RU212589U1 - Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава - Google Patents
Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава Download PDFInfo
- Publication number
- RU212589U1 RU212589U1 RU2021134432U RU2021134432U RU212589U1 RU 212589 U1 RU212589 U1 RU 212589U1 RU 2021134432 U RU2021134432 U RU 2021134432U RU 2021134432 U RU2021134432 U RU 2021134432U RU 212589 U1 RU212589 U1 RU 212589U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- endoprosthesis
- ion
- cells
- hip joint
- acetabular component
- Prior art date
Links
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 title claims abstract description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 28
- -1 silver ions Chemical group 0.000 claims abstract description 27
- 210000000988 Bone and Bones Anatomy 0.000 claims abstract description 26
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims abstract description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 14
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000000996 additive Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims abstract description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 6
- 210000002421 Cell Wall Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 230000000975 bioactive Effects 0.000 claims abstract description 5
- 210000003850 cellular structures Anatomy 0.000 claims abstract description 4
- 210000001624 Hip Anatomy 0.000 abstract description 8
- 210000000588 Acetabulum Anatomy 0.000 abstract description 4
- 230000000399 orthopedic Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000845 anti-microbial Effects 0.000 description 12
- 230000000702 anti-platelet Effects 0.000 description 12
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 12
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 9
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010883 osseointegration Methods 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000004819 osteoinduction Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic Effects 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940064005 Antibiotic throat preparations Drugs 0.000 description 1
- 229940083879 Antibiotics FOR TREATMENT OF HEMORRHOIDS AND ANAL FISSURES FOR TOPICAL USE Drugs 0.000 description 1
- 229940042052 Antibiotics for systemic use Drugs 0.000 description 1
- 229940042786 Antitubercular Antibiotics Drugs 0.000 description 1
- 210000004369 Blood Anatomy 0.000 description 1
- 210000004204 Blood Vessels Anatomy 0.000 description 1
- 210000001736 Capillaries Anatomy 0.000 description 1
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 210000003414 Extremities Anatomy 0.000 description 1
- 229940093922 Gynecological Antibiotics Drugs 0.000 description 1
- 210000003692 Ilium Anatomy 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- 229940024982 Topical Antifungal Antibiotics Drugs 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogens Species 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 229940079866 intestinal antibiotics Drugs 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic Effects 0.000 description 1
- 229940005935 ophthalmologic Antibiotics Drugs 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic Effects 0.000 description 1
- 238000007745 plasma electrolytic oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged Effects 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
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. Технический результат полезной модели заключается в упрочнении поверхности внешней стороны чашки, взаимодействующей с костной тканью, в результате синтеза углеродного алмазоподобного слоя. Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава с ячеистой структурой и биоактивным покрытием выполнен монолитным в виде чаши, имеющей форму полусферы из титанового сплава по аддитивной технологии методом лазерного спекания 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 чаши и стенки ячеек имеют биосовместимое гетерогенное оксидное покрытие толщиной 20 мкм и шероховатостью Ra=1,4 мкм с микропорами размером 12 мкм, полученное в результате газотермического оксидирования на воздухе с последующим синтезом на его поверхности углеродной алмазоподобной пленки, полученной в процессе ионно-лучевой обработки в вакуумной среде углекислого газа (СО2) пучком ионов аргона (Аr+) и модифицированной ионами серебра (Ag+) и ионами лантана (La+) в процессе ионно-лучевой обработки. 1 фиг.
Description
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.
В Российской Федерации потребность первичного эндопротезирования тазобедренного сустава составляет порядка 50000 хирургических вмешательств ежегодно, а потребность в эндопротезировании тазобедренного сустава у подростков и активных молодых граждан достигает уровня 150 операций по имплантации. Процент осложнений и неудовлетворительных результатов имплантации при операциях эндопротезирования тазобедренного сустава остается по-прежнему на высоком уровне. Увеличить эффективность таких операций возможно путем повышения уровня биосовместимости эндопротезов при использовании новых конструкционных материалов и покрытий, а также путем разработки высокотехнологичных конструкций эндопротезов.
Поверхности, контактирующие с биоструктурами, должны обладать высокой суммарной открытой пористостью и морфологической гетерогенностью, что необходимо для эффективного прорастания клеток костной ткани и прочного остеоинтеграционного закрепления имплантируемых конструкций в организме.
