RU202646U1 - Endoprosthesis of the hip joint with a honeycomb structure and a bioactive coating - Google Patents

Endoprosthesis of the hip joint with a honeycomb structure and a bioactive coating Download PDF

Info

Publication number
RU202646U1
RU202646U1 RU2020134434U RU2020134434U RU202646U1 RU 202646 U1 RU202646 U1 RU 202646U1 RU 2020134434 U RU2020134434 U RU 2020134434U RU 2020134434 U RU2020134434 U RU 2020134434U RU 202646 U1 RU202646 U1 RU 202646U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
endoprosthesis
hip joint
bone
bioactive coating
cup
Prior art date
Application number
RU2020134434U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Арнольд Васильевич Попков
Дмитрий Арнольдович Попков
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии 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 "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority to RU2020134434U priority Critical patent/RU202646U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU202646U1 publication Critical patent/RU202646U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Prostheses (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к конструкции вертлужных компонентов (чашек) эндопротезов тазобедренного сустава, и может быть использована в травматологии и ортопедии для замещения деформированной или разрушенной вертлужной впадины при первичном и ревизионном эндопротезировании тазобедренного сустава.Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава с ячеистой структурой и биоактивным покрытием выполнен монолитным, в форме полусферы, из титанового сплава по аддитивной технологии методом лазерного спекания, выполнен с отверстиями 3 в шляпку под костные винты 6, стенка выполнена толщиной 4 мм, содержит радиальные сквозные ячейки 1 шестигранной формы с толщиной стенки от 1 мм, диаметр вписанной окружности каждой ячейки 1,5 мм, стенка ячейки имеет поперечные сквозные поры 2 диаметром 300 мкм, наружная поверхность и стенки ячеек содержат биоактивное покрытие толщиной в 40 мкм шероховатостью Ra=2,38 мкм с микропорами размером до 100 мкм и с антибиотиком.Технический результат заключается в повышении стабильности положения с увеличением срока нахождения вертлужного компонента эндопротеза в стабильном состоянии в месте имплантации, при снижении риска инфекционных осложнений. 7 ил.The utility model relates to medical technology, namely to the design of the acetabular components (cups) of hip joint endoprostheses, and can be used in traumatology and orthopedics to replace a deformed or destroyed acetabulum in primary and revision hip arthroplasty. structure and bioactive coating is made monolithic, in the form of a hemisphere, made of titanium alloy according to additive technology by the laser sintering method, made with holes 3 in the cap for bone screws 6, the wall is made with a thickness of 4 mm, contains radial through cells 1 of a hexagonal shape with a wall thickness of 1 mm, the diameter of the inscribed circle of each cell is 1.5 mm, the cell wall has transverse through pores 2 with a diameter of 300 μm, the outer surface and walls of the cells contain a bioactive coating 40 μm thick with a roughness Ra = 2.38 μm with micropores up to 100 μm in size and with antibiotic. The technical result is to increase the stability of the position with an increase in the period of stay of the acetabular component of the endoprosthesis in a stable state at the implantation site, while reducing the risk of infectious complications. 7 ill.

Description

Техническое решение относится к медицинской технике, к конструкции вертлужных компонентов (чашек) эндопротезов тазобедренного сустава, и может быть использована в травматологии и ортопедии для замещения деформированной или разрушенной вертлужной впадины при первичном и ревизионном эндопротезировании тазобедренного сустава.The technical solution relates to medical technology, to the design of the acetabular components (cups) of hip joint endoprostheses, and can be used in traumatology and orthopedics to replace a deformed or destroyed acetabulum in primary and revision hip arthroplasty.

Чашка для вертлужной впадины является элементом эндопротеза тазобедренного сустава, который предназначен для восстановления опорной и двигательной функций нижних конечностей человека при оперативном лечении заболеваний и повреждений тазобедренного сустава человека. Может быть применено в решении оптимальных опорных элементов для эндопротезов других суставов (локтевого, голеностопного, плечевого). Предполагается, что данное техническое предложение позволит решить проблемы эндопротезирования крупных суставов у подростков с врожденными аномалиями развития конечностей и активных молодых инвалидов.The cup for the acetabulum is an element of the hip joint endoprosthesis, which is designed to restore the support and motor functions of the human lower extremities during the surgical treatment of diseases and injuries of the human hip joint. It can be used in the solution of optimal supporting elements for endoprostheses of other joints (elbow, ankle, shoulder). It is assumed that this technical proposal will solve the problems of arthroplasty of large joints in adolescents with congenital malformations of the limbs and active young disabled.

По данным ВОЗ, дегенеративно-дистрофические заболевания тазобедренного сустава занимают первое место среди аналогичных поражений других суставов, составляя 1-2% от всей патологии опорно-двигательной системы [Абельцев В.П., 2004; Вирабов С.В., 1987; Загородний Н.В., 1998; Корнилов Н.В. и др., 1994, 1996,1997; Неверов В.А., 1990, 1997; Тихилов Р.М. и др., 2008; Щапов А.Ю., 2000; Shiramizu K. et al., 2003; Waddell J. et al., 2004]. Тяжелые повреждения тазобедренного сустава, требующие хирургической коррекции, являются одной из наиболее сложных и распространённых проблем в патологии опорно-двигательного аппарата и лечение, как правило, завершается эндопротезированием в 13,2-40,4% случаев [Волокитина Е.А., 2003; Имамалиев А.С. и др., 1987; Ключевский В.В. и др., 1996, 1999; Корж А.А. и др., 2000; Кузин В.В. и др., 2005; Jasperson B. et al., 2003; Trick L., 2001; Абельцев В.П., 2004; Дедушкин В.С. и др., 1991; Демина Э.Н. и др., 1995; Загородний Н.В., 1998; Зоря В.И. и др., 1990, 1994; Ключевский В.В. и др. 2003; Herrera A. et al., 2004; National Center for Health Statistics (CDC USA), 2009; Тихилов Р.М., 2020].According to the WHO, degenerative-dystrophic diseases of the hip joint rank first among similar lesions of other joints, accounting for 1-2% of the total pathology of the musculoskeletal system [Abeltsev VP, 2004; Virabov S.V., 1987; Zagorodny N.V., 1998; N.V. Kornilov et al. 1994,1996,1997; Neverov V.A., 1990, 1997; Tikhilov R.M. et al., 2008; Shchapov A.Yu., 2000; Shiramizu K. et al., 2003; Waddell J. et al., 2004]. Severe injuries of the hip joint requiring surgical correction are one of the most difficult and common problems in the pathology of the musculoskeletal system and treatment, as a rule, ends with endoprosthetics in 13.2-40.4% of cases [Volokitina EA, 2003; Imamaliev A.S. et al., 1987; V.V. Klyuchevsky et al. 1996,1999; A.A. Korzh et al., 2000; Kuzin V.V. et al., 2005; Jasperson B. et al., 2003; Trick L. 2001; Abeltsev V.P., 2004; Dedushkin V.S. et al., 1991; Demina E.N. et al., 1995; Zagorodny N.V., 1998; Zorya V.I. et al. 1990,1994; V.V. Klyuchevsky et al. 2003; Herrera A. et al., 2004; National Center for Health Statistics (CDC USA), 2009; Tikhilov R.M., 2020].

