RU218235U1

RU218235U1 - Shoulder joint endoprosthesis with biocompatible coating

Info

Publication number: RU218235U1
Application number: RU2022126962U
Authority: RU
Inventors: Игорь Владимирович Родионов; Ирина Владимировна Перинская; Любовь Евгеньевна Куц
Filing date: 2022-10-17
Publication date: 2023-05-17

Abstract

Полезная модель относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использована для оперативного восстановления функций плечевого сустава. Технический результат полезной модели заключается в повышении прочности биомеханической связи эндопротеза плечевого сустава с костью. Эндопротез плечевого сустава с биосовместимым покрытием содержит ножку, имеющую дистальную часть и проксимальную часть, снабженную шейкой, закрепленную на шейке головку, шарнирно-соединенную с вкладышем, установленным в чаше, при этом вкладыш зафиксирован в чаше посредством размещенной в ней кольцевой защелки, которая выполнена с выступом на внутренней боковой поверхности для удержания вкладыша и снабжена разрезным кольцом для удержания защелки в чаше, при этом на наружной боковой поверхности защелки и внутренней поверхности чаши на одном уровне выполнены кольцевые проточки, в которых размещено разрезное кольцо, на ножке расположена цанговая втулка для регулирования глубины погружения, поверхность ножки эндопротеза имеет биосовместимое гетерогенное оксидное покрытие, полученное в результате лазерного импульсного оксидирования на воздухе с последующим синтезом на его поверхности углеродной алмазоподобной беспористой пленки, полученной в процессе ионно-лучевой обработки в вакуумной среде углекислого газа (СО₂) пучком ионов аргона (Ar⁺). 3 ил.

The utility model relates to the field of medicine, namely to traumatology and orthopedics, and can be used for prompt restoration of the functions of the shoulder joint. The technical result of the utility model is to increase the strength of the biomechanical connection of the endoprosthesis of the shoulder joint with the bone. The endoprosthesis of the shoulder joint with a biocompatible coating contains a leg having a distal part and a proximal part provided with a neck, a head fixed on the neck, pivotally connected to the liner installed in the bowl, while the liner is fixed in the bowl by means of an annular latch placed in it, which is made with a protrusion on the inner side surface to hold the insert and is equipped with a split ring to hold the latch in the bowl, while on the outer side surface of the latch and the inner surface of the bowl at the same level there are annular grooves in which the split ring is placed, a collet sleeve is located on the leg to adjust the depth immersion, the surface of the stem of the endoprosthesis has a biocompatible heterogeneous oxide coating, obtained as a result of laser pulsed oxidation in air, followed by the synthesis of a carbon diamond-like pore-free film on its surface, obtained during ion-beam treatment in a vacuum environment of carbon dioxide (CO ₂ ) with an argon ion beam ( Ar ⁺ ). 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использована для оперативного восстановления функций плечевого сустава.The utility model relates to the field of medicine, namely to traumatology and orthopedics, and can be used for prompt restoration of the functions of the shoulder joint.

Замена плечевых суставов на эндопротезы является ортопедической операцией с имплантацией биоинженерных конструкций в организм. Процент осложнений и неудовлетворительных результатов имплантации остается по-прежнему на высоком уровне и составляет 3,3-13,2%. Увеличить эффективность таких операций возможно путем повышения уровня биосовместимости эндопротезов при использовании новых материалов и покрытий, а также путем разработки новых, высокотехнологичных медико-технических конструкций.Replacement of shoulder joints with endoprostheses is an orthopedic operation with implantation of bioengineered structures into the body. The percentage of complications and unsatisfactory results of implantation is still at a high level and amounts to 3.3-13.2%. It is possible to increase the efficiency of such operations by increasing the level of biocompatibility of endoprostheses using new materials and coatings, as well as by developing new, high-tech medical and technical structures.

