RU2737578C2 - Device for bone fracture fixation and method of its manufacturing - Google Patents

Device for bone fracture fixation and method of its manufacturing Download PDF

Info

Publication number
RU2737578C2
RU2737578C2 RU2019115335A RU2019115335A RU2737578C2 RU 2737578 C2 RU2737578 C2 RU 2737578C2 RU 2019115335 A RU2019115335 A RU 2019115335A RU 2019115335 A RU2019115335 A RU 2019115335A RU 2737578 C2 RU2737578 C2 RU 2737578C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bone
coating
ion
ions
silicon carbide
Prior art date
Application number
RU2019115335A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019115335A3 (en
RU2019115335A (en
Inventor
Анастасия Владимировна Демьянова
Евгений Аркадьевич Митрофанов
Сергей Борисович Симакин
Александр Михайлович Сипкин
Original Assignee
Анастасия Владимировна Демьянова
Евгений Аркадьевич Митрофанов
Сергей Борисович Симакин
Александр Михайлович Сипкин
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 Анастасия Владимировна Демьянова, Евгений Аркадьевич Митрофанов, Сергей Борисович Симакин, Александр Михайлович Сипкин filed Critical Анастасия Владимировна Демьянова
Priority to RU2019115335A priority Critical patent/RU2737578C2/en
Publication of RU2019115335A3 publication Critical patent/RU2019115335A3/ru
Publication of RU2019115335A publication Critical patent/RU2019115335A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2737578C2 publication Critical patent/RU2737578C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating

Abstract

FIELD: medicine; maxillofacial surgery; surgical dentistry.
SUBSTANCE: group of inventions discloses a bone fracture fixation device and a method for preparing it. Device is characterized by that it comprises plate with through holes installed on bone tissue in area of fracture. Surface of the plate and fastening screws are completely coated with a bioinert, bio-resistant dielectric coating of silicon carbide with thickness of 2 nm to 2 mm. Coating is deposited in vacuum from beam of accelerated charged and/or neutral particles with energy of 30 eV to 15 keV, containing atoms of carbon and silicon. Invention provides barrier function: protection of person from toxic emissions from metal alloys and polymers, protection against biodegradation, biofouling of surfaces of materials of plates and fasteners, protection from galvanism due to dielectric properties of coating, as well as reduced friction coefficient of friction and absence of exfoliation of the coating when screws are screwed into bone tissue.
EFFECT: group of inventions is intended to increase efficiency of treating bone fractures with the help of bone plates.
2 cl, 14 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к медицине, в частности, челюстно-лицевой хирургии, хирургической стоматологии, а именно к приспособлениям, позволяющим успешно выполнять хирургическое лечение переломов костей.The invention relates to medicine, in particular, maxillofacial surgery, surgical dentistry, and in particular to devices that allow the successful surgical treatment of bone fractures.

В настоящее время чаще всего при оперативном лечении переломов костей применяют остеосинтез при помощи накостных фиксаторов, выполненных в виде пластин, изготовленных из титановых сплавов, содержащих титан и легирующие добавки, и/или из нержавеющей стали (сплав железа с легирующими добавками), с отверстиями, сквозь которые проходят винты, (минипластины) из нержавеющей стали фирмы Champy (Великобритания) содержат 17,2% Cr и 14% Ni [1].Currently, osteosynthesis is most often used in the surgical treatment of bone fractures using extra-bone fixators made in the form of plates made of titanium alloys containing titanium and alloying additives, and / or stainless steel (iron alloy with alloying additives), with holes, through which the screws (miniplates) are made of stainless steel from Champy (UK) contain 17.2% Cr and 14% Ni [1].

Чистый титан практически не применяют для изготовления накостных пластин и других медицинских изделий, используемых для остеосинтеза, из-за недостаточных физико-механических и прочностных свойств.Pure titanium is practically not used for the manufacture of bone plates and other medical devices used for osteosynthesis, due to insufficient physical, mechanical and strength properties.