Однако высокая открытая пористость покрытий характеризуется пониженной механической прочностью, что является сильным ограничением в разработке высокопористых имплантационных систем. Поэтому создание внутрикостных металлических конструкций с пористыми биосовместимыми покрытиями, обладающими повышенной прочностью, является актуальным в современной имплантологии и биоинженерии поверхности.
При действии агрессивной биологической среды ввиду отсутствия физико-механических условий, обеспечивающих эффективное интеграционное (на микро- и наноуровне) взаимодействие поверхности эндопротеза с прилегающими костными структурами, происходят процессы воспаления прилегающих тканей и отторжения установленных конструкций. Поэтому для повышения эффективности использования эндопротезов рекомендуют применение биосовместимых покрытий с антимикробными и антитромбоцитарными свойствами.
Известна конструкция эндопротеза вертлужного компонента тазобедренного сустава фирмы LOGEEKs MS (http://3dmed.logeeks.ru/), которая предлагает компоненты для эндопротезирования тазобедренного сустава, в частности линейку типоразмеров вертлужных компонентов Tuberlocktm, выполненных 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.
Недостатком данной конструкции является отсутствие на внешней стороне чашки, взаимодействующей с костной тканью, биосовместимого гетерогенного покрытия, обладающего антимикробными и антитромбоцитарными свойствами и высокой механической прочностью.
Известна конструкция эндопротеза вертлужного компонента (чашки) пресс-фит фирмы ALTIMED (каталог имплантатов для остеосинтеза фирмы ALTIMED) (http://www.altimed.by/uploads/userfiles/files/altimed_catalogue_2012_russian.pdf). Эндопротез имеет сферическую форму и пористую структуру поверхности, что обеспечивает стабильную первичную и вторичную фиксацию. Кроме того, поверхность чашки покрыта защитным коррозионностойким слоем диоксида титана, который повышает биосовместимость и предотвращает миграцию микропримесей в организм.
Недостатком данной конструкции является отсутствие на внешней стороне чашки, взаимодействующей с костной тканью, биосовместимого гетерогенного покрытия, обладающего антимикробными и антитромбоцитарными свойствами и высокой механической прочностью.
Наиболее близким по технической сущности предлагаемой полезной модели является конструкция эндопротеза вертлужного компонента тазобедренного сустава [Патент РФ №202646, МПК A61F 2/34 (2006.01), опубл. 01.03.2021], которая выполнена монолитной в форме полусферы из титанового сплава по аддитивной технологии методом лазерного спекания, с отверстиями, имеющими сферические углубления, под шляпку костного винта. Стенка эндопротеза выполнена толщиной 4 мм и 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 из гидроксиапатита толщиной 40 мкм и шероховатостью Ra=2,38 мкм с микропорами и с антибиотиком.
Недостатком данной конструкции является отсутствие на внешней стороне чашки, взаимодействующей с костной тканью, биосовместимого гетерогенного покрытия, обладающего антимикробными и антитромбоцитарными свойствами и высокой механической прочностью.
Задачей полезной модели является создание эндопротеза вертлужного компонента тазобедренного сустава с механически высокопрочным биосовместимым гетерогенным покрытием, обладающим антимикробными и антитромбоцитарными свойствами.
Технический результат полезной модели заключается в создании высокопрочного биосовместимого гетерогенного покрытия, взаимодействующего с костной тканью, в результате газотермического оксидирования на воздухе и последующего синтеза на сформированном биосовместимом оксидном покрытии углеродной алмазоподобной пленки и придания ей антимикробных и антитромбоцитарных свойств за счет его ионно-лучевого модифицирования ионами серебра и ионами лантана.
Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемый эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава с ячеистой структурой и биоактивным покрытием, который выполнен монолитным в виде чаши, имеющей форму полусферы из титанового сплава по аддитивной технологии методом лазерного спекания 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 чаши и стенки ячеек, согласно новому техническому решению, имеют биосовместимое гетерогенное оксидное покрытие толщиной 20 мкм и шероховатостью Ra=1,4 мкм с микропорами размером 12 мкм, полученное в результате газотермического оксидирования на воздухе с последующим синтезом на его поверхности углеродной алмазоподобной пленки, полученной в процессе ионно-лучевой обработки в вакуумной среде углекислого газа (СО2) пучком ионов аргона (Ar+) и модифицированной ионами серебра (Ag+) и ионами лантана (La+) в процессе ионно-лучевой обработки.