Поверхности внутрикостных частей эндопротезов должны обладать высокой суммарной открытой пористостью, что необходимо для эффективного прорастания клеток костной ткани и прочного остеоинтеграционного закрепления имплантируемых конструкций в организме.The surfaces of the intraosseous parts of endoprostheses should have a high total open porosity, which is necessary for efficient germination of bone tissue cells and strong osseointegral fixation of implanted structures in the body.

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.However, the high open porosity of coatings is characterized by reduced mechanical strength, which is a strong limitation in the development of highly porous implant systems. Therefore, the creation of intraosseous metal structures with porous biocompatible coatings with increased strength is relevant in modern implantology and surface bioengineering.

Известна конструкция эндопротеза плечевого сустава [Патент RU №2306904, МПК A61F 2/40, опубл. 27.09.2007], содержащая плечевую ножку- с дистальной частью в виде стержня и проксимальной частью, имеющей воротничок с шейкой и ребра с отверстиями и головку с посадочным отверстием под ножку. Дистальная часть стержня выполнена конической, переходящей в цилиндр, причем длина конической части не менее 4/7 полной длины ножки, вентральная и дорсальная стороны стержня выполнены с выемками для антиротации, имеющими длину не менее длины конической части, длина ребер одинакова, а посадочное отверстие под ножку выполнено в головке с эксцентриситетом.Known design of the endoprosthesis of the shoulder joint [Patent RU No. 2306904, IPC A61F 2/40, publ. 27.09.2007], containing a humeral stem - with a distal part in the form of a rod and a proximal part having a collar with a neck and ribs with holes and a head with a landing hole for the leg. The distal part of the rod is made conical, turning into a cylinder, and the length of the conical part is not less than 4/7 of the full length of the stem, the ventral and dorsal sides of the rod are made with recesses for anti-rotation, having a length of at least the length of the conical part, the length of the ribs is the same, and the landing hole under the leg is made in the head with eccentricity.

Недостатком данного эндопротеза является отсутствие биосовместимого гетерогенного покрытия на внутрикостной части эндопротеза для обеспечения высокой остеоинтеграционной способности.The disadvantage of this endoprosthesis is the lack of a biocompatible heterogeneous coating on the intraosseous part of the endoprosthesis to ensure high osseointegration ability.

Известна конструкция эндопротеза плечевого сустава [Патент ЕР 1815825 А1, опубл. 08.08.2007], содержащая ножку, имеющую дистальную и проксимальную части, при этом проксимальная часть ножки снабжена шейкой для закрепления головки. На шейке закреплена головка, шарнирно-соединенная с вкладышем, установленным в чаше. При этом вкладыш зафиксирован в чаше посредством кольцевой защелки, удерживающей вкладыш. К недостаткам наиболее близкого аналога можно отнести неудобство установки вкладыша, а также не совсем надежную фиксацию ножки во вкладыше, а также вкладыша в чаше.Known design of the endoprosthesis of the shoulder joint [Patent EP 1815825 A1, publ. 08.08.2007], containing a leg having a distal and proximal parts, while the proximal part of the leg is provided with a neck for fixing the head. A head is fixed on the neck, pivotally connected to an insert installed in the bowl. In this case, the liner is fixed in the bowl by means of an annular latch holding the liner. The disadvantages of the closest analogue include the inconvenience of installing the liner, as well as the not entirely reliable fixation of the legs in the liner, as well as the liner in the bowl.

Наиболее близкой к технической сущности предлагаемой полезной модели является конструкция эндопротеза плечевого сустава [Патент РФ №2470613, МПК A61F 2/40 (2006.01), опубл. 27.12.2012]. Эндопротез плечевого сустава содержит ножку, имеющую дистальную часть и проксимальную часть, снабженную шейкой. На шейке закреплена головка, шарнирно-соединенная с вкладышем, установленным в чаше. Вкладыш зафиксирован в чаше посредством размещенной в ней кольцевой защелки, которая выполнена с выступом на внутренней боковой поверхности для удержания вкладыша и снабжена разрезным кольцом для удержания защелки в чаше. На наружной боковой поверхности защелки и внутренней поверхности чаши на одном уровне выполнены кольцевые проточки, в которых размещено разрезное кольцо.Closest to the technical essence of the proposed utility model is the design of the shoulder joint endoprosthesis [RF Patent No. 2470613, IPC A61F 2/40 (2006.01), publ. December 27, 2012]. The endoprosthesis of the shoulder joint contains a stem having a distal part and a proximal part provided with a neck. A head is fixed on the neck, pivotally connected to an insert installed in the bowl. The liner is fixed in the bowl by means of an annular latch placed in it, which is made with a protrusion on the inner side surface to hold the liner and is equipped with a split ring to hold the latch in the bowl. On the outer side surface of the latch and the inner surface of the bowl, annular grooves are made at the same level, in which a split ring is placed.