Титановые сплавы 6AL4V и 6AL4V ELI-это титан с легирующими добавками 6% алюминия и 4% ванадия. Этот сплав распространен при проведении лечебных процедур. [2] Из него, в частности, изготавливают медицинские изделия, содержащие такие конструктивные элементы устройств для фиксации перелома кости, как пластины, спицы, штифты. Сплавы Ti-6AL-4В и Ti-6AL-4V ELI могут выдерживать большие нагрузки, поэтому их применяют и при протезировании зубов [2].Titanium alloys 6AL4V and 6AL4V ELI are titanium alloyed with 6% aluminum and 4% vanadium. This alloy is common for medical procedures. [2] From it, in particular, are made medical products containing such structural elements of devices for fixing a bone fracture, such as plates, wires, pins. Alloys Ti-6AL-4V and Ti-6AL-4V ELI can withstand heavy loads, so they are also used in dental prosthetics [2].

Пластины, используемые в хирургической практике, и крепежные элементы для них изготавливают из сплавов, уменьшающих вероятность металлоза [3, 4, 5].Plates used in surgical practice and fasteners for them are made of alloys that reduce the likelihood of metalosis [3, 4, 5].

При контакте тканей человека с конструктивными элементами устройств для фиксации перелома кости, изготовленными из сплавов, содержащих легирующие добавки, в организме увеличивается содержание Fe, Ni, Ti, Cr. Сочетание разных марок стали и/или титана в пластине и крепежных элементах увеличивает вероятность появления гальванических эффектов и металлоза. Известен ряд металлов, неблагоприятно сказывающихся на скорости заживления травм. По этой причине исключены в сплавах сочетания хрома с кобальтом, титана с ванадием, никеля в высоком процентном отношении с любыми металлами. Особенно подвержены коррозии металлические детали, в частности, имплантаты с содержанием железа, натрия, калия, кобальта, которые переходят в электролиты [3, 4, 5].When human tissues come into contact with the structural elements of devices for fixing a bone fracture, made of alloys containing alloying additives, the content of Fe, Ni, Ti, Cr increases in the body. The combination of different grades of steel and / or titanium in the plate and fasteners increases the likelihood of galvanic effects and metallosis. A number of metals are known that adversely affect the rate of healing of injuries. For this reason, combinations of chromium with cobalt, titanium with vanadium, nickel in a high percentage with any metals are excluded in alloys. Metal parts are particularly susceptible to corrosion, in particular, implants containing iron, sodium, potassium, cobalt, which pass into electrolytes [3, 4, 5].

Гальванические токи возникают в ротовой полости пациента, когда в ней находятся конструктивные элементы, например, пломбы, протезы, пластины, винты, имеющие в составе различные металлы. Поскольку слюна является электролитом с кислой средой, то между металлическими конструкциями возникает постоянный электрический ток различной величины [5].Galvanic currents arise in the patient's oral cavity when there are structural elements in it, for example, fillings, prostheses, plates, screws containing various metals. Since saliva is an electrolyte with an acidic environment, a constant electric current of various magnitudes arises between the metal structures [5].

Степень коррозии пластин, крепежных элементов и имплантатов напрямую влияет на рН-среды, что может привести к гнойно-воспалительным осложнениям [3].The degree of corrosion of plates, fasteners and implants directly affects the pH environment, which can lead to pyoinflammatory complications [3].

Известно техническое решение, согласно которому для предотвращения гальванизма на поверхность металлических конструктивных элементов наносится диэлектрическое покрытие из пятиокиси тантала [5].Known technical solution, according to which to prevent galvanism, a dielectric coating of tantalum pentoxide is applied to the surface of metal structural elements [5].

Недостаток этого технического решения в том, что в состав покрытия входит металл, являющийся токсичным.The disadvantage of this technical solution is that the composition of the coating includes a metal that is toxic.

Известно техническое решение, согласно которому при лечении перелома костей челюстно-лицевой области используют следующие конструктивные элементы устройств для фиксации перелома: проволоку из нержавеющей стали марок 1Х18Н9Т, ЭП-400, ЭЯТ-1, титана, тантала, капроновую нить диаметром 0,6-0,8 мм, быстротвердеющие пластмассы, клей остеопласт [6]. Кроме того, применяют скобы из никелево-титановой проволоки [6].A technical solution is known according to which the following structural elements of devices for fixing the fracture are used in the treatment of a fracture of the bones of the maxillofacial region: stainless steel wire of grades 1X18H9T, EP-400, EYAT-1, titanium, tantalum, nylon thread with a diameter of 0.6-0 , 8 mm, fast-hardening plastics, osteoplast glue [6]. In addition, nickel-titanium wire staples are used [6].