В настоящее время ежегодно только в США выполняется 230-250 тыс. первичных эндопротезирований [Cadosch D. et al., 2008; Callaghan J. et al., 2007; Muschler G. et al., 1997], а в мире - около 1 млн. эндопротезирований тазобедренного сустава в год [Bonadio J. et al., 2000; Bosch P. et al., 2000 В то же время, по мере увеличения количества операций эндопротезирования тазобедренного сустава, появился ряд сложностей, возникающих у больных, в процессе функционирования установленного эндопротеза. Случаи нестабильности и разрушения компонентов эндопротеза, инфекционные осложнения, перипротезные переломы костей таза и бедренной кости, привели к необходимости проведения операций ревизионного эндопротезирования, направленных на устранение причин несостоятельности первично установленного эндопротеза [Корнилов Н.В. и др., 1993; Кузин В.В. и др., 2005; Кузьменко В.В. и др., 1991; Неверов В.А., 1990; Alvarado Soriano J. et al., 2007; Dowd J. et al., 1998; McBride M. et al., 2001; [Абельцев В.П., 2004; Волокитина Е.А., 2003; Загородний Н.В., 1998; Прохоренко В.М., 2007; Тихилов Р.М. и др., 2008- 2014; Шерепо К.М., 1990; Tian J.L., Sun L., Hu R.Y., Han W., Tian X.B. ., 2017; Shubniakov I.I., Tikhilov R.M., Denisov A.O., Akhmedilov M.A., Chernyi A.Zh., Totoev Z.A., Dzhavadov A.A., Karpukhin A.S., Muraveva Iu.V., 2019; Izmalkov S.N., Bratiichuk A.N., Usov A.K., Galeev F.Sh., Litvinov S.A., 2019; Kaminskii A.V., Marchenkova L.O., Pozdniakov A.V. , 2015; Maksimov A.L , 2017; Kolondaev A.F., Balberkin A.V., Zagorodnii N.V. , 2012].Currently, annually only in the USA 230-250 thousand primary endoprosthetics are performed [Cadosch D. et al., 2008; Callaghan J. et al., 2007; Muschler G. et al., 1997], and in the world - about 1 million hip arthroplasty per year [Bonadio J. et al., 2000; Bosch P. et al., 2000 At the same time, as the number of hip replacement surgeries increased, a number of difficulties appeared in patients during the functioning of the installed endoprosthesis. Cases of instability and destruction of endoprosthesis components, infectious complications, periprosthetic fractures of the pelvic and femur bones, led to the need for revision arthroplasty operations aimed at eliminating the causes of failure of the initially installed endoprosthesis [Kornilov N.V. et al., 1993; Kuzin V.V. et al., 2005; Kuzmenko V.V. et al., 1991; Neverov V.A., 1990; Alvarado Soriano J. et al., 2007; Dowd J. et al., 1998; McBride M. et al., 2001; [Abeltsev V.P., 2004; Volokitina E.A., 2003; Zagorodny N.V., 1998; Prokhorenko V.M., 2007; Tikhilov R.M. et al., 2008-2014; Sherepo K.M., 1990; Tian J.L., Sun L., Hu R.Y., Han W., Tian X.B. ., 2017; Shubniakov I.I., Tikhilov R.M., Denisov A.O., Akhmedilov M.A., Chernyi A.Zh., Totoev Z.A., Dzhavadov A.A., Karpukhin A.S., Muraveva Iu.V., 2019; Izmalkov S.N., Bratiichuk A.N., Usov A.K., Galeev F.Sh., Litvinov S.A., 2019; Kaminskii A.V., Marchenkova L.O., Pozdniakov A.V. , 2015; Maksimov A.L, 2017; Kolondaev A.F., Balberkin A.V., Zagorodnii N.V. , 2012].

В США количество ревизионных эндопротезирований составляет 25% от числа первичных, [National Center for Health Statistics, USA, 2009; Bozic K. et al., 2009; Kurtz S. et al., 2007; Spangehl M. et al., 1999].In the USA, the number of revision endoprosthetics is 25% of the number of primary replacements, [National Center for Health Statistics, USA, 2009; Bozic K. et al., 2009; Kurtz S. et al., 2007; Spangehl M. et al. 1999].

В Российской Федерации отсутствие официального регистра подобных операций не позволяет представить достоверные данные об эпидемиологии заболеваний и повреждений тазобедренного сустава, частоте и потребности различных видов эндопротезирования крупных суставов, частоте ревизионного эндопротезирования. Во время Х1 съезда травматологов-ортопедов России (2018 г) главный травматолог страны С.П. Миронов озвучил число первичного эндопротезирований в стране - 50 000 ежегодно. По его мнению в стране ежегодная потребность эндопротезирования тазобедренного сустава у подростков и активных молодых граждан достигает 150. Отсутствие в современных условиях надежных элементов эндопротезов, обеспечивающих стабильность фиксации на долгие годы и десятилетия не позволяют гарантировать выполнение данной задачи. В медицинской службе вооруженных сил РФ потребность в эндопротезировании тазобедренного сустава составляет 5-6 операций на 1 тыс. прикрепленного контингента [Буряченко Б.П., 2005; Николенко В.К. и др., 2002, 2004; Шаповалов В.М. и др., 1999, 2000, 2002; Давыдов Д. В., 2010] и в 60-70 раз превосходит количество выполняемых в настоящее время операций.In the Russian Federation, the lack of an official register of such operations does not allow presenting reliable data on the epidemiology of diseases and injuries of the hip joint, the frequency and need for various types of endoprosthetics of large joints, and the frequency of revision arthroplasty. During the X1 Congress of Orthopedic Traumatologists of Russia (2018), the country's chief traumatologist S.P. Mironov announced the number of primary endoprosthetics in the country - 50,000 annually. In his opinion, the annual need for hip arthroplasty in adolescents and active young citizens in the country reaches 150. The lack of reliable elements of endoprostheses, which provide stability of fixation for many years and decades, do not guarantee the fulfillment of this task. In the medical service of the Armed Forces of the Russian Federation, the need for hip arthroplasty is 5-6 operations per 1,000 attached contingent [Buryachenko BP, 2005; Nikolenko V.K. et al., 2002, 2004; Shapovalov V.M. et al. 1999, 2000, 2002; Davydov DV, 2010] and 60-70 times exceeds the number of currently performed operations.

По материалам Х1 съезда травматологов-ортопедов России выживание эндопротеза не превышает 5-7 лет. Ревизионное эндопротезирование в сроки до 5 лет достигает 65% случаев, а повторное ревизионное эндопротезирование - 34,7% [Тихилов Р.М.,2018; Shubniakov I.I., Tikhilov R.M., Goncharov M.Iu., Karpukhin A.S., Mazurenko A.V., Pliev D.G., Blizniukov V.V. , 2010); Bloomfield M.R., Erickson J.A., McCarthy J.C., Mont M.A., Mulkey P., Peters C.L., Pivec R., Austin M.S. ., 2014; Sandgren B., Crafoord J., Olivecrona H., Garellick G., Weidenhielm L. , 2014; Tikhilov R.M., Shubniakov M.I., Boiarov A.A., Denisov A.O., Shubniakov I.I. , 2018]According to the materials of the X1 Congress of Traumatologists and Orthopedists of Russia, the survival of the endoprosthesis does not exceed 5-7 years. Revision endoprosthetics in terms of up to 5 years reaches 65% of cases, and repeated revision endoprosthetics - 34.7% [Tikhilov RM, 2018; Shubniakov I.I., Tikhilov R.M., Goncharov M.Iu., Karpukhin A.S., Mazurenko A.V., Pliev D.G., Blizniukov V.V. , 2010); Bloomfield M.R., Erickson J.A., McCarthy J.C., Mont M.A., Mulkey P., Peters C.L., Pivec R., Austin M.S. ., 2014; Sandgren B., Crafoord J., Olivecrona H., Garellick G., Weidenhielm L., 2014; Tikhilov R.M., Shubniakov M.I., Boiarov A.A., Denisov A.O., Shubniakov I.I. , 2018]

Широкое использовании компонентов эндопротезов тазобедренного и коленного суставов с пористым металлическим покрытием в виде металлических порошков, изготовленных методом газового измельчения (сферические порошки), или из проволоки - методом сетчатой ковки несколько увеличивают сроки стабильности. Однако даже покрытие такой поверхности эндопротеза гидроксиапатитом сохраняет стабильность имплантата только до 9-10 лет. Считается, что причина кроется в перегрузке отдельных участков имплантата и последующей резорбции кости. The widespread use of components of hip and knee endoprostheses with a porous metal coating in the form of metal powders made by gas milling (spherical powders), or from wire - by the method of mesh forging somewhat increase the stability time. However, even the coating of such a surface of the endoprosthesis with hydroxyapatite retains the stability of the implant only up to 9-10 years. It is believed that the reason lies in the overload of certain areas of the implant and the subsequent resorption of the bone.