Задачей полезной модели является создание эндопротеза плечевого сустава с биосовместимым гетерогенным покрытием на поверхности внутрикостной части конструкции.The objective of the utility model is to create a shoulder joint endoprosthesis with a biocompatible heterogeneous coating on the surface of the intraosseous part of the structure.

Технический результат полезной модели заключается в повышении прочности биомеханической связи эндопротеза плечевого сустава с костью.The technical result of the utility model is to increase the strength of the biomechanical connection of the endoprosthesis of the shoulder joint with the bone.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом эндопротезе плечевого сустава с биосовместимым покрытием, содержащем ножку, имеющую дистальную часть и проксимальную часть, снабженную шейкой, закрепленную на шейке головку, шарнирно-соединенную с вкладышем, установленным в чаше, при этом вкладыш зафиксирован в чаше посредством размещенной в ней кольцевой защелки, которая выполнена с выступом на внутренней боковой поверхности для удержания вкладыша и снабжена разрезным кольцом для удержания защелки в чаше, при этом на наружной боковой поверхности защелки и внутренней поверхности чаши на одном уровне выполнены кольцевые проточки, в которых размещено упомянутое разрезное запорное кольцо, согласно новому техническому решению, на ножке расположена цанговая втулка для регулирования, глубины погружения, поверхность ножки эндопротеза имеет биосовместимое гетерогенное оксидное покрытие, полученное в результате лазерного импульсного оксидирования на воздухе с последующим синтезом на его поверхности углеродной алмазоподобной беспористой пленки, полученной в процессе ионно-лучевой обработки в вакуумной среде углекислого газа (СО₂) пучком ионов аргона (Ar⁺).The problem is solved due to the fact that in the proposed endoprosthesis of the shoulder joint with a biocompatible coating, containing a stem having a distal part and a proximal part provided with a neck, a head fixed on the neck, pivotally connected to the liner installed in the cup, while the liner is fixed in bowl by means of an annular latch placed in it, which is made with a protrusion on the inner side surface for holding the insert and equipped with a split ring for holding the latch in the bowl, while on the outer side surface of the latch and the inner surface of the bowl, annular grooves are made at the same level, in which said split locking ring, according to a new technical solution, a collet sleeve is located on the leg to regulate the immersion depth, the surface of the endoprosthesis leg has a biocompatible heterogeneous oxide coating obtained as a result of laser pulsed oxidation in air, followed by the synthesis of a carbon diamond-like pore-free film on its surface, obtained in the process of ion-beam processing in a vacuum environment of carbon dioxide (CO ₂ ) by a beam of argon ions (Ar ⁺ ).

Изготовление предлагаемого эндопротеза плечевого сустава с биосовместимым покрытием может осуществляться путем литья, обработки давлением, механического формообразования (токарного, фрезерного), лазерное импульсное оксидирование на воздухе (получение биосовместимого гетерогенного оксидного покрытия), ионно-лучевой обработки (синтез на сформированной поверхности оксидного покрытия углеродной алмазоподобной беспористой пленки, полученной в процессе ионно-лучевой обработки в вакуумной среде углекислого газа пучком ионов аргона). Материалами для изготовления эндопротеза плечевого сустава могут служить титан, тантал, цирконий и сплавы на их основе.The manufacture of the proposed shoulder joint endoprosthesis with a biocompatible coating can be carried out by casting, pressure treatment, mechanical shaping (turning, milling), laser pulsed air oxidation (obtaining a biocompatible heterogeneous oxide coating), ion beam processing (synthesis of carbon diamond-like oxide coating on the formed surface). pore-free film obtained in the process of ion-beam treatment in a vacuum environment of carbon dioxide with a beam of argon ions). Titanium, tantalum, zirconium and alloys based on them can serve as materials for the manufacture of a shoulder joint endoprosthesis.