Изготовление предлагаемого эндопротеза вертлужного компонента тазобедренного сустава может осуществляться путем литья, обработки давлением, механического формообразования отверстий, газотермического оксидирования на воздухе (получение биосовместимого гетерогенного оксидного покрытия), ионно-лучевой обработки (синтез на сформированной поверхности оксидного покрытия углеродной алмазоподобной пленки, полученной в процессе ионно-лучевой обработки в вакуумной среде углекислого газа пучком ионов аргона, модифицирование ионами серебра и ионами лантана в процессе ионно-лучевой обработки). Материалами для изготовления эндопротеза вертлужного компонента тазобедренного сустава могут служить: титан, тантал, цирконий и сплавы на их основе.
Полезная модель поясняется 3D-моделью. На фиг. 1 приведена предлагаемая конструкция эндопротеза вертлужного компонента тазобедренного сустава, включающая чашку с ячеистой структурой, выполненную монолитной из титанового сплава и имеющую биоактивное покрытие из гидроксиапатита, содержащую радиальные сквозные ячейки 7 и поры (каналы) 2, позволяющие сохранять 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 (на фигуре не показаны). Стенка чашки выполнена толщиной 4 мм, имеет радиальные сквозные ячейки 1 шестигранной формы с толщиной стенки от 1 до 1,5 мм, диаметр вписанной окружности каждой ячейки 1,5 мм, стенка ячейки 1 имеет поперечные поры (каналы) 2 диаметром 300 мкм. Внешняя поверхность чашки и стенки ячеек 1 содержат биосовместимое гетерогенное оксидное покрытие 4 толщиной 20 мкм и шероховатостью Ra=1,4 мкм с микропорами размером 12 мкм, полученное в результате газотермического оксидирования на воздухе, и сформированную на поверхности оксидного покрытия 4 углеродную алмазоподобную пленку 5, полученную в процессе ионно-лучевой обработки в вакуумной среде углекислого газа пучком ионов аргона, модифицированную ионами серебра 6 и ионами лантана 7.
Углеродная алмазоподобная пленка 5 имеет повышенные показатели механической прочности и толщину 25-75 нм, которая обусловлена технологическими режимами синтеза в процессе ионно-лучевой обработки в вакуумной среде углекислого газа пучком ионов аргона. При этом углеродная алмазоподобная пленка 5 воспроизводит рельеф поверхности биосовместимого гетерогенного оксидного покрытия 4, не снижая его общую суммарную открытую микропористость и остеоинтеграционную способность.
Исследования показали, что оптимальными значениями параметров проведения процесса газотермического оксидирования на воздухе являются следующие: температура нагрева t=500°С; время выдержки τ=1,5 ч. При газотермическом оксидировании на воздухе образование покрытия на поверхности происходит за счет физико-химического взаимодействия металлической матрицы с кислородом реакционной среды. В результате такого реакционного взаимодействия на обрабатываемой поверхности формируются металлокерамические оксидные соединения, которые придают ей комплекс повышенных физико-химических и механических свойств, отличных от свойств основного металла. Происходит также диффузионное термоупрочнение модифицированных поверхностных слоев изделия при сохранении химического состава основной металлической матрицы.
При уменьшении значений указанных параметров газотермического оксидирования на воздухе не наблюдается образование гетерогенного оксидного покрытия, а при их превышении получаемое покрытие характеризуется повышенной склонностью к трещинообразованию. В указанном диапазоне параметров газотермического оксидирования на воздухе происходит формирование биосовместимого гетерогенного оксидного покрытия толщиной 20 мкм с величиной твердости 7-8 ГПа, что на 36% превышает твердость немодифицированной поверхности. Для упрочнения биосовместимого гетерогенного оксидного покрытия на его поверхности имеется углеродная алмазоподобная пленка с повышенными показателями твердости.