Основной причиной ревизионного протезирования в 69,7-76,5% случаев является асептическое расшатывание: до 30% - это вертлужный компонент, 15,2% - бедренный компонент, более 24% - обоих компонентов [Абельцев В.П., 2004; Загородний Н.В., 1998; Закари С.М., 1996; Кузьменко В.В. и др., 1991; Надеев Ал.А. и др., 2004; Неверов В.А., 1990, 1997; Тихилов Р.М. и др., 2008; Троценко В.В. и др., 1987; Шерепо К.М., 1990; Brodner W. et al., 2004; Dowd J. et al., 1998; Jasperson B. et al., 2003; Hanssen A. et al., 1998; Herrera A. et al., 2004; Tonino A. et al., 2001; Virolainen P. et al., 2002; Давыдов Д. В., 2010; Malahias M.A., De Martino I., Gu A., Baral E., Wright T.M., Sculco P.K. , 2019; Broomfield J.A., Malak T.T., Thomas G.E., Palmer A.J., Taylor A., Glyn-Jones S. , 2017; Shubniakov I.I., Tikhilov R.M., Denisov A.O., Akhmedilov M.A., Chernyi A.Zh., Totoev Z.A., Dzhavadov A.A., Karpukhin A.S., Muraveva Iu.V. ; , 2019]. Причиной асептического расшатывания чашки эндопротеза является отсутствие остеоинтеграции имплантата с костью, особенно в условиях остеопороза. Под остеоинтеграцией следует понимать не просто непосредственный контакт, а функциональную связь между имплантатом и костной тканью на уровне химической и межмолекулярной адгезии остеогенных клеток.The main reason for revision prosthetics in 69.7-76.5% of cases is aseptic loosening: up to 30% is the acetabular component, 15.2% is the femoral component, more than 24% is both components [Abeltsev VP, 2004; Zagorodny N.V., 1998; Zachary S.M., 1996; Kuzmenko V.V. et al., 1991; Nadeev Al.A. et al., 2004; Neverov V.A., 1990, 1997; Tikhilov R.M. et al., 2008; Trotsenko V.V. et al., 1987; Sherepo K.M., 1990; Brodner W. et al., 2004; Dowd J. et al., 1998; Jasperson B. et al., 2003; Hanssen A. et al. 1998; Herrera A. et al., 2004; Tonino A. et al., 2001; Virolainen P. et al., 2002; Davydov D.V., 2010; Malahias M.A., De Martino I., Gu A., Baral E., Wright T.M., Sculco P.K. , 2019; Broomfield J. A., Malak T. T., Thomas G. E., Palmer A. J., Taylor A., Glyn-Jones S., 2017; Shubniakov I.I., Tikhilov R.M., Denisov A.O., Akhmedilov M.A., Chernyi A.Zh., Totoev Z.A., Dzhavadov A.A., Karpukhin A.S., Muraveva Iu.V. ; , 2019]. The reason for aseptic loosening of the endoprosthesis cup is the lack of osseointegration of the implant with the bone, especially in conditions of osteoporosis. Osseointegration should be understood not only as direct contact, but as a functional connection between the implant and the bone tissue at the level of chemical and intermolecular adhesion of osteogenic cells.

Обзор бесцементных чашек эндопротеза тазобедренного сустава позволяет выделить наиболее качественные эндопротезы тазобедренного сустава это Zimmer («Зиммер»); DePuy, Johnson & Johnson («ДеПью», принадлежит концерну «Джонсон энд Джонсон»); Stryker («Страйкер»); Smith & Nephew («Смит энд Нефью»); Biomet («Байомет»); Aesculap, B. Braun («Эскулап», отделение компании «Би Браун»), DJO Global, Waldemar LINK, Exactech, Sulzer Medica, Wright Medical Group, Ceraver, Implantcast ((Каталоги фирм). Хирург, планируя операцию эндопротезирования тазобедренного сустава, подбирает наиболее подходящую чашку для вертлужной впадины по рентгенограмме. При этом учитываются многие дополнительные параметры: этиология заболевания, форма таза, имеющиеся деформации, выраженность остеопороза и т. д.A review of cementless cups of the hip joint endoprosthesis makes it possible to single out the highest quality hip joint endoprostheses: Zimmer; DePuy, Johnson & Johnson (DePuy, owned by Johnson &Johnson);Stryker; Smith & Nephew (Smith &Nephew); Biomet ("Bayomet"); Aesculap, B. Braun, DJO Global, Waldemar LINK, Exactech, Sulzer Medica, Wright Medical Group, Ceraver, Implantcast. Surgeon planning hip replacement surgery, selects the most suitable cup for the acetabulum according to the radiograph, taking into account many additional parameters: the etiology of the disease, the shape of the pelvis, the existing deformities, the severity of osteoporosis, etc.

Имеется ряд патентов, отражающих технологию лазерного спекания металлических (чаще титановых) порошков различных сплавов для применяемую имплантатов: US 2010056602, CN106344221, CN204971711, WO2017005514 , EP 1683593 , US20100010638 , ES2578705 , EP3097145.There are a number of patents reflecting the technology of laser sintering of metal (usually titanium) powders of various alloys for the implants used: US 2010056602, CN106344221, CN204971711, WO2017005514, EP 1683593, US20100010638, ES2578705, EP3097145.