Полезная модель поясняется чертежами и 3D-моделью. На фиг.1 изображен эндопротеза плечевого сустава с биосовместимым покрытием в сборе, на фиг.2 - его верхняя часть, на фиг.3 - 3D-модель.The utility model is illustrated by drawings and a 3D model. Figure 1 shows the endoprosthesis of the shoulder joint with a biocompatible coating assembly, figure 2 - its upper part, figure 3 - 3D model.

На фиг.1 приведена предлагаемая конструкция эндопротеза плечевого сустава с биосовместимым покрытием, включающая ножку 1, которая имеет дистальную 2 и проксимальную 3 части. Проксимальная часть 3 ножки 1 снабжена шейкой 4, на которую крепится головка 5. Головка шарнирно установлена во вкладыше 6, который в свою очередь размещен в чаше 7 (фиг.1, 2). При этом для фиксации вкладыша 6 в чаше 7 предусмотрена кольцевая защелка 8, содержащая разрезное запорное кольцо 9 (фиг.2). Защелка с внутренней боковой поверхности имеет выступ 10 (фиг.2) для удержания вкладыша, а на наружной боковой поверхности защелки 8 и внутренней поверхности чаши 7 на одном уровне выполнены кольцевые проточки 11 и 12 (фиг.2), в которых размещается разрезное запорное кольцо 9 (фиг.2), обеспечивающее фиксацию защелки в чаше. При этом разрезное запорное кольцо позволяет облегчить установку вкладыша в чашу и повысить надежность его фиксации, поскольку при установке вкладыша кольцо сначала сжимается за счет упругих деформаций, а затем размещается в упомянутых проточках 11 и 12, блокируя защелку 8. На ножке 1 имеется цанговая втулка 13 (фиг.2). На ножке 1 имеется биосовместимое гетерогенное оксидное покрытие 14 (фиг.3), полученное в результате лазерного импульсного оксидирования на воздухе и сформированная на поверхности оксидного покрытия 14 (фиг.3) углеродная алмазоподобная беспористая пленка 15 (фиг.3), полученная процессе ионно-лучевой обработки в вакуумной среде углекислого газа пучком ионов аргона.Figure 1 shows the proposed design of the endoprosthesis of the shoulder joint with a biocompatible coating, including leg 1, which has a distal 2 and proximal 3 parts. The proximal part 3 of the leg 1 is provided with a neck 4, on which the head 5 is attached. At the same time, for fixing the insert 6 in the bowl 7, an annular latch 8 is provided, containing a split locking ring 9 (figure 2). The latch from the inner side surface has a protrusion 10 (figure 2) to hold the insert, and on the outer side surface of the latch 8 and the inner surface of the bowl 7 at the same level, annular grooves 11 and 12 (figure 2) are made, in which a split locking ring is placed 9 (figure 2), which secures the latch in the bowl. At the same time, the split locking ring makes it easier to install the liner into the bowl and increase the reliability of its fixation, since when installing the liner, the ring is first compressed due to elastic deformations, and then placed in the mentioned grooves 11 and 12, blocking the latch 8. Leg 1 has a collet sleeve 13 (figure 2). On the leg 1 there is a biocompatible heterogeneous oxide coating 14 (Fig.3), obtained as a result of laser pulsed oxidation in air and formed on the surface of the oxide coating 14 (Fig.3) carbon diamond-like pore-free film 15 (Fig.3), obtained by the process of ion- radiation treatment in a vacuum environment of carbon dioxide by a beam of argon ions.