Исследования показали, что оптимальными дозами ионов аргона, необходимыми для процесса формирования углеродной алмазоподобной пленки при ионно-лучевой обработке, являются: доза ионов аргона Ф=6⋅1016-2,4⋅1017 ион/см2; энергия E=75 кэВ, так как при дозах ионов аргона менее 1,6⋅1016 ион/см2 и более 2,4⋅1017 ион/см2 не происходит формирование углеродной алмазоподобной пленки. Углеродная алмазоподобная пленка 5 обладает антимикробными свойствами за счет ее ионно-лучевого модифицирования ионами серебра 6 в процессе ионно-лучевой обработки, что подтверждается экспериментально полученными результатами исследования, которые показали, что оптимальными дозами ионов серебра, необходимыми для придания пленки антимикробных свойств, являются 1,2⋅1016-1,8⋅1016 ион/см2 с ускоряющим напряжением 50 кВ. При дозах ионов серебра менее 1,2⋅1016 ион/см2 и более 1,8⋅1016 ион/см2 не проявляются антимикробные свойства. Антимикробные свойства обусловлены комплексом терапевтических свойств, присущих серебросодержащим покрытиям и препаратам серебра: широким антибактериальным спектром в отношении патогенной флоры, в том числе устойчивой к антибиотикам, сложностью вырабатывания у патогенных микроорганизмов защитных механизмов к действию ионов серебра, хорошо выраженным ранозаживляющим действием.
Углеродная алмазоподобная беспористая пленка 4 обладает антитромбоцитарными свойствами за счет ее ионно-лучевого модифицирования ионами лантана 7 в процессе ионно-лучевой обработки, что подтверждается экспериментально полученными результатами исследования, которые показали, что оптимальными дозами ионов лантана, необходимыми для придания покрытию антитромбоцитарных свойств, являются 1,2⋅1016-1,8⋅1016 ион/см2 с ускоряющим напряжением 50 кВ. При дозах ионов лантана менее 1,2⋅1016 ион/см2 и более 1,8⋅1016 ион/см2 не проявляются высокие антитромбоцитарные свойства. Антитромбоцитарные свойства обусловлены комплексом терапевтических свойств, присущих лантансодержащим покрытиям и лантансодержащим препаратам, и способствуют снижению процессов отторжения имплантатов за счет уменьшения риска образования тромбов капилляров и мелких кровеносных сосудов, прилегающих к раневой поверхности.
Процесс установки предлагаемого эндопротеза вертлужного компонента тазобедренного сустава состоит в следующем.
После подготовки костного ложа устанавливают чашку, причем 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 молоткового инструмента 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 случаях, когда прочность первичной фиксации оказывается недостаточной, целесообразно укрепить чашку одним или двумя спонгиозными костными винтами (на фиг. 1 не показаны), выполненными из титана и покрытыми гидроксиапатитом по технологии микродугового оксидирования (диаметр костных винтов составляет 6,5 мм). Винты должны вводиться через отверстия 3 в подвздошную кость в задневерхнем секторе. Вторичная фиксация обеспечивается активным процессом остеоинтеграции, формированием 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, состоящее из биосовместимого гетерогенного оксидного покрытия 4 и высокопрочной биосовместимой углеродной алмазоподобной пленки 5, 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.
Дальнейшие этапы операции включают установку бедренного компонента эндопротеза. После проверки объема движений и длины конечности устанавливается дренаж, и рана послойно ушивается.
В процессе приживления эндопротеза вертлужного компонента тазобедренного сустава высокопрочная углеродная алмазоподобная пленка 5 обеспечивает высокий уровень биологической совместимости поверхности и интеграционное взаимодействие с костной тканью, а затем при функционировании эндопротеза создает необходимые биотехнические условия для эффективной работы имплантата при действии функциональных весовых нагрузок за счет повышенной механической прочности поверхности вертлужного компонента, в частности твердости - 10-12 ГПа, что значительно выше твердости костной ткани (0,5-0,6 ГПа). Углеродная алмазоподобная пленка 5 модифицирована ионами серебра 6 и ионами лантана 7, которые придают ей комплекс антимикробных и антитромбоцитарных свойств, что способствует быстрой и надежной остеоинтеграции имплантата с биологическими тканями за счет наименьшего процента их отторжения.