Недостатки технического решения, заключающегося в применении металлических сплавов и полимеров в том, что полимерные материалы подвергаются биодеструкции, выделяют токсичные соединения, а металлы - токсичны.The disadvantages of the technical solution, which consists in the use of metal alloys and polymers, is that polymer materials undergo biodegradation, release toxic compounds, and metals are toxic.

Наибольшей способностью проникать в клетку обладают водорастворимые соединения [7]. Например, такой водорастворимый ион металла, как хромат-ион (CrO4)2-, способен легко проникать в клетки с использованием (SO4)2- - транспортной системы. Жирорастворимые соединения металлов, такие как карбонил никеля Ni(CO)4, легко входят в клетку и потому очень токсичны [7].Water-soluble compounds have the greatest ability to penetrate into the cell [7]. For example, a water-soluble metal ion such as the chromate ion (CrO 4 ) 2- can easily penetrate cells using the (SO 4 ) 2- - transport system. Fat-soluble metal compounds, such as nickel carbonyl Ni (CO) 4 , easily enter the cell and are therefore very toxic [7].

При длительном контакте с биологически активными средами живого организма изделия медицинского назначения частично разрушаются, и часть химических веществ, входящих в их состав, мигрирует в окружающие ткани человека. Эти вещества, в основном, металлы [7].With prolonged contact with the biologically active media of a living organism, medical devices are partially destroyed, and some of the chemical substances that make up their composition migrate into the surrounding human tissues. These substances are mainly metals [7].

Избыточное содержание ионов металлов в организме производит токсический эффект. Токсичность объясняется связыванием «металлических ядов» в организме с функциональными группами жизненно важных веществ, что нарушает нормальное функционирование клеток тканей [7, 8, 9].The excess content of metal ions in the body produces a toxic effect. Toxicity is explained by the binding of "metal poisons" in the body with functional groups of vital substances, which disrupts the normal functioning of tissue cells [7, 8, 9].

Недостаток известного технического решения применять медицинские изделия, в частности, элементы устройств для фиксации перелома кости, из сплавов металлов, состоит в том, что металлы и легирующие элементы, входящие в их состав, токсичны для человека.The disadvantage of the known technical solution to use medical products, in particular, elements of devices for fixing a bone fracture, made of metal alloys, is that the metals and alloying elements that make up their composition are toxic to humans.

Техническим решением вопроса блокировки выхода ионов токсичных элементов из сплавов металлов и токсичных компонентов из полимерных материалов и сплавов, применяемых для изготовления медицинских изделий, в частности, конструктивных элементов устройств для фиксации перелома кости, является формирование на поверхности функциональных покрытий, не содержащих металлов [5, 10].The technical solution to the issue of blocking the release of ions of toxic elements from metal alloys and toxic components from polymeric materials and alloys used for the manufacture of medical devices, in particular, structural elements of devices for fixing a bone fracture, is the formation on the surface of functional coatings that do not contain metals [5, ten].

Известно техническое решение, согласно которому на поверхности медицинских изделий, в частности, внутрикостных имплантатов из титановых сплавов, формируется слой оксида титана способом микродугового оксидирования [10].Known technical solution, according to which on the surface of medical products, in particular, intraosseous implants from titanium alloys, a titanium oxide layer is formed by the method of microarc oxidation [10].

Недостаток технического решения в том, что материал покрытия - диоксид титана является генотоксичным материалом [8, 11].The disadvantage of the technical solution is that the coating material - titanium dioxide is a genotoxic material [8, 11].