Патент RU 2627454 раскрывающий пористые структуры с управляемой рандомизацией и способы их изготовления. Задача изобретения состоит в разработки способа создании пористых биосовместимых структур для использования в качестве медицинских имплантатов, обладающих повышенной прочностью, позволяющей выдерживать весовые нагрузки, а также пористостью, обеспечивающей врастание ткани, в создании пористых биосовместимых структур, уподобляющей их свойства свойствам трабекулярных костей, в создании пористых биосовместимых структур обладающих управляемым и при этом случайным расположением перекладин и узлов, позволяющим улучшить их функциональные характеристики имплантатов. В указанных структурах каркаса лучше воспроизведены естественные трабекулярные структуры. Структуры применимы для изготовления различных видов имплантатов, в том числе, не ограничиваясь перечисленным, имплантатов тазобедренного сустава, в частности компрессионных винтов, имплантатов коленного сустава, голеностопного сустава, зубных, плечевого сустава, стопы/ кисти, фланцевых, спинных, черепных пластин, пластин для лечения переломов, интрамедуллярных стержней, средств наращивания костной ткани, скоб, костных винтов, имплантатов сердечнососудистой системы, таких как сердечные клапаны и искусственные устройства, способствующие работе сердца и желудочков, фиксаторов связок и мышц, других имплантатов и эндопротезов. Предложенные структуры применимы, например, к ацетабулярным колпачкам и ножкам. Предусмотрены материалы: металл, керамика, металлокерамика (кермет), стекло, стеклокерамика, полимер, композит и сочетания перечисленных материалов. В т.ч. титан, титановый сплав, цирконий, циркониевый сплав, ниобий, ниобиевый сплав, тантал, танталовый сплав, никель-хромовый (например, нержавеющая сталь), кобальт-хромовый сплав и сочетания перечисленных материалов. В данном патенте одним из решений, позволяющих повысить эффективность ортопедического имплантата, раскрыта рандомизация пористой структуры имплантата, обеспечивающая лучшую имитацию трабекулярных структур, в которые его имплантируют. То есть предполагается, что функциональные характеристики имплантата с пористой структурой можно улучшить, если в дополнение к обеспечению требуемой прочности, пористости и связности рандомизировать пористую структуру имплантата с получением в результате рандомизированной структуры каркаса, в противоположность однородной структуре с открытыми ячейками. Однако предлагается не просто имитировать трабекулярные структуры тех сегментов, в которые его имплантируют, а создавать оригинальные рандомизированные структуры, которые в отличие от рандомизированной существующей структуры, обеспечивает улучшение прочности одновременно с улучшением пористости и повышением сложности, например, за счет наличия трабекулярных свойств (при этом технически легче осуществимый при сегодняшнем уровне техники). Данный аналоготражает особенности технологии изготовления имплантатов, не уточняя параметры пористой структуры для конкретной области применения (ацетабулярная область подвздошной кости), не раскрывает лучшую структуру для имитации трабекулярных структур кости, не раскрывает геометрические и конструктивные особенности эндопротеза. Кроме того не предусматривает биоактивные покрытия например, покрытие гидроксиапатитом.Patent RU 2627454 discloses porous structures with controlled randomization and methods for their manufacture. The objective of the invention is to develop a method for creating porous biocompatible structures for use as medical implants with increased strength, allowing to withstand weight loads, as well as porosity, providing tissue ingrowth, in creating porous biocompatible structures, making their properties similar to those of trabecular bones, in creating porous biocompatible structures with controllable and at the same time random arrangement of bars and nodes, allowing to improve their functional characteristics of implants. In these framework structures, natural trabecular structures are better reproduced. The structures are applicable for the manufacture of various types of implants, including, but not limited to, hip implants, in particular compression screws, knee, ankle, dental, shoulder, foot / hand, flange, dorsal, cranial plates, plates for treatment of fractures, intramedullary rods, bone augmentation devices, braces, bone screws, cardiovascular implants such as heart valves and artificial devices that promote the work of the heart and ventricles, ligament and muscle fixators, other implants and endoprostheses. The proposed structures are applicable, for example, to acetabular caps and stems. Materials are provided: metal, ceramics, cermet (cermet), glass, glass ceramics, polymer, composite and combinations of these materials. Incl. titanium, titanium alloy, zirconium, zirconium alloy, niobium, niobium alloy, tantalum, tantalum alloy, nickel-chromium (for example, stainless steel), cobalt-chromium alloy, and combinations of these materials. In this patent, one of the solutions to improve the efficiency of an orthopedic implant, discloses the randomization of the porous structure of the implant, which provides a better imitation of the trabecular structures in which it is implanted. That is, it is contemplated that the functional performance of a porous implant can be improved if, in addition to providing the required strength, porosity and cohesion, the porous structure of the implant is randomized to result in a randomized framework structure as opposed to a uniform open cell structure. However, it is proposed not only to simulate the trabecular structures of those segments into which it is implanted, but to create original randomized structures, which, in contrast to the randomized existing structure, provide an improvement in strength simultaneously with an improvement in porosity and an increase in complexity, for example, due to the presence of trabecular properties (while technically easier to implement with the current state of the art). This analogue reflects the features of the implant manufacturing technology, without specifying the parameters of the porous structure for a specific area of application (acetabular region of the ilium), does not reveal the best structure for imitating trabecular bone structures, does not reveal the geometric and design features of the endoprosthesis. It also does not provide bioactive coatings such as hydroxyapatite coatings.

Отественная фирма LOGEEKs MS предлагает компоненты для эндопротезирования тазобедренного сустава, в частности линейку типо-размеров чашки ревизионные Tuberlocktm, выполненными по аддитивной технологии методом лазерного спекания порошков титановых сплавов. Чашки имеют шероховатую поверхность и гладкие отверстия со сферическими углублениями под шляпку винта. Аддитивная технология изготовления позволяет учесть особенности геометрии дефекта кости. Однако такое изделие не имеет стимулирующего остеогенез покрытия и не обеспечивает остеоинтеграции чашки в зоне имплантации на молекулярном уровне, не увеличивает срок выживаемости эндопротеза.The domestic company LOGEEKs MS offers components for hip arthroplasty, in particular, a line of standard sizes of Tuberlocktm revision cups, made using additive technology by laser sintering of titanium alloy powders. The cups have a rough surface and smooth holes with spherical indentations for the screw head. The additive manufacturing technology makes it possible to take into account the peculiarities of the geometry of the bone defect. However, such a product does not have a coating that stimulates osteogenesis and does not provide osseointegration of the cup in the implantation zone at the molecular level, and does not increase the survival time of the endoprosthesis.

Наиболее близким, к заявленному техническому решению по технической сущности является чашка пресс-фит фирмы ALTIMED (каталог имплантатов для остеосинтеза фирмы ALTIMED). Считается, что благодаря своей сферической форме и наличию пористой структурыThe closest to the claimed technical solution in terms of technical essence is a press-fit cup from ALTIMED (catalog of implants for osteosynthesis from ALTIMED). It is believed that due to its spherical shape and the presence of a porous structure

поверхности чашка обеспечивает стабильную первичную и вторичную фиксацию. Кроме того поверхность чашки покрыта защитным слоем диоксида титана, который повышает биосовместимость с костной тканью и предотвращает миграцию микропримесей в организм. Фирма изучила процесс врастания костной ткани в пористую структуру поверхности имплантата на животных: через месяц после имплантации исследователи наблюдали развитие рыхлой фиброзной ткани в порах поверхности имплантата; через 2 месяца фиброзная ткань частично вытесняется из пор остеоидной тканью; через 3 месяца в порах на поверхности чашки наблюдается только остеоидная ткань без признаков дистрофии и некроза. Однако клиническая практика использования данных элементов эндопротеза показала, что срок выживаемости данного изделия не превышает среднестатистические данные, сроки формирования костной ткани в порах на поверхности (3 месяца) и обилие фиброзной ткани в порах через 1-2 месяца после имплантации свидетельствуют об отсутствии остеоинтеграции имплантата на уровне химической и межмолекулярной адгезии остеогенных клеток. the surface of the cup provides stable primary and secondary fixation. In addition, the surface of the cup is covered with a protective layer of titanium dioxide, which increases biocompatibility with bone tissue and prevents the migration of trace impurities into the body. The firm studied the process of bone ingrowth into the porous structure of the implant surface in animals: a month after implantation, researchers observed the development of loose fibrous tissue in the pores of the implant surface; after 2 months, the fibrous tissue is partially displaced from the pores by the osteoid tissue; after 3 months, only osteoid tissue is observed in the pores on the surface of the cup, without signs of dystrophy and necrosis. However, the clinical practice of using these elements of the endoprosthesis has shown that the survival time of this device does not exceed the average statistical data, the timing of bone formation in the pores on the surface (3 months) and the abundance of fibrous tissue in the pores 1-2 months after implantation indicate the absence of osseointegration of the implant on the level of chemical and intermolecular adhesion of osteogenic cells.