Таким образом, предложенная конструкция эндопротеза вертлужного компонента тазобедренного сустава создает наилучшие условия для эффективного интеграционного взаимодействия поверхности имплантата с костной тканью и надежного функционирования эндопротеза в организме при длительном действии механических нагрузок благодаря синтезу на гетерогенной поверхности оксидного покрытия углеродной алмазоподобной пленки. Данная углеродная алмазоподобная пленка обладает повышенной биосовместимостью и обеспечивает повышенную механическую прочность поверхности конструкции эндопротеза. За счет модифицирования углеродной алмазоподобной пленки ионами серебра поверхность эндопротеза вертлужного компонента тазобедренного сустава обладает выраженными антимикробными и антитромбоцитарными свойствами.
Claims (1)
- Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава с ячеистой структурой и биоактивным покрытием, выполненный монолитным в виде чаши, имеющей форму полусферы из титанового сплава по аддитивной технологии методом лазерного спекания 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, отличающийся тем, что наружная поверхность чаши и стенки ячеек имеют биосовместимое гетерогенное оксидное покрытие толщиной 20 мкм и шероховатостью Ra=1,4 мкм с микропорами размером 12 мкм, полученное в результате газотермического оксидирования на воздухе с последующим синтезом на его поверхности углеродной алмазоподобной пленки, полученной в процессе ионно-лучевой обработки в вакуумной среде углекислого газа (СО2) пучком ионов аргона (Ar+) и модифицированной ионами серебра (Ag+) и ионами лантана (La+) в процессе ионно-лучевой обработки.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU212589U1 true RU212589U1 (ru) | 2022-07-29 |
Family
ID=
Citations (5)
| 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 (ru) * | 2006-05-26 | 2007-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ИЛЬКОМ" | Чаша вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава |
| 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 |
| RU202646U1 (ru) * | 2020-10-20 | 2021-03-01 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава с ячеистой структурой и биоактивным покрытием |
Patent Citations (5)
| 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 (ru) * | 2006-05-26 | 2007-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ИЛЬКОМ" | Чаша вертлужного компонента эндопротеза тазобедренного сустава |
| WO2009102712A1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Biomet Manufacturing Corp. | An acetabular cup having an adjustable modular augment |
| RU202646U1 (ru) * | 2020-10-20 | 2021-03-01 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени академика Г.А. Илизарова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава с ячеистой структурой и биоактивным покрытием |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU196932U1 (ru) | Эндопротез коленного сустава с биосовместимым покрытием | |
| Manivasagam et al. | Biomedical implants: corrosion and its prevention-a review | |
| Cizek et al. | Medicine meets thermal spray technology: A review of patents | |
| US20020062154A1 (en) | Non-uniform porosity tissue implant | |
| EP2014319A1 (en) | A bone tissue implant comprising strontium ions | |
| WO2005074530A2 (en) | Metallic bone implant having improved implantability and method of making the same | |
| CN106163580B (zh) | 用于制造用于生物医学应用的多孔金属材料的方法和通过所述方法获得的材料 | |
| RU212589U1 (ru) | Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава | |
| EP1710325A1 (en) | Method of producing endosseous implants or medical prostheses by means of ionic implantation, and endosseous implant or medical prosthesis thus produced | |
| RU210800U1 (ru) | Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава | |
| RU210803U1 (ru) | Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава | |
| RU210801U1 (ru) | Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава | |
| RU210808U1 (ru) | Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава | |
| RU210804U1 (ru) | Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава | |
| RU210802U1 (ru) | Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава | |
| RU210809U1 (ru) | Эндопротез вертлужного компонента тазобедренного сустава | |
| de Lima et al. | Tailoring surface properties from nanotubes and anodic layers of titanium for biomedical applications | |
| Baddar et al. | Hydroxyapatite and thermal oxidation as intermediate layer on metallic biomaterial for medical implant: a review | |
| RU172665U1 (ru) | Стержневой чрескостный имплантат с биосовместимым покрытием | |
| RU207060U1 (ru) | Эндопротез локтевого сустава | |
| RU208796U1 (ru) | Эндопротез локтевого сустава с биосовместимым покрытием | |
| RU207063U1 (ru) | Эндопротез локтевого сустава | |
| RU207123U1 (ru) | Эндопротез локтевого сустава с биосовместимым покрытием | |
| RU208795U1 (ru) | Эндопротез локтевого сустава с биосовместимым покрытием | |
| EP3332745B1 (en) | Prosthesis component and method for the production thereof |