Известен способ получения анодно-оксидного покрытия на деталях из титановых сплавов [12]. Способ включает операцию получения анодно-оксидного покрытия на деталях из титановых сплавов путем электрохимической обработки при напряжении не менее 200 B в электролите, содержащем, фосфорную кислоту 20-35 г/л, серную кислоту 365-385 г/л, молибденово-кислый натрий 2,5-12,0 г/л вольфрамово-кислый натрий 3,5-16,5 г/л и рениевую кислоту 2,5-12,5 г/л. Технический результат: получение анодно-оксидного покрытия, состоящего из TiO2 со структурой анатаза [12].A known method of producing an anodic oxide coating on parts made of titanium alloys [12]. The method includes the operation of obtaining an anodic oxide coating on parts made of titanium alloys by electrochemical treatment at a voltage of at least 200 V in an electrolyte containing phosphoric acid 20-35 g / l, sulfuric acid 365-385 g / l, molybdenum acid sodium 2 , 5-12.0 g / l sodium tungsten acid 3.5-16.5 g / l and rhenic acid 2.5-12.5 g / l. EFFECT: obtaining an anodic-oxide coating consisting of TiO 2 with anatase structure [12].

Недостаток технического решения - диоксид титана генотоксичен [8, 11].The disadvantage of the technical solution is that titanium dioxide is genotoxic [8, 11].

Известно техническое решение, согласно которому на поверхности медицинских изделий, например, металлических несъемных зубных протезов, в вакууме способом дугового нанесения формируют покрытие из нитрида титана [13, 14].Known technical solution, according to which on the surface of medical products, for example, metal fixed dentures, in a vacuum by arc deposition, a titanium nitride coating is formed [13, 14].

Кроме традиционного способа нанесения покрытий с помощью вакуумно-дуговых установок типа «Булат», разработаны модифицированные варианты проведения процессов, в частности, методы плазменно-ионной имплантаций и осаждения с подачей к обрабатываемому изделию постоянного или импульсного напряжения [15]. Процесс нанесения пленок в вакууме состоит в создании (генерации) потока частиц, направленного в сторону обрабатываемой поверхности и последующей конденсации этих частиц на покрываемой поверхности с образованием тонкопленочных слоев. Таким образом, при нанесении тонких пленок одновременно протекают три процесса:In addition to the traditional method of applying coatings using vacuum-arc installations of the Bulat type, modified versions of the processes have been developed, in particular, methods of plasma-ion implantation and deposition with the supply of a constant or pulsed voltage to the workpiece [15]. The process of applying films in vacuum consists in creating (generating) a stream of particles directed towards the treated surface and subsequent condensation of these particles on the surface to be coated with the formation of thin-film layers. Thus, when applying thin films, three processes occur simultaneously:

1) генерация направленного потока частиц осаждаемого вещества;1) generation of a directed stream of particles of the deposited substance;

2) пролет частиц в объеме технологической камеры от источника к обрабатываемой поверхности;2) the flight of particles in the volume of the technological chamber from the source to the treated surface;

3) соприкосновение частиц с обрабатываемой поверхностью и образование тонкопленочного покрытия [15].3) contact of particles with the treated surface and the formation of a thin-film coating [15].

Недостатки технического решения: традиционные способы и оборудование для дугового нанесения покрытия требуют сравнительно высокой температуры нанесения, обычно от 300 до 850°С. В модернизированных установках температура образцов от 100 до 500°С. Это вызывает деформирование изделий, особенно тонких конструктивных элементов. Кроме того, компоненты материала протеза и титан из покрытия поступают в ткани человека, что не всегда благоприятно действует на пациента, особенно при заболеваниях желудочно-кишечного тракта [16].Disadvantages of the technical solution: traditional methods and equipment for arc coating require a relatively high application temperature, usually from 300 to 850 ° C. In modernized installations, the temperature of the samples is from 100 to 500 ° C. This causes deformation of products, especially of thin structural elements. In addition, the components of the prosthesis material and titanium from the coating enter the human tissue, which does not always have a beneficial effect on the patient, especially in diseases of the gastrointestinal tract [16].