Задачей полезной модели, является увеличение срока «выживаемости» чашки эндопротеза, путем его полной интеграции в кость и соответствии его структуры архитектонике кости.The objective of the utility model is to increase the "survival" period of the endoprosthesis cup, by means of its complete integration into the bone and the compliance of its structure with the bone architectonics.

Технический результат заключается в повышении стабильности положения с увеличением срока нахождения вертлужного компонента эндопротеза в стабильном состоянии в месте имплантации, при снижении риска инфекционных осложнений. The technical result consists in increasing the stability of the position with an increase in the period of stay of the acetabular component of the endoprosthesis in a stable state at the implantation site, while reducing the risk of infectious complications.

Технический результат достигается тем, что эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава с ячеистой структурой и биоактивным покрытием выполнен монолитным, в форме полусферы, из титанового сплава по аддитивной технологии методом лазерного спекания, выполнен с отверстиями со сферическими углублениями под шляпку костного винта, стенка выполнена толщиной 4мм, содержит радиальные сквозные ячейки шестигранной формы, диаметр вписанной окружности каждой ячейки 1,5 мм, стенка ячейки имеет поперечные сквозные поры, наружная поверхность и стенки ячеек содержат биоактивное покрытие толщиной в 40 мкм шероховатостью Ra=2,38 мкм с микропорами и с антибиотиком. The technical result is achieved by the fact that the endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint with a cellular structure and a bioactive coating is made monolithic, in the form of a hemisphere, made of a titanium alloy according to additive technology by the laser sintering method, made with holes with spherical indentations for the head of the bone screw, the wall is 4 mm thick contains radial through cells of a hexagonal shape, the diameter of the inscribed circle of each cell is 1.5 mm, the cell wall has transverse through pores, the outer surface and walls of the cells contain a bioactive coating 40 µm thick with a roughness Ra = 2.38 µm with micropores and with an antibiotic.

Техническое решение поясняется графическими материалами:The technical solution is illustrated by graphic materials:

Фиг.1 – общий вид вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава, отражающие особенности ее структуры и положение в костях таза при имплантации; Figure 1 - General view of the acetabular component of the hip joint endoprosthesis, reflecting the features of its structure and position in the pelvic bones during implantation;

Фиг.2 – поперечный разрез вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава;Fig. 2 is a cross-sectional view of the acetabular component of the hip joint endoprosthesis;

Фиг.3 – показаны сквозные ячейки и поры (каналы) в теле вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава;Fig. 3 shows through cells and pores (channels) in the body of the acetabular component of the hip joint endoprosthesis;

Фиг.4 – общий вид вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава, установленного в области вертлужной падины; Fig. 4 is a general view of the acetabular component of the hip joint endoprosthesis installed in the acetabulum region;

Фиг.5 – общий вид эндопротеза тазобедренного сустава, с вертлужным компонентом, вкладышем, ножкой, установленной в бедренной кости; Fig. 5 is a general view of a hip joint endoprosthesis with an acetabular component, an insert, a leg, installed in the femur;

Фиг.6 – микрофотографии продольного среза имплантационно-тканевого блока: а- через месяц после операции все ячейки имплантата заполнены костным веществом сходным по плотности губчатой кости; б - гистоструктурная организация тканевого субстрата, покрывающего биоактивные импланты (увеличение 400х); в - совмещенная карта рентгеновского электронно-зондового микроанализа тканевого субстрата, сформировавшегося на поверхности и в порах имплантата, полученные в характеристическом излучении Са и Р и Тi (Са-красный, Р- зеленый, Ti –синий);Fig. 6 - photomicrographs of a longitudinal section of the implantation-tissue block: a - one month after the operation, all the cells of the implant are filled with bone substance similar in density to the cancellous bone; b - histostructural organization of the tissue substrate covering bioactive implants (magnification 400x); c - a combined map of X-ray electron probe microanalysis of the tissue substrate formed on the surface and in the pores of the implant, obtained in the characteristic radiation of Ca and P and Ti (Ca-red, P-green, Ti-blue);

Фиг.7 - микрофотографии, прорастание микрососудов в ячейки имплантата (29 суток эксперимента) и формирование новых сосудов в функционирующей кости (год эксперимента): а - совмещенные карты рентгеновского электронно-зондового микроанализа, увеличение-200х (синий -Ti, салатный - смешанное наложение Са и Р на поверхности капилляров); б - иммуногистохимический маркер (CD34) отметил новообразованные сосуды (коричневый) - 1 год эксперимента, Ув.1000х.Fig. 7 - photomicrographs, germination of microvessels into the cells of the implant (29 days of the experiment) and the formation of new vessels in the functioning bone (year of the experiment): a - aligned maps of X-ray electron probe microanalysis, magnification - 200x (blue - Ti, salad - mixed overlay Ca and P on the surface of capillaries); b - immunohistochemical marker (CD34) noted newly formed vessels (brown) - 1 year of the experiment, Uv. 1000x.

На графических материалах цифрами обозначено:On graphic materials, numbers indicate:

1 - ячейка;1 - cell;

2 - поры;2 - pores;

3 - отверстие;3 - hole;

4 - паз;4 - groove;

5 - ножка;5 - leg;

6 - винт;6 - screw;

7 - вкладыш.7 - insert.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава с ячеистой структурой и биоактивным покрытием (вертлужный компонент или ацетабулярный компонент или ацетабулярная часть эндопротеза тазобедренного сустава), далее чашка, выполнена монолитной из титанового сплава и имеет биоактивное кальций-фосфатное покрытие, содержит сквозные ячейки 1, радиально расположенные, и поры (каналы) 2 позволяющие сохраняет возможность внутрикостного кровоснабжения, свободного перемещения тканевой жидкости. Чашка выполнена по аддитивной технологии методом лазерного спекания из сплава титанового порошка и имеет вид полусферы с отверстиями 3 под фиксирующие костные винты 6. Стенка чашки выполнена толщиной 4 мм, имеет радиальные сквозные ячейки 1 шестигранной формы с толщиной стенки от 1 мм до 1,5 мм, диаметр вписанной окружности ячейки 1,5 мм, стенка ячейки 1 имеет поперечные поры (каналы) 2 диаметром 300 мкм. Чашка содержит керамический вкладыш 7, в отверстиях 3 установлены костные винты 6.The endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint with a cellular structure and a bioactive coating (the acetabular component or the acetabular component or the acetabular part of the hip joint endoprosthesis), then the cup is made of a monolithic titanium alloy and has a bioactive calcium-phosphate coating, contains through cells and 1, radially located, pores (channels) 2 allowing the possibility of intraosseous blood supply, free movement of tissue fluid. The cup is made by additive technology by laser sintering from an alloy of titanium powder and has the form of a hemisphere with holes 3 for fixing bone screws 6. The cup wall is 4 mm thick, has radial through cells 1 of a hexagonal shape with a wall thickness of 1 mm to 1.5 mm , the diameter of the inscribed circle of the cell is 1.5 mm, the wall of the cell 1 has transverse pores (channels) 2 with a diameter of 300 μm. The cup contains a ceramic insert 7, bone screws 6 are installed in the holes 3.

Наружная поверхность чашки и стенки ячеек 1 содержат биоактивное покрытие гидроксиапатитом по технологии МДО (микродуговое оксидирование) толщиной в 40 мкм с антибиотиком широкого спектра действия.The outer surface of the cup and the walls of the cells 1 contain a bioactive coating with hydroxyapatite according to the MAO technology (micro-arc oxidation) 40 μm thick with a broad-spectrum antibiotic.