Углеродная алмазоподобная беспористая пленка 15 имеет повышенные показатели механической прочности и толщину 10-25 нм, которая обусловлена технологическими режимами синтеза в процессе ионно-лучевой обработки в вакуумной среде углекислого газа пучком ионов аргона. При этом, углеродная алмазоподобная беспористая пленка 15 воспроизводит рельеф поверхности биосовместимого гетерогенного оксидного покрытия 14, не снижая его общую суммарную открытую микропористость и остеоинтеграционную способность.Carbon diamond-like non-porous film 15 has increased mechanical strength and a thickness of 10-25 nm, which is due to the technological modes of synthesis in the process of ion-beam processing in a vacuum environment of carbon dioxide with an argon ion beam. At the same time, the carbon diamond-like non-porous film 15 reproduces the surface topography of the biocompatible heterogeneous oxide coating 14 without reducing its overall total open microporosity and osseointegration ability.

Исследования показали, что оптимальными значениями параметров проведения процесса лазерного импульсного оксидирования на воздухе для получения биосовместимого гетерогенного оксидного покрытия являются следующие: энергия лазерных импульсов E=0,75-1,12 Дж; диаметр сфокусированного лазерного пятна d=0,7 мм; длительность импульсов t=0,6 мс; число сканирующих проходов 3-5. При уменьшении значений указанных параметров формирование гетерогенной структуры оксидированной поверхности не наблюдается, а при их превышении не происходит формирование гетерогенной структуры оксидного покрытия в результате сильного оплавления модифицированной поверхности. Плотность микровыступов составляет D=146-193 1/см, что подтверждает развитую структуру поверхности и повышенную гетерогенность оксидного покрытия. Бестоковый коррозионный потенциал покрытия в физиологическом растворе Е_кор=0,3-0,4 В, что подтверждает высокую коррозионную устойчивость полученного оксидного покрытия в условиях воздействия на него биологических жидкостей (кровь, лимфа, тканевая жидкость). Для упрочнения биосовместимого гетерогенного оксидного покрытия на его поверхности имеется углеродная алмазоподобная беспористая пленка с повышенными показателями твердости.Studies have shown that the optimal values of the parameters of the process of laser pulsed oxidation in air to obtain a biocompatible heterogeneous oxide coating are as follows: energy of laser pulses E=0.75-1.12 J; focused laser spot diameter d=0.7 mm; pulse duration t=0.6 ms; number of scanning passes 3-5. With a decrease in the values of these parameters, the formation of a heterogeneous structure of the oxidized surface is not observed, and when they are exceeded, the formation of a heterogeneous structure of the oxide coating does not occur as a result of strong melting of the modified surface. The density of microprotrusions is D=146-193 1/cm, which confirms the developed surface structure and increased heterogeneity of the oxide coating. The currentless corrosion potential of the coating in physiological solution E _cor =0.3-0.4 V, which confirms the high corrosion resistance of the obtained oxide coating under the influence of biological fluids (blood, lymph, tissue fluid). To strengthen the biocompatible heterogeneous oxide coating on its surface, there is a carbon diamond-like non-porous film with increased hardness.

Исследования показали, что оптимальными дозами ионов аргона, необходимыми для процесса формирования углеродной алмазоподобной беспористой пленки при ионно-лучевой обработки, 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 беспористой пленки.Studies have shown that the optimal doses of argon ions necessary for the process of formation of a carbon diamond-like pore-free film during ion-beam treatment are: dose of argon ions Ф=6⋅10 ¹⁶ -2.4⋅10 ¹⁷ ion/cm ² ; energy E=75 keV, since at doses of argon ions less than 1.6⋅10 ¹⁶ ion/cm ² and more than 2.4⋅10 ¹⁷ ion/cm ² the carbon diamond-like non-porous film is not formed.