Известно техническое решение, согласно которому накостная пластина и фиксирующие шипы изготавливаются из металлического сплава марки Х25К15ЮБ или мартенситной стали марки ЕХ9К15М с никелевым покрытием толщиной не менее 12 мкм [17].Known technical solution, according to which the bone plate and fixing spikes are made of a metal alloy grade X25K15YUB or martensitic steel grade EX9K15M with a nickel coating with a thickness of at least 12 microns [17].

Недостаток технического решения: в состав материалов пластины и шипов, а также покрытия, входят металлы, вызывающие нежелательные эффекты в организме человека. Никель обладает токсическими и канцерогенными свойствами. Известны аллергические поражения у кассиров банков, имевших дело с монетами, изготовленными из сплавов, содержавших никель.The disadvantage of the technical solution: the composition of the materials of the plate and spikes, as well as the coating, include metals that cause undesirable effects in the human body. Nickel is toxic and carcinogenic. Allergic lesions are known among bank tellers who dealt with coins made from alloys containing nickel.

Известно техническое решение, согласно которому медицинские изделия, контактирующие с тканями человека, изготавливают из полимерных материалов, в частности, зубные протезы, накостные пластины, крепежные винты [18, 19].Known technical solution, according to which medical products in contact with human tissues are made of polymer materials, in particular, dentures, bone plates, fixing screws [18, 19].

Недостаток технического решения в том, что полимерные материалы в организме человека активно адсорбируются микроорганизмами, подвергаются биообрастанию и биодеструкции. Кроме того, они выделяют токсичные компоненты, в частности, неполимеризовавшиеся мономеры, загустители, полимеризаторы, красители, отвердители [19].The disadvantage of the technical solution is that polymer materials in the human body are actively adsorbed by microorganisms, biofouling and biodegradation. In addition, they release toxic components, in particular, unpolymerized monomers, thickeners, polymerizers, dyes, and hardeners [19].

Цель изобретения - повышение эффективности операций по лечению переломов кости и сокращение сроков лечения за счет применения нового материала покрытия, а именно карбида кремния, сформированного в вакууме из пучков ускоренных частиц на поверхности конструктивных элементов устройств и способа изготовления устройств для фиксации перелома кости.The purpose of the invention is to increase the efficiency of operations for the treatment of bone fractures and reduce the treatment time due to the use of a new coating material, namely silicon carbide formed in vacuum from beams of accelerated particles on the surface of structural elements of devices and a method of manufacturing devices for fixing a bone fracture.

Заявленное устройство содержит на поверхности конструктивных элементов новый материал, а именно, карбид кремния, полученный ионно-плазменным нанесением в вакууме из пучка ускоренных частиц.The claimed device contains on the surface of structural elements a new material, namely silicon carbide, obtained by ion-plasma deposition in vacuum from a beam of accelerated particles.

Согласно п. 10.7.4.3. (2) «…Признаки, используемые для характеристики устройств [20]:According to clause 10.7.4.3. (2) "... The signs used to characterize devices [20]:

Для характеристики устройств используются, в частности, следующие признаки:To characterize devices, the following features are used, in particular:

- материал, из которого выполнен элемент (элементы) или устройство в целом…».- the material from which the element (s) or the device as a whole is made ... ".

Наиболее близким к заявленному устройству является техническое решение, согласно которому устройство, включающее накостную пластину со сквозными отверстиями и крепежные винты, отличающееся тем, что пластина и винты изготовлены из полимерного материала на основе лактида [18].The closest to the claimed device is a technical solution, according to which a device including a bone plate with through holes and fixing screws, characterized in that the plate and screws are made of a polymer material based on lactide [18].

На фиг. 1 представлены пластина (1) со сквозными отверстиями (2) и крепежные винты (3), которые вставляются в сквозные отверстия пластины и крепят пластину к обломкам кости.FIG. 1 shows a plate (1) with through holes (2) and fastening screws (3), which are inserted into the through holes of the plate and fasten the plate to the bone fragments.

Недостаток технического решения в том, что полимеры подвергаются адсорбции микроорганизмов, биообрастанию, биодеструкции и выделяют токсичные вещества, в частности, красители, загустители, отвердители, полимеризаторы, неполимеризовавшиеся молекулы мономеров [19].The disadvantage of the technical solution is that polymers undergo adsorption of microorganisms, biofouling, biodegradation and release toxic substances, in particular, dyes, thickeners, hardeners, polymerizers, unpolymerized monomer molecules [19].