Костные винты 6 предназначенные для фиксации чашки к костной ткани выполнены из титановых сплавов и имеют биоактивное покрытие гидроксиапатитом по технологии МДО (микродуговое оксидирование) толщиной 40 мкм с антибиотиком широкого спектра действия.Bone screws 6 intended for fixing the cup to the bone tissue are made of titanium alloys and have a bioactive hydroxyapatite coating using the MAO technology (microarc oxidation) with a thickness of 40 microns with a broad-spectrum antibiotic.

Чашка вертлужной впадины эндопротеза тазобедренного сустава выполнена в виде полусферы из порошка титанового сплава по аддитивной технологии, имеет отверстия 3 со сферическими углублениями под шляпку костного винта 6, выполненного из титана с покрытием гидроксиапатитом по технологии микродугового оксидирования. Наружная поверхность чашки обеспечивает плотную посадку в область вертлужной впадины и надежную первичную фиксацию с костью. Вторичная фиксация реализуется врастанием костной ткани в радиальную пористую структуру всей толщины чашки. По периметру основания чашки имеются пазы 4, которые предотвращают поворачивание вкладыша 7 и гарантируют его точное позицирование. Стенка чашки общей толщиной 4 мм, имеет сформированные сквозные ячейки 1 шестигранной формы с толщиной стенки 1 мм до 1,5 мм, и с диаметром по вписанной окружности ячейки 1,5 мм. Стенка ячейки 1 имеет поперечные поры (каналы) 2 диаметром 300 мкм. Таким образом, все сквозные ячейки 1 связаны между собой поперечными сквозными порами 2, что позволяет биологическим жидкостям свободно циркулировать и а микрососудам свободно прорастать внутри массива чашки и формировать на поверхности биологические ткани, обеспечивать остеокондуктивный процесс при формировании кости. Поверхность вертлужного компонента эндопротеза снаружи и внутри пор 2 и ячеек 1 содержит биоактивное покрытие гидроксиапатитом и антибиотиком широкого спектра действия. Толщина биоактивного покрытия 40 мкм, шероховатость Ra=2,38 мкм или Rz= 14,15 мкм. Покрытие по технологии МДО (микродуговое оксидирование) обеспечивает наличие микропор на поверхности имплантата размером до 100 мкм. Гидрокиапатит обладая остеоиндуктивными свойствами стимулирует репаративный остеогенез и обеспечивает надежную остеоинтеграцию имплантата на уровне межмолекулярной адгезии остеогенных клеток.The cup of the acetabulum of the hip joint endoprosthesis is made in the form of a hemisphere of titanium alloy powder according to the additive technology, has holes 3 with spherical indentations for the head of the bone screw 6, made of titanium coated with hydroxyapatite according to the micro-arc oxidation technology. The outer surface of the cup provides a snug fit in the acetabulum and a secure primary anchorage to the bone. Secondary fixation is realized by bone ingrowth into the radial porous structure of the entire thickness of the cup. There are grooves 4 along the perimeter of the base of the cup, which prevent the insert 7 from turning and ensure its precise positioning. The wall of the cup with a total thickness of 4 mm, has formed through cells 1 of a hexagonal shape with a wall thickness of 1 mm to 1.5 mm, and with an inscribed cell diameter of 1.5 mm. The cell wall 1 has transverse pores (channels) 2 with a diameter of 300 μm. Thus, all through cells 1 are interconnected by transverse through pores 2, which allows biological fluids to circulate freely and microvessels to grow freely inside the cup array and form biological tissues on the surface, provide an osteoconductive process during bone formation. The surface of the acetabular component of the endoprosthesis outside and inside the pores 2 and cells 1 contains a bioactive coating with hydroxyapatite and a broad-spectrum antibiotic. The thickness of the bioactive coating is 40 microns, the roughness is Ra = 2.38 microns or Rz = 14.15 microns. The coating using the MAO technology (microarc oxidation) provides the presence of micropores on the implant surface up to 100 microns in size. Hydroxyapatite, possessing osteoinductive properties, stimulates reparative osteogenesis and ensures reliable osseointegration of the implant at the level of intermolecular adhesion of osteogenic cells.

Использование полезной моделиUse of the utility model

Чашка, имплантируемая в ацетабулярную область подвздошной кости. Установка вертлужного компонента тазобедренного сустава с ячеистой структурой и биоактивным покрытием практически не отличается от бесцементного способа установки чашки эндопротеза тазобедренного сустава любой фирмы. Cup implanted in the acetabular region of the ilium. Installation of the acetabular component of the hip joint with a honeycomb structure and a bioactive coating practically does not differ from the cementless method of installing a cup of a hip joint endoprosthesis of any company.

После выполнения доступа к тазобедренному суставу и остеотомии шейки бедренной кости приступают к подготовке костного ложа. Оптимальное положение вертлужного компонента, составляет 45° отведения и 10-15° сгибания кпереди (антеверсия). При установке чашки для достижения «press-fit» эффекта размер имплантата должен превышать внутренний размер вертлужной впадины после ее обработки фрезами на 2 мм. Внедрение в вертлужную впадину контролируют под ударами молотка по направителю, учитывая сопротивление костной ткани и уменьшение диастаза (расстояния между дном чашки и костной тканью) через отверстия для установки костных винтов. Плотность посадки чашки определяют путем легкого покачивания за направитель. В тех случаях, если сохраняются сомнения в прочности первичной фиксации, целесообразно укрепить чашку одним или двумя спонгиозными костными винтами, выполненными из титана и покрытыми гидроксиапатитом по технологии МДО (диаметр костных винтов 6,5 мм). Винты 6 должны вводиться в подвздошную кость в задневерхнем секторе. Следует иметь в виду, что если первичная плотность посадки зависит от правильно выбранного размера фрезы и дополнительной фиксации винтами, то вторичная фиксация обеспечивается активным процессом остеоинтеграции - формирования костного вещества внутри ячеек 1 и пор 2 чашки. Уже в течение первого месяца после операции формируется прочный костно-имплантационный блок, который обеспечивает стабильное положение чашки на длительное время. Покрытие титанового имплантата и фиксирующих винтов 6 гидроксиапатитом стимулирует процесс остеоиндукции и структура окружающей костной ткани значительно уплотняется. Последнее имеет огромное значение для профилактики расшатывания элементов эндопротеза при выраженном остеопорозе. Процесс остеоиндукции важен и при заполнении небольших дефектов кости, например, сохраняющегося диастаза (1-1,5 мм) между чашкой и костным ложем впадины.After access to the hip joint and osteotomy of the femoral neck, the preparation of the bone bed is started. The optimal position of the acetabular component is 45 ° abduction and 10-15 ° anterior flexion (anteversion). When installing the cup to achieve a "press-fit" effect, the size of the implant should exceed the internal size of the acetabulum after its processing with cutters by 2 mm. The insertion into the acetabulum is controlled under hammer blows on the guide, taking into account the resistance of the bone tissue and the decrease in diastasis (the distance between the bottom of the cup and the bone tissue) through the holes for the installation of bone screws. The tightness of the cup is determined by gently rocking the guide. In cases where doubts remain about the strength of the primary fixation, it is advisable to strengthen the cup with one or two cancellous bone screws made of titanium and covered with hydroxyapatite using the MAO technology (bone screws diameter 6.5 mm). Screws 6 should be inserted into the ilium in the posterior superior sector. It should be borne in mind that if the primary planting density depends on the correctly selected cutter size and additional fixation with screws, then the secondary fixation is provided by an active process of osseointegration - the formation of bone substance inside the cells 1 and pores 2 of the cup. Already within the first month after the operation, a strong bone-implantation block is formed, which ensures a stable position of the cup for a long time. Coating the titanium implant and fixing screws 6 with hydroxyapatite stimulates the osteoinduction process and the structure of the surrounding bone tissue becomes significantly denser. The latter is of great importance for the prevention of loosening of the elements of the endoprosthesis in severe osteoporosis. The osteoinduction process is also important when filling small bone defects, for example, persistent diastasis (1-1.5 mm) between the cup and the bone bed of the cavity.