Для установки предлагаемого эндопротеза плечевого сустава с биосовместимым покрытием производят дельтовидно-грудной разрез от верхушки клювовидного отростка вдоль передней границы дельтовидной мышцы до места ее прикрепления к диафизу плечевой кости. При необходимости разрез продлевают до ключицы. Отодвигают латеральный кожный лоскут и иссекают фасцию поверх латеральной подкожной вены. Выполняют вертикальный разрез подкрыльцовой фасции. Сухожилие клювоплечевой мышцы отодвигают медиально. Для идентификации малого и большого бугорков используют длинное сухожилие бицепса. Идентифицируют и иссекают фрагменты головки плечевой кости и прикрепленные фрагменты ротационной манжеты. Обнажают диафизарную часть плечевой кости и интрамедуллярной разверткой и рашпилем формируют канал для ножки. В костно-мозговой канал вводят костный цемент и плечевую ножку 1 соответствующего размера, ориентируя ее соответствующим образом, причем глубину погружения можно регулировать цанговой втулкой 13, расположенной на дистальной части 2, используя ее как «стопорный элемент» при установке ножки 1. Для фиксации бугорков используют нерассасывающийся шовный материал, пропуская его через отверстия проксимальной части 3 ножки 1. Далее головка 5 устанавливается во вкладыш 6, который вдвигают в чашу 7 до упора и фиксируют защелкой 8 и запорным кольцом 9, имеющим выступ 10, удерживая чашу 7, и надавливают пальцами на защелку 8 до характерного щелчка, сигнализирующего о фиксации вкладыша в чаше за счет упругих деформаций разрезного кольца, которое при защелкивании размещается в кольцевых проточках 11 и 12. Затем собранная конструкция надевается на шейку 4 и фиксируется на ней путем удара. Чаша вправляется в гленоидную впадину, вводится дренаж, и рана зашивается. При необходимости чаша может быть закреплена в мышечной капсуле нитками через отверстия в чаше. В процессе приживления эндопротеза плечевого сустава с биосовместимым покрытием клетки окружающих его биоструктур проникают в гетерогенную поверхность 14. За счет этого происходит углубленное прорастание прилегающих клеточных структур в поверхность ножки 1 эндопротеза плечевого сустава с биосовместимым покрытием, повышается остеоинтеграционная способность поверхности и прочность биомеханической связи эндопротеза с костью. Биосовместимое гетерогенное оксидное покрытие 14, обеспечивающие интеграционное взаимодействие с костной тканью, имеет углеродную алмазоподобную беспористую пленку 15, которая обеспечивает повышенную механическую прочность, в частности твердость, остеоинтеграционную способность поверхности внутрикостной части ножки 1 и создает необходимые биотехнические условия для эффективной работы эндопротеза при действии функциональных нагрузок.To install the proposed endoprosthesis of the shoulder joint with a biocompatible coating, a deltoid-thoracic incision is made from the top of the coracoid process along the anterior border of the deltoid muscle to the place of its attachment to the diaphysis of the humerus. If necessary, the incision is extended to the clavicle. The lateral skin flap is moved aside and the fascia is excised over the lateral saphenous vein. Perform a vertical incision of the axillary fascia. The tendon of the coracobrachialis muscle is retracted medially. The long biceps tendon is used to identify the small and large tubercles. Fragments of the head of the humerus and attached fragments of the rotational cuff are identified and excised. The diaphyseal part of the humerus is exposed and an intramedullary reamer and a rasp form a channel for the leg. Bone cement and a humeral stem 1 of the appropriate size are introduced into the medullary canal, orienting it accordingly, and the depth of immersion can be adjusted with a collet sleeve 13 located on the distal part 2, using it as a “stop element” when installing the stem 1. To fix the tubercles a non-absorbable suture material is used, passing it through the holes of the proximal part 3 of the leg 1. Next, the head 5 is installed in the insert 6, which is pushed into the bowl 7 until it stops and is fixed with a latch 8 and a locking ring 9 having a protrusion 10, holding the bowl 7, and press with fingers on the latch 8 until a characteristic click, signaling the fixation of the liner in the bowl due to the elastic deformation of the split ring, which, when snapped, is placed in the annular grooves 11 and 12. Then the assembled structure is put on the neck 4 and fixed on it by impact. The bowl is set into the glenoid cavity, drainage is introduced, and the wound is sutured. If necessary, the bowl can be fixed in the muscle capsule with threads through the holes in the bowl. In the process of engraftment of the shoulder joint endoprosthesis with a biocompatible coating, the cells of the surrounding biostructures penetrate into the heterogeneous surface 14. Due to this, the adjacent cellular structures grow into the surface of the stem 1 of the shoulder joint endoprosthesis with a biocompatible coating, the osseointegration ability of the surface and the strength of the biomechanical connection of the endoprosthesis with the bone increase. . Biocompatible heterogeneous oxide coating 14, which provides integration interaction with bone tissue, has a carbon diamond-like non-porous film 15, which provides increased mechanical strength, in particular hardness, osseointegration ability of the surface of the intraosseous part of the leg 1 and creates the necessary biotechnical conditions for the effective operation of the endoprosthesis under the action of functional loads .