Применение нового материала и новых существенных признаков свидетельствует о том, что заявленное устройство соответствует критериям «новизна» и «существенные отличия».The use of new material and new essential features indicates that the claimed device meets the criteria of "novelty" and "significant differences".

Сущность предлагаемого изобретения, как технического решения.The essence of the proposed invention as a technical solution.

Заявленное техническое решение представляет собой устройство для фиксации перелома кости, состоящее из пластины со сквозными отверстиями и крепежных элементов, например, винтов, причем на всю поверхность пластины, включая наружную поверхность пластины и внутренние стенки отверстий, а также наружную поверхность крепежных элементов, например, винтов, нанесено ионно-плазменное покрытие из карбида кремния, сформированное в вакууме осаждением из пучков ускоренных частиц с энергией от 30 электронВольт (эВ) до 4 КэВ, содержащих атомы кремния и углерода, в частности, заряженных ионов и/или нейтральных атомов и/или радикалов, причем толщина покрытия находится в диапазоне от 0,1 микрометра (0,1×10-6 метра) до 0,8 микрометра (0,8×10-6 метра). Схематическое изображение заявленного устройства представлено на фиг. 2. Пластина заявленного устройства (4), крепежные винты (5). Винты проходят через сквозные отверстия (6), стенки которых покрыты карбидом кремния (7). Наружные поверхности пластины (4) и винтов (5) также покрыты карбидом кремния (7). Крепежные винты (5) с покрытием из карбида кремния (7) крепят, например, ввинчивают, в костную ткань (8) в области перелома кости (9) через сквозные отверстия пластины (6) и надежно фиксируют положение обломков кости относительно друг друга и накостной пластины.The claimed technical solution is a device for fixing a bone fracture, consisting of a plate with through holes and fasteners, such as screws, and on the entire surface of the plate, including the outer surface of the plate and the inner walls of the holes, as well as the outer surface of the fasteners, for example, screws , an ion-plasma coating of silicon carbide was applied, formed in vacuum by deposition from beams of accelerated particles with energies from 30 electronVolts (eV) to 4 KeV, containing silicon and carbon atoms, in particular, charged ions and / or neutral atoms and / or radicals , and the thickness of the coating is in the range from 0.1 micrometer (0.1 × 10 -6 meters) to 0.8 micrometer (0.8 × 10 -6 meters). A schematic representation of the claimed device is shown in FIG. 2. Plate of the claimed device (4), fixing screws (5). The screws pass through through holes (6), the walls of which are coated with silicon carbide (7). The outer surfaces of the plate (4) and screws (5) are also coated with silicon carbide (7). The fastening screws (5) coated with silicon carbide (7) are fastened, for example, screwed, into the bone tissue (8) in the area of the bone fracture (9) through the through holes of the plate (6) and reliably fix the position of the bone fragments relative to each other and the extra-bone plates.

Применение этого покрытия, не содержащего металлов, диэлектрического, биоинертного, биорезистентного, гипоаллергенного обеспечивает достижение технического результата.The use of this coating, which does not contain metals, dielectric, bioinert, bioresistant, hypoallergenic, ensures the achievement of a technical result.

Предотвратить гальванизм при соприкосновении двух металлов с разной электропроводностью и при контакте металла с электропроводящей жидкостью может диэлектрическое покрытие с достаточно большим поверхностным и объемным сопротивлением.A dielectric coating with a sufficiently high surface and volumetric resistance can prevent galvanism when two metals with different electrical conductivity come into contact and when a metal comes into contact with an electrically conductive liquid.

В твердых диэлектриках имеются два пути протекания электрического тока: сквозь диэлектрик и по его поверхности.In solid dielectrics, there are two paths for the flow of electric current: through the dielectric and along its surface.

Поэтому для оценки способности диэлектрика проводить электрический ток по этим направлениям используются понятия объемного и поверхностного сопротивлений.Therefore, to assess the ability of a dielectric to conduct electric current in these directions, the concepts of volume and surface resistance are used.