Установка вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава завершается внедрением в полость чашки вкладыша 7, который выполнен керамическим. В конструкции чашки предусмотрены антиротационные пазы 4 формирующие выступы для блокировки вкладыша 6.The installation of the acetabular component of the hip joint endoprosthesis is completed by inserting an insert 7 into the cavity of the cup, which is made of ceramic. The design of the cup provides anti-rotation grooves 4 forming protrusions for blocking the liner 6.

Дальнейшие этапы операции включают установку бедренного компонента эндопротеза ножки 5. На конус шейки ножки 5 устанавливается бедренная головка, которая затем вправляется в вертлужный компонент эндопротеза. После проверки объема движений и длины конечности устанавливается дренаж и рана послойно ушивается.Further stages of the operation include the installation of the femoral component of the stem endoprosthesis 5. A femoral head is installed on the cone of the stem neck 5, which is then set into the acetabular component of the endoprosthesis. After checking the range of motion and length of the limb, drainage is installed and the wound is sutured in layers.

Следует подчеркнуть, что костный мозг со всем его содержимым в виде остеогенных клеток, гормонов и морфогенетических белков сразу проникает в ячейки эндопротеза и формирует там костную ткань на огромной площади. Таким образом, клиническое использование предложенного технического решения должно исключить лизис спонгиозной кости в области контакта чашки и подготовленного ложа вертлужной впадины, обеспечить длительную стабильность данного элемента эндопротеза, а также сократить сроки послеоперационной реабилитации даже у больных с выраженным остеопорозом.It should be emphasized that the bone marrow with all its contents in the form of osteogenic cells, hormones and morphogenetic proteins immediately penetrates into the cells of the endoprosthesis and forms bone tissue there over a huge area. Thus, the clinical use of the proposed technical solution should exclude lysis of the spongy bone in the area of contact between the cup and the prepared acetabulum bed, ensure long-term stability of this element of the endoprosthesis, and also reduce the time of postoperative rehabilitation even in patients with severe osteoporosis.

Технический результат заключается в обеспечении полной остеоинтеграции и абсолютной стабильности чашки эндопротеза в вертлужной впадине с увеличением срока стабильного положения, за счет всестороннего проникновения тканей в массив тела чашки обеспечивается стабильная фиксация на десятилетия. Сеть продольных и поперечных сквозных пор (каналов), сеть пор, сообщающихся с ячейками, позволяет циркулировать биологическим жидкостям (гормоны, морфогенетические белки) и проникать биологическим материалам (мезенхимальные стволовые клетки, микрососуды) внутрь имплантата. Биологически активный слой на основе гидроксиапатита и поры обеспечивают образование ядер кристаллизации, инициирует остеоиндуктивный процесс на поверхности ячеек и не препятствует остеокондуктивному процессу проникновения капилляров со стороны губчатого вещества подвздошной кости, обеспечивая полную остеоинтеграцию имплантата в короткие сроки (в течение 1 месяца) и механическую прочность прилежащей кости. В конечном результате получаем полноценную кость, армированную ячеистым, пористым имплантатом - чашкой, образуется костно-имплатационный блок.The technical result consists in ensuring complete osseointegration and absolute stability of the endoprosthesis cup in the acetabulum with an increase in the period of stable position, due to the comprehensive penetration of tissues into the cup body mass, stable fixation is provided for decades. The network of longitudinal and transverse through pores (channels), a network of pores communicating with the cells, allows biological fluids (hormones, morphogenetic proteins) to circulate and biological materials (mesenchymal stem cells, microvessels) to penetrate into the implant. The biologically active layer based on hydroxyapatite and pores ensure the formation of nuclei of crystallization, initiates the osteoinductive process on the surface of the cells and does not interfere with the osteoconductive process of penetration of capillaries from the cancellous substance of the ilium, providing complete osseointegration of the implant in a short time (within 1 month) and mechanical strength of the adjacent bones. The end result is a full-fledged bone, reinforced with a cellular, porous implant - a cup, a bone-implantation block is formed.

Быстрая, в течение месяца, остеоинтеграция имплантата надежно блокирует его положение относительно тазовой кости и позволяет легко выдерживать все физиологические нагрузки. Fast, within a month, osseointegration of the implant reliably locks its position relative to the pelvic bone and makes it easy to withstand all physiological loads.

Процесс формирования костно-имплантационного блока изучен на экспериментальных животных. Гистологическими и иммуногистологическими исследованиями доказано, что в кости внутри и снаружи имплантата протекают нормальные процессы физиологической регенерации, что обеспечит выживание предложенного изделия десятилетиями у молодых и активных пациентов. Поэтому вкладыш ацетабулярной части эндопротеза и головку бедренной части желательно использовать керамические - такая пара трения позволяет минимизировать уровень износа (0,001-0,002 мм/год) [Hadley M., Hardaker C., Isaac G., Fisher J., 2018; Kim Y.H., Park J.W. , 2020; Murylev V.Iu., Kavalerskii G.M., Terentev D.I., Rukin A.Ia., Elizarov P.M., Muzychenkov A.V. , 2017; Turakhodzhaev F.A., Magomedov Kh.M., Kalashnikov S.A., Zagorodnii N.V. 2016; Blakeney W.G., Beaulieu Y., Puliero B., Lavigne M., Roy A., Massé V., Vendittoli P.-A. 2018; Goretti C., Polidoro F., Paderni S., Belluati A., 2019], а бедренный компонент изготавливается по такому же принципу ячеистым (патент RU 2695271).The process of bone implantation block formation has been studied in experimental animals. Histological and immunohistological studies have shown that normal physiological regeneration processes take place in the bone inside and outside the implant, which will ensure the survival of the proposed product for decades in young and active patients. Therefore, the insert of the acetabular part of the endoprosthesis and the head of the femoral part are desirable to use ceramic - such a friction pair minimizes the level of wear (0.001-0.002 mm / year) [Hadley M., Hardaker C., Isaac G., Fisher J., 2018; Kim Y.H., Park J.W. , 2020; Murylev V.Iu., Kavalerskii G.M., Terentev D.I., Rukin A.Ia., Elizarov P.M., Muzychenkov A.V. , 2017; Turakhodzhaev F.A., Magomedov Kh.M., Kalashnikov S.A., Zagorodnii N.V. 2016; Blakeney W.G., Beaulieu Y., Puliero B., Lavigne M., Roy A., Massé V., Vendittoli P.-A. 2018; Goretti C., Polidoro F., Paderni S., Belluati A., 2019], and the femoral component is made according to the same cellular principle (patent RU 2695271).

