RU192512U1

RU192512U1 - NEEDLE FOR OSTEOSYNTHESIS

Info

Publication number: RU192512U1
Application number: RU2018147612U
Authority: RU
Inventors: Игорь Владимирович Родионов; Ирина Владимировна Перинская; Любовь Евгеньевна Куц; Елена Анатольевна Родионова
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2019-09-18

Abstract

Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована при лечении больных с костно-суставной патологией. Технический результат полезной модели заключается в придании бактериостатических свойств за счет ионно-лучевого модифицирования металлической поверхности спицы ионами меди (Сu). Спица для остеосинтеза, выполненная в виде стержня, имеющего на всем протяжении наружной поверхности резьбовую нарезку, граненую (трехгранную) заточку на обоих концах и биологически активное покрытие из гидроксиапатита, поверхность которого модифицирована ионами меди (Сu) в процессе ионно-лучевой обработки. 1 фиг.The utility model relates to medical equipment and can be used in the treatment of patients with osteoarticular pathology. The technical result of the utility model is to impart bacteriostatic properties due to ion-beam modification of the metal surface of the spokes with copper ions (Cu). A needle for osteosynthesis, made in the form of a rod, with a threaded thread, a faceted (trihedral) sharpening at both ends and a biologically active coating of hydroxyapatite, the surface of which is modified by copper ions (Cu) during ion beam processing. 1 of FIG.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована при лечении больных с костно-суставной патологией.The utility model relates to medical equipment and can be used in the treatment of patients with osteoarticular pathology.

Наиболее перспективными элементами конструкций аппаратов внешней фиксации при лечении больных с костно-суставной патологией являются спицы Киршнера, которые обеспечивают неподвижное закрепление костных отростков в процессе остеогенеза.The most promising structural elements of external fixation devices in the treatment of patients with osteoarticular pathology are Kirchner spokes, which provide fixed fixation of bone processes in the process of osteogenesis.

Однако нередко при действии агрессивной биологической среды в виду отсутствия физико-механических условий, обеспечивающих эффективное интеграционное (на микро- и наноуровне) взаимодействие поверхности спицы с прилегающими костными структурами, происходят процессы воспаления прилегающих тканей и отторжения временно установленных конструкций.However, often under the influence of an aggressive biological environment in view of the absence of physical and mechanical conditions that ensure effective integration (at the micro and nanoscale) of the interaction of the surface of the spokes with adjacent bone structures, inflammation of adjacent tissues and rejection of temporarily established structures occur.

Поэтому проблема повышения эффективности использования спиц Киршнера является весьма актуальной и может быть решена за счет придания поверхности, снабженной биоактивным покрытием, бактериостатических свойств.Therefore, the problem of increasing the efficiency of the use of Kirschner knitting needles is very relevant and can be solved by giving the surface equipped with a bioactive coating bacteriostatic properties.

Известно, что медь и медьсодержащие медицинские препараты обладают эффективной бактериостатической способностью и часто применяются в различных медицинских целях. Поэтому разработка и внедрение конструкций имплантатов с биосовместимым медьсодержащим покрытием, обладающим бактериостатическими свойствами, позволит снизить число послеоперационных осложнений, сократить сроки приживления и улучшить лечебно-реабилитационные показатели за счет бактериостатического действия меди в составе покрытия.It is known that copper and copper-containing medicines have effective bacteriostatic ability and are often used for various medical purposes. Therefore, the development and implementation of implant designs with a biocompatible copper-containing coating with bacteriostatic properties will reduce the number of postoperative complications, shorten the healing time and improve the therapeutic and rehabilitation indicators due to the bacteriostatic effect of copper in the coating.

Известна используемая в аппаратах внешней фиксации спица Киршнера, выполненная в виде гладкого стержня, имеющего на конце граненую заточку [А.с. СССР №1055499, опубл. 1983].Known used in external fixation devices, the Kirchner needle, made in the form of a smooth rod having a faceted sharpening at the end [A.S. USSR No. 1055599, publ. 1983].

Недостатком данной конструкции спицы является отсутствие биоактивного покрытия и бактериостатических свойств, что приводит к нарушению стабильности остеосинтеза, вызывает развитие послеоперационных осложнений и увеличивает продолжительность лечения.The disadvantage of this design of the knitting needle is the lack of a bioactive coating and bacteriostatic properties, which leads to a violation of the stability of osteosynthesis, causes the development of postoperative complications and increases the duration of treatment.