Гетерогенная поверхность внутрикостной части предлагаемой конструкции эндопротеза плечевого сустава имеет биосовместимое покрытие, которое обладает повышенными показателями твердости и остеоинтеграционной способности за счет сформированной на ее поверхности углеродной алмазоподобной беспористой пленки, что подтверждается полученными экспериментальными результатами измерения твердости поверхности изготовленных эндопротезов, значения которой составляют 0,48-0,53 ГПа, что значительно приближено к твердости костной ткани (0,5-0,6 ГПа).The heterogeneous surface of the intraosseous part of the proposed design of the shoulder joint endoprosthesis has a biocompatible coating, which has increased hardness and osseointegration ability due to the carbon diamond-like non-porous film formed on its surface, which is confirmed by the experimental results of measuring the surface hardness of the manufactured endoprostheses, the values of which are 0.48- 0.53 GPa, which is much closer to the hardness of bone tissue (0.5-0.6 GPa).

Таким образом, предложенная конструкция эндопротеза плечевого сустава с биосовместимым покрытием создает наилучшие условия для прочной биомеханической связи поверхности его внутрикостной части с костной тканью и надежного функционирования эндопротеза в организме при длительном действии механических нагрузок благодаря синтезу на гетерогенной поверхности оксидного покрытия углеродной алмазоподобной беспористой пленки. Данная углеродная алмазоподобная беспористая пленка обладает повышенной биосовместимостью и обеспечивает повышенную механическую прочность поверхности внутрикостных частей конструкции эндопротеза.Thus, the proposed design of the shoulder joint endoprosthesis with a biocompatible coating creates the best conditions for a strong biomechanical connection of the surface of its intraosseous part with the bone tissue and reliable functioning of the endoprosthesis in the body under prolonged action of mechanical loads due to the synthesis of a carbon diamond-like non-porous film on the heterogeneous surface of the oxide coating. This carbon diamond-like non-porous film has increased biocompatibility and provides increased mechanical strength of the surface of the intraosseous parts of the endoprosthesis design.

Claims

A shoulder joint endoprosthesis with a biocompatible coating, comprising a leg having a distal part and a proximal part provided with a neck, a head fixed on the neck, pivotally connected to the liner installed in the bowl, while the liner is fixed in the bowl by means of an annular latch placed in it, which is made with a protrusion on the inner side surface to hold the insert and is equipped with a split ring to hold the latch in the bowl, while on the outer side surface of the latch and the inner surface of the bowl at the same level there are annular grooves in which a split ring is placed, characterized in that the leg is located a collet bushing for adjusting the immersion depth, the surface of the endoprosthesis stem has a biocompatible heterogeneous oxide coating obtained as a result of laser pulsed oxidation in air, followed by the synthesis of a carbon diamond-like pore-free film on its surface obtained during ion-beam treatment in a vacuum environment of carbon dioxide (CO ₂ ) by an argon ion beam (Ar ⁺ ).