Под объемным понимается сопротивление, которым обладает диэлектрик при протекании постоянного тока через его объем.By volumetric is meant the resistance that a dielectric has when a direct current flows through its volume.

Поверхностным называется сопротивление, которым обладает диэлектрик при протекании постоянного тока по его поверхности.Surface resistance is the resistance that a dielectric has when a direct current flows over its surface.

Объемное и поверхностное сопротивления определяются экспериментально.Volume and surface resistances are determined experimentally.

Согласно ГОСТ Ρ 50499-93 (МЭК 93-80) поверхностное сопротивление можно определить измерением сопротивления между двумя участками поверхности образца, в данном случае поверхности пленки, нанесенной на поверхность образца [21]. Схема измерений поверхностного сопротивления пленки карбида кремния (7) представлена на фиг. 3. В качестве измерительного прибора - Омметра (10) был использован многофункциональный Вольтметр В7-40 с диапазоном измерений сопротивления постоянному току от 10 миллиОм (10×10-3 Ом) до 20 МегаОм (20×106 Ом) и питанием от сети 220 В (поз. 10 на фиг. 3.). В качестве образца использовалась, в частности, пластина из нержавеющей стали (11) с покрытием из карбида кремния (7) на одной из сторон (фиг. 3). Щупы измерительного прибора (10) располагались на поверхности пленки (7). Показания измерительных приборов в диапазоне значений от Ом до сотен КилоОм проверялись с помощью Магазина прецизионных сопротивлений марки Р35. Внешний вид комплекта этих двух приборов представлен на фиг. 4. Дополнительно применяли мультиметр MASTECH MS8222H для измерения поверхностного и объемного сопротивления пленки карбида кремния постоянному току (фиг. 5). Проверялись показания приборов в диапазоне от единиц МегаОм до единиц ГигаОм с помощью высокоомных сопротивлений марок КЭВ-5 и КВМ (фиг. 5).According to GOST 50499-93 (IEC 93-80), surface resistance can be determined by measuring the resistance between two sections of the sample surface, in this case, the surface of a film applied to the sample surface [21]. The scheme for measuring the surface resistance of a silicon carbide film (7) is shown in Fig. 3. As a measuring device - Ohmmeter (10) was used multifunctional Voltmeter V7-40 with a range of DC resistance measurements from 10 milliohm (10 × 10 -3 Ohm) to 20 MegaOhm (20 × 10 6 Ohm) and power supply from 220 B (item 10 in Fig. 3.). As a sample, in particular, a stainless steel plate (11) with a silicon carbide coating (7) on one side was used (FIG. 3). The probes of the measuring device (10) were located on the surface of the film (7). The readings of the measuring instruments in the range of values from Ohms to hundreds of Kiloohms were checked using the R35 Precision Resistance Store. The appearance of a set of these two devices is shown in Fig. 4. Additionally, a MASTECH MS8222H multimeter was used to measure the surface and volume resistance of the silicon carbide film to direct current (Fig. 5). The readings of the devices were checked in the range from MegaOhm units to GigaOhm units using high-resistance resistances of the KEV-5 and KVM brands (Fig. 5).

Схема измерений объемного сопротивления представлена на фиг. 6. В этом случае один щуп измерительного прибора (10) контактировал с поверхностью пленки (7), а другой - с поверхностью обратной стороны пластины (11).The circuit for measuring bulk resistance is shown in Fig. 6. In this case, one probe of the measuring device (10) was in contact with the surface of the film (7), and the other - with the surface of the reverse side of the plate (11).

Поверхностное сопротивление постоянному току пластины из нержавеющей стали толщиной 0,8 мм без покрытия по показаниям В7-40 составило Rпов=0,11 Ом, объемное Rоб=0,20 Ом.The surface resistance to direct current of a stainless steel plate with a thickness of 0.8 mm without coating according to the readings of B7-40 was R surf = 0.11 Ohm, volumetric R about = 0.20 Ohm.

