in layers, an orthosis is applied to the limb for the next postoperative period, 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 blood vessels, capillaries from surrounding tissues, can 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 reduces the recovery time of the anatomical integrity of the bone in the area of the defect. The implant replaces the defect, grows with bone tissue and integrates fully with bone fragments 7 and 8, the bone becomes whole and functionally identical to the anatomically healthy tibia.

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

Claims (5)

1. Имплантат биоактивный ячеистый треугольный для замещения дефекта большеберцовой кости, характеризующийся тем, что выполнен по аддитивной технологии, путем послойного наращивания материала по форме, размеру, структуре, заданной трехмерной математической моделью, в виде треугольной призмы, с концов оснащенной треугольными опорными ободками, размеры призмы соответствуют размерам диастаза кости в области дефекта, содержит сеть подобных продольных и поперечных сквозных каналов в форме ячеек, сеть пор, покрыт биологически активным слоем, на опорных ободках выполнены отверстия.1. The bioactive cellular triangular implant to replace the defect of the tibia, characterized in that it 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 triangular prism, equipped with triangular support rims at the ends, dimensions prisms correspond to the size of the diastasis of the bone 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, covered with a biologically active layer , holes are made on the support rims. 2. Имплантат биоактивный ячеистый треугольный для замещения дефекта большеберцовой кости по п. 1, отличающийся тем, что выполнен из сплавленного, путем выборочной послойной лазерной плавки, металлического порошка на основе титана.2. The bioactive cellular triangular implant for replacing the tibia defect according to claim 1, characterized in that it is made of a titanium-based metal powder fused by selective layering laser smelting. 3. Имплантат биоактивный ячеистый треугольный для замещения дефекта большеберцовой кости по п. 1, отличающийся тем, что выполнен из биодеградируемого полимера.3. The bioactive cellular triangular implant for replacing the tibia defect according to claim 1, characterized in that it is made of a biodegradable polymer. 4. Имплантат биоактивный ячеистый треугольный для замещения дефекта большеберцовой кости по п. 1, отличающийся тем, что биологически активный слой выполнен на основе гидроксиапатита.4. The bioactive cellular triangular implant to replace the defect of the tibia according to claim 1, characterized in that the biologically active layer is made on the basis of hydroxyapatite. 5. Имплантат биоактивный ячеистый треугольный для замещения дефекта большеберцовой кости по п. 1, отличающийся тем, что поперечный размер ячеек находится в пределах от 1 до 1,5 миллиметров, поперечный размер сквозных пор находится в пределах от 300 до 500 микрометров.5. The bioactive cellular triangular implant for replacing the tibia defect according to claim 1, characterized in that the transverse size of the cells is in the range of 1 to 1.5 millimeters, the transverse size of the through pores is in the range of 300 to 500 micrometers.
RU2016152322U 2016-12-28 2016-12-28 BIOACTIVE CELLULAR TRIANGULAR IMPLANT FOR REPLACEMENT OF THE TIBERAID DEFECT RU173377U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016152322U RU173377U1 (en) 2016-12-28 2016-12-28 BIOACTIVE CELLULAR TRIANGULAR IMPLANT FOR REPLACEMENT OF THE TIBERAID DEFECT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016152322U RU173377U1 (en) 2016-12-28 2016-12-28 BIOACTIVE CELLULAR TRIANGULAR IMPLANT FOR REPLACEMENT OF THE TIBERAID DEFECT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU173377U1 true RU173377U1 (en) 2017-08-24

Family

ID=59745057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016152322U RU173377U1 (en) 2016-12-28 2016-12-28 BIOACTIVE CELLULAR TRIANGULAR IMPLANT FOR REPLACEMENT OF THE TIBERAID DEFECT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU173377U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU193394U1 (en) * 2019-04-26 2019-10-28 Шароф Мажидович ДАВИРОВ COMBINED IMPLANT FOR REPLACEMENT OF A LOCAL DIAPHYSIS OF TUBULAR DIAPHYSIS
RU2711753C2 (en) * 2017-12-29 2020-01-21 Акционерное Общество "Наука И Инновации" Implant for osteotomy
US11819413B2 (en) 2018-11-28 2023-11-21 Aesculap Ag Medical chain net
RU2818631C1 (en) * 2023-02-13 2024-05-03 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационно - Технологическая Компания Эндопринт" Individual double-contour insert for long bone diaphyseal bone defect replacement

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2711753C2 (en) * 2017-12-29 2020-01-21 Акционерное Общество "Наука И Инновации" Implant for osteotomy
EA038840B1 (en) * 2017-12-29 2021-10-27 Акционерное Общество "Наука И Инновации" Implant for osteotomy
US11819413B2 (en) 2018-11-28 2023-11-21 Aesculap Ag Medical chain net
RU193394U1 (en) * 2019-04-26 2019-10-28 Шароф Мажидович ДАВИРОВ COMBINED IMPLANT FOR REPLACEMENT OF A LOCAL DIAPHYSIS OF TUBULAR DIAPHYSIS
RU2818631C1 (en) * 2023-02-13 2024-05-03 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационно - Технологическая Компания Эндопринт" Individual double-contour insert for long bone diaphyseal bone defect replacement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU173381U1 (en) PERSONAL BIOACTIVE STRUCTURED IMPLANT FOR REPLACING BONE DEFECT
Vidal et al. Regeneration of segmental defects in metatarsus of sheep with vascularized and customized 3D-printed calcium phosphate scaffolds
US20110076316A1 (en) Scalable matrix for the in vivo cultivation of bone and cartilage
RU171823U1 (en) CELLULAR CYLINDRICAL BIOACTIVE IMPLANT FOR REPLACEMENT OF CIRCULAR DEFECTS OF TUBES
RU173377U1 (en) BIOACTIVE CELLULAR TRIANGULAR IMPLANT FOR REPLACEMENT OF THE TIBERAID DEFECT
WO2016130041A1 (en) Method for creating a personalized gene-activated implant for regenerating bone tissue
Grecchi et al. Reconstruction of the zygomatic bone with smartbone®: Case report
JP7423081B2 (en) Bone repair devices and surgical kits
EP3592297A1 (en) Tissue engineering scaffolds
CN203790085U (en) Joint fusion device
CN203861632U (en) Biological type spine intervertebral fusion cage
US10682440B2 (en) Fenestrated bone wrap graft
US10743994B2 (en) Fenestrated bone graft
RU165663U1 (en) Intramedullary Personalized Bioactive Implant for Tubular Bones
CN103961746A (en) Biological-type spinal interbody fusion cage
CN103720527A (en) Joint fusion cage
US9693866B2 (en) Tasseled bone graft
RU193394U1 (en) COMBINED IMPLANT FOR REPLACEMENT OF A LOCAL DIAPHYSIS OF TUBULAR DIAPHYSIS
RU171825U1 (en) IMPLANT FOR SUBSTITUTION OF BONE DEFECTS AND INTERDERBINAL DISK
CN112842623A (en) Method for modifying surface of hydroxyapatite by 3D (three-dimensional) bioprinting degradable artificial rib
RU2780930C1 (en) Cylindrical bioactive implant for replacing circular defects of long bones
RU2775108C1 (en) Degradable bioactive implant for the replacement of circular defects of tubular bones
US20220168474A1 (en) Methods and Devices for Improving Bone Healing
RU184086U1 (en) IMPLANT MODULE FOR REPLACING INTRACOSTIC DEFECTS
RU168515U1 (en) IMPLANT FOR SURGICAL COMPENSATION OF BONE DEFECTS

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20191229