Claims (2)

1. Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава с ячеистой структурой и биоактивным покрытием, характеризующийся тем, что выполнен монолитным, в форме полусферы, из титанового сплава по аддитивной технологии методом лазерного спекания, выполнен с отверстиями со сферическими углублениями под шляпку костного винта, стенка выполнена толщиной 4 мм, содержит радиальные сквозные ячейки шестигранной формы, диаметр вписанной окружности каждой ячейки 1,5 мм, стенка ячейки имеет поперечные сквозные поры, наружная поверхность и стенки ячеек содержат биоактивное покрытие толщиной в 40 мкм шероховатостью Ra=2,38 мкм с микропорами и с антибиотиком. 1. The endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint with a cellular structure and a bioactive coating, characterized by the fact that it is made of a monolithic, in the form of a hemisphere, from a titanium alloy according to additive technology by the laser sintering method, made with holes with spherical indentations for the head of the bone screw, the wall is made 4 mm, contains radial through cells of a hexagonal shape, the diameter of the inscribed circle of each cell is 1.5 mm, the cell wall has transverse through pores, the outer surface and walls of the cells contain a bioactive coating 40 μm thick with a roughness of Ra = 2.38 μm with micropores and with an antibiotic ... 2. Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава с ячеистой структурой и биоактивным покрытием по п.1, отличающийся тем, что выполнен с биоактивным покрытием из гидроксиапатита. 2. The endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint with a cellular structure and a bioactive coating according to claim 1, characterized in that it is made with a bioactive coating of hydroxyapatite.
RU2020134434U 2020-10-20 2020-10-20 Endoprosthesis of the hip joint with a honeycomb structure and a bioactive coating RU202646U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020134434U RU202646U1 (en) 2020-10-20 2020-10-20 Endoprosthesis of the hip joint with a honeycomb structure and a bioactive coating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020134434U RU202646U1 (en) 2020-10-20 2020-10-20 Endoprosthesis of the hip joint with a honeycomb structure and a bioactive coating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU202646U1 true RU202646U1 (en) 2021-03-01

Family

ID=74857256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020134434U RU202646U1 (en) 2020-10-20 2020-10-20 Endoprosthesis of the hip joint with a honeycomb structure and a bioactive coating

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU202646U1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU210809U1 (en) * 2021-10-28 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint
RU210800U1 (en) * 2021-11-08 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) ENDOPROSTHESIS OF THE ACETABULAR COMPONENT OF THE HIP JOINT
RU210804U1 (en) * 2021-10-28 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint
RU210801U1 (en) * 2021-11-08 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) ENDOPROSTHESIS OF THE ACETABULAR COMPONENT OF THE HIP JOINT
RU210808U1 (en) * 2021-10-28 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint
RU210803U1 (en) * 2021-11-08 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) ENDOPROSTHESIS OF THE ACETABULAR COMPONENT OF THE HIP JOINT
RU210802U1 (en) * 2021-10-28 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint
RU212589U1 (en) * 2021-11-24 2022-07-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint
CN117883221A (en) * 2024-01-23 2024-04-16 北京力达康科技有限公司 Biological acetabulum revision prosthesis based on 3D printing and preparation method thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050184134A1 (en) * 2002-06-18 2005-08-25 Zimmer Technology, Inc. Method for attaching a porous metal layer to a metal substrate
RU2310422C1 (en) * 2006-05-26 2007-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "ИЛЬКОМ" Cotyloid component's cup of hip joint endoprosthesis
EA010647B1 (en) * 2007-05-24 2008-10-30 Закрытое Акционерное Общество "Алтимед" Knee-cap of cotyloid cavity with cement-free fixation
WO2009102712A1 (en) * 2008-02-12 2009-08-20 Biomet Manufacturing Corp. An acetabular cup having an adjustable modular augment
US20180055641A1 (en) * 2005-12-06 2018-03-01 Howmedica Osteonics Corp. Laser-produced porous surface
US20180193152A1 (en) * 2015-07-09 2018-07-12 Waldemar Link Gmbh & Co. Kg Porous structure for bone implants
RU195377U1 (en) * 2019-09-20 2020-01-23 Общество с ограниченной ответственностью "ОСТЕОМЕД-М" Swivel component of the endoprosthesis of the hip joint

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050184134A1 (en) * 2002-06-18 2005-08-25 Zimmer Technology, Inc. Method for attaching a porous metal layer to a metal substrate
US20180055641A1 (en) * 2005-12-06 2018-03-01 Howmedica Osteonics Corp. Laser-produced porous surface
RU2310422C1 (en) * 2006-05-26 2007-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "ИЛЬКОМ" Cotyloid component's cup of hip joint endoprosthesis
EA010647B1 (en) * 2007-05-24 2008-10-30 Закрытое Акционерное Общество "Алтимед" Knee-cap of cotyloid cavity with cement-free fixation
WO2009102712A1 (en) * 2008-02-12 2009-08-20 Biomet Manufacturing Corp. An acetabular cup having an adjustable modular augment
US20180193152A1 (en) * 2015-07-09 2018-07-12 Waldemar Link Gmbh & Co. Kg Porous structure for bone implants
RU195377U1 (en) * 2019-09-20 2020-01-23 Общество с ограниченной ответственностью "ОСТЕОМЕД-М" Swivel component of the endoprosthesis of the hip joint

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU210809U1 (en) * 2021-10-28 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint
RU210804U1 (en) * 2021-10-28 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint
RU210808U1 (en) * 2021-10-28 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint
RU210802U1 (en) * 2021-10-28 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint
RU210800U1 (en) * 2021-11-08 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) ENDOPROSTHESIS OF THE ACETABULAR COMPONENT OF THE HIP JOINT
RU210801U1 (en) * 2021-11-08 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) ENDOPROSTHESIS OF THE ACETABULAR COMPONENT OF THE HIP JOINT
RU210803U1 (en) * 2021-11-08 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) ENDOPROSTHESIS OF THE ACETABULAR COMPONENT OF THE HIP JOINT
RU212589U1 (en) * 2021-11-24 2022-07-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Endoprosthesis of the acetabular component of the hip joint
CN117883221A (en) * 2024-01-23 2024-04-16 北京力达康科技有限公司 Biological acetabulum revision prosthesis based on 3D printing and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU202646U1 (en) Endoprosthesis of the hip joint with a honeycomb structure and a bioactive coating
US10806587B2 (en) Prosthetic implant support structure
Morscher Cementless total hip arthroplasty.
US4406023A (en) Stemmed femoral component for the human hip
US6749639B2 (en) Coated prosthetic implant
Morscher et al. Cementless fixation of" isoelastic" hip endoprostheses manufactured from plastic materials.
Oosterbos et al. High survival rate of hydroxyapatite-coated hip prostheses 100 consecutive hips followed for 10 years
EP1611868B1 (en) Adjustable orthopaedic prosthesis
AU662535B2 (en) Prosthetic implants with bioabsorbable coating
US4514865A (en) Stemmed femoral component for the human hip
US7892290B2 (en) Fluted sleeve hip prosthesis for modular stem
MORSCHER et al. Cementless Press-Fit Cup Principles, Experimental Data, and Three-Year Follow-Up Study
JP2001346819A (en) Femoral hip prosthesis
US6887278B2 (en) Prosthetic implant having segmented flexible stem
Smith Rationale for biological fixation of prosthetic devices
Perka et al. Revision acetabular arthroplasty using a pedestal cup in patients with previous congenital dislocation of the hip–four case reports and review of treatment
RU2695271C1 (en) Hip joint endoprosthesis
Lyu Use of Wagner cementless self-locking stems for massive bone loss in hip arthroplasty
RU2810408C1 (en) Surface hip endoprothesis with cellular structure and bioactive coating
RU2810409C1 (en) Surface endoprothesis of hip joint with cell structure
RU2785011C1 (en) Individual implant of the proximal articular end of the humerus with bioactive properties
RU2817492C1 (en) Reinforced articulating hip joint spacer with adjustable offset and method of its manufacturing
RU54769U1 (en) Cementless endoprosthesis of the hip joint
Cetin et al. Arthroplasty as a Choice of Treatment in Hip Surgery
Knahr et al. Long-term results with ceramic tumor prostheses