Известна спица для остеосинтеза, выполненная в виде стержня, имеющего на конце граненую заточку и участок резьбовой нарезки в средней части. [А.с. СССР №1428361, опубл.: 07.10.1988.].Known needle for osteosynthesis, made in the form of a rod having a faceted sharpening at the end and a threaded section in the middle part. [A.S. USSR No. 1428361, publ.: 07.10.1988.].

Недостатком данной конструкции спицы для остеосинтеза является отсутствие биоактивного покрытия и бактериостатических свойств, что приводит к нарушению стабильности остеосинтеза, вызывает развитие послеоперационных осложнений и увеличивает продолжительность лечения.The disadvantage of this design of the knitting needle for osteosynthesis is the lack of a bioactive coating and bacteriostatic properties, which leads to a violation of the stability of osteosynthesis, causes the development of postoperative complications and increases the duration of treatment.

Наиболее близким к технической сущности предлагаемой полезной модели является конструкция спицы для остеосинтеза [Патент РФ 130494 МПК А61Б 17/58 (2006.01), опубликован 27.07.2013 г.]. Спица для остеосинтеза выполнена в виде стержня с резьбовой нарезкой и граненой заточкой, снабжена биоактивным покрытием, нарезка выполнена на всем протяжении, а граненая заточка - на обоих концах. Спица может быть применена в качестве самостоятельного стабилизирующего элемента, например, при выполнении артродеза.Closest to the technical nature of the proposed utility model is the design of the spokes for osteosynthesis [RF Patent 130494 IPC A61B 17/58 (2006.01), published July 27, 2013]. The needle for osteosynthesis is made in the form of a rod with a threaded thread and a faceted sharpening, equipped with a bioactive coating, the thread is made along the entire length, and the faceted sharpening is at both ends. The spoke can be used as an independent stabilizing element, for example, when performing arthrodesis.

Недостатком данной конструкции является отсутствие бактериостатических свойств биоактивного покрытия.The disadvantage of this design is the lack of bacteriostatic properties of the bioactive coating.

Задачей полезной модели является создание спицы для остеосинтеза с биоактивным покрытием, обладающим бактериостатическими свойствами.The objective of the utility model is to create a needle for osteosynthesis with a bioactive coating with bacteriostatic properties.

Технический результат полезной модели заключается в придании бактериостатических свойств за счет ионно-лучевого модифицирования поверхности покрытия спицы из гидроксиапатита ионами меди (Cu⁺).The technical result of the utility model is to impart bacteriostatic properties due to ion-beam modification of the surface of the coating of the needles of hydroxyapatite with copper ions (Cu ⁺ ).

Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемая спица для остеосинтеза, выполненная в виде стержня, имеющего на всем протяжении наружной поверхности резьбовую нарезку, граненую (трехгранную) заточку на обоих концах и биологически активное покрытие из гидроксиапатита, согласно новому техническому решению, поверхность покрытия из гидроксиапатита модифицирована ионами меди (Cu⁺) в процессе ионно-лучевой обработки.The problem is solved due to the fact that the proposed needle for osteosynthesis, made in the form of a rod having a thread throughout the entire outer surface, faceted (trihedral) sharpening at both ends and a biologically active coating of hydroxyapatite, according to a new technical solution, the coating surface is made of hydroxyapatite is modified by copper ions (Cu ⁺ ) during ion-beam treatment.

Изготовление предлагаемой спицы для остеосинтеза может осуществляться путем литья, волочения, механической обработки, газоплазменной обработки (нанесение биоактивного покрытия из гидроксиапатита), ионно-лучевой обработки (модифицирование слоя гидроксиапатита ионами меди).The manufacture of the proposed knitting needles for osteosynthesis can be carried out by casting, drawing, machining, gas-plasma treatment (applying a bioactive coating of hydroxyapatite), ion-beam processing (modification of the hydroxyapatite layer with copper ions).

Описание конструкции.Description of the design.

На фиг. приведена предлагаемая конструкция спицы для остеосинтеза, где позициями обозначены: 1 - стержень, 2 - резьбовая нарезка на всем протяжении стержня, 3 - граненая (трехгранная) заточка на обоих концах, 4 - биологически активное покрытие из гидроксиапатита, 5 - ионы меди.In FIG. The proposed design of the knitting needle for osteosynthesis is shown, where the positions denote: 1 - the rod, 2 - threaded thread along the entire length of the rod, 3 - faceted (trihedral) sharpening at both ends, 4 - biologically active coating of hydroxyapatite, 5 - copper ions.

Конструкция спицы для остеосинтеза (фиг.) состоит из стержня 1, имеющего на всем протяжении наружной поверхности резьбовую нарезку 2, граненую трехгранную заточку 3 на обоих концах и биологически активное покрытие из гидроксиапатита 4, модифицированное ионами меди 5 в процессе ионно-лучевой обработки, обладающее бактериостатическими свойствами.The design of the needle for osteosynthesis (Fig.) Consists of a rod 1, having a threaded thread 2, a faceted trihedral sharpening 3 at both ends and a biologically active coating of hydroxyapatite 4, modified by copper ions 5 during ion beam treatment, having bacteriostatic properties.

Для установки предлагаемой спицы для остеосинтеза с помощью дрели без предварительного рассверливания канала стержень 1 с граненой заточкой 3 на концах проводят через кость или ее отломок, а затем крепят на опоре внешнего устройства. Количество используемых для фиксации спиц зависит от клинической ситуации и решаемой лечебной задачи. При этом благодаря наличию на всем протяжении стержня 1 резьбовой нарезки 2, исключающей его миграцию, даже в условиях остеопороза, обеспечивается жесткая фиксация отломков кости в течение необходимого времени.To install the proposed knitting needles for osteosynthesis using a drill without first reaming the canal, the rod 1 with a faceted sharpening 3 at the ends is passed through a bone or its fragment, and then attached to the support of an external device. The number of needles used for fixing depends on the clinical situation and the medical task to be solved. Moreover, due to the presence of a threaded thread 2 throughout the entire length of the shaft 1, which excludes its migration, even in conditions of osteoporosis, rigid fixation of bone fragments for the necessary time is provided.

Покрытие из гидроксиапатита 4, модифицированное ионами меди 5, обладает бактериостатическими свойствами.The coating of hydroxyapatite 4, modified by copper ions 5, has bacteriostatic properties.

Предлагаемая конструкция спицы для остеосинтеза обладает бактериостатическими свойствами за счет модифицирования покрытия из гидроксиапатита ионами меди в процессе ионно-лучевой обработки, что подтверждается экспериментально полученными результатами исследования, которые показали, что подтверждается экспериментально полученными результатами исследования, которые показали, что оптимальными дозами ионов меди, необходимыми для придания покрытию бактериостатических свойств, являются 1,8⋅10¹⁶-2,4⋅10¹⁶ ион/см² с ускоряющим напряжением 75 кВ. При дозах ионов меди менее 1,8⋅10¹⁶ ион/см² и более 2,4⋅10¹⁶ ион/см² не проявляются бактериостатические свойства. Бактериостатическая способность покрытия обусловлена комплексом терапевтических свойств, присущих медьсодержащим покрытиям и медицинским препаратам в отношении патогенной микрофлоры, которые задерживают полностью размножение бактерий и других микроорганизмов, то есть вызывают бактериостаз.The proposed design of the knitting needle for osteosynthesis has bacteriostatic properties due to the modification of the coating of hydroxyapatite with copper ions during ion beam treatment, which is confirmed by the experimentally obtained research results, which showed that it is confirmed by experimentally obtained research results, which showed that optimal doses of copper ions are necessary to impart bacteriostatic properties to the coating, 1.8 · 10 ¹⁶ −2.4 · 10 ¹⁶ ion / cm ² with an accelerating voltage of 75 kV At doses of copper ions less than 1.8 × 10 ¹⁶ ion / cm ² and more than 2.4 × 10 ¹⁶ ion / cm ^2, bacteriostatic properties are not manifested. The bacteriostatic ability of the coating is due to the complex of therapeutic properties inherent in copper-containing coatings and medications in relation to pathogenic microflora, which delay the complete reproduction of bacteria and other microorganisms, that is, cause bacteriostasis.

Таким образом, предложенная конструкция спицы для остеосинтеза создает наилучшие условия для эффективного интеграционного взаимодействия с костной тканью за счет модифицирования покрытия из гидроксиапатита ионами меди в результате чего, поверхность спицы обладает бактериостатическими свойствами.Thus, the proposed design of the knitting needle for osteosynthesis creates the best conditions for effective integration with bone tissue by modifying the coating of hydroxyapatite with copper ions, as a result of which the surface of the spoke has bacteriostatic properties.

Claims

1. A needle for osteosynthesis, made in the form of a rod having a thread throughout the entire outer surface, faceted sharpening at both ends and a biologically active coating of hydroxyapatite, characterized in that the surface of the coating of hydroxyapatite is modified by copper ions (Cu ⁺ ) in the process of ion -radiation processing.

2. The spoke according to claim 1, characterized in that the faceted sharpening is trihedral.