Поверхностное сопротивление постоянному току пленки из карбида кремния, нанесенной на поверхность пластины из нержавеющей стали, по показаниям В7-40 и мультиметра MASTECH MS8222H составило Rпов>1 МегаОм, объемное Rоб>1 МегаОм. При измерениях поверхностного и объемного сопротивления покрытия из карбида кремния, нанесенного на диэлектрическую лавсановую пленку, оба прибора показывают сопротивления постоянному току Rпов>20 МегаОм и Rоб>20 МегаОм. Это максимальные показания сопротивления для этих приборов.Surface resistance of the film constant current of silicon carbide deposited on the surface of the stainless steel plate, and by indications V7-40 multimeter MASTECH MS8222H was dressings R> 1 mega volume of R> 1 megohm. In measurements of surface and bulk resistance of the silicon carbide coating deposited on an insulating mylar film, both devices show DC resistance R dressing 20> and R mega about> 20 MEGA. These are the maximum resistance readings for these instruments.

Проводились измерения объемного сопротивления постоянному току структуры из двух пластин, изготовленных из нержавеющей стали (11) с покрытием из карбида кремния (7) на одной из сторон, соединенных покрытиями друг с другом. Схема измерений представлена на фиг. 7. Величина объемного сопротивления постоянному току по показаниям В7-40 и MASTECH MS8222H составила R>1 МегаОм.Measurements were made of the volume resistance to direct current of a structure of two plates made of stainless steel (11) with a silicon carbide coating (7) on one of the sides connected by the coatings to each other. The measurement scheme is shown in Fig. 7. The value of the volume resistance to direct current according to the readings of B7-40 and MASTECH MS8222H was R about > 1 MegaOhm.

С помощью тераомметра Е6-3 измерялось поверхностное сопротивление постоянному току пленки карбида кремния, нанесенной на поверхность диэлектрических материалов, в частности, пластины из ситалла (керамика) и стекло. Внешний вид прибора и держателя с образцами представлен на фиг. 8. Величина сопротивления составила 5 ТераОм (5×1012 Ом), то есть это диэлектрик [21].An E6-3 teraohmmeter was used to measure the surface DC resistance of a silicon carbide film deposited on the surface of dielectric materials, in particular, sitall (ceramic) plates and glass. The appearance of the device and the holder with samples is shown in Fig. 8. The resistance value was 5 TeraOhm (5 × 10 12 Ohm), that is, it is a dielectric [21].

Кроме того, поверхностное сопротивление пленки из карбида кремния, сформированной в вакууме из пучка ускоренных частиц на поверхности электропроводной алюминиевой фольги, измеряли посредством метода импедансной спектроскопии с помощью прибора Quadra Impedance Spectroscopy фирмы eliko. Измерения поверхностного сопротивления переменному току покрытия из карбида кремния проводились в диапазоне частот от 1,0 до 349 КГц. Получены значения Rпов от 600 до 800 КОм, то есть это диэлектрическое покрытие [21].In addition, the surface resistance of a silicon carbide film formed in vacuum from a beam of accelerated particles on the surface of an electrically conductive aluminum foil was measured by impedance spectroscopy using an eliko Quadra Impedance Spectroscopy instrument. Measurements of the surface resistance to alternating current of the silicon carbide coating were carried out in the frequency range from 1.0 to 349 kHz. The obtained values of R pov from 600 to 800 KΩ, that is, this is a dielectric coating [21].

Большое сопротивление пленочного покрытия из карбида кремния постоянному и переменному току доказывает, что покрытие диэлектрическое и оно предотвращает гальванизм.The high DC and AC resistance of the silicon carbide film coating proves that the coating is dielectric and prevents galvanization.

Минимальная энергия ускоренных бомбардирующих частиц соответствует максимуму сечения ионизации атомов и молекул электронным ударом 30-100 эВ, а также энергии разрыва химической связи Есв≈22 эВ [23] между атомами кремния и углерода молекулы карбида кремния. То есть ускоренные в разрядной зоне источника ионов до этой энергии Есв≈22 эВ ион и/или молекула (нейтрализованный ион) карбида кремния при ударе о поверхность подложки диссоциируют на атомы с образованием на поверхности пленки карбида кремния.The minimum energy of bombarding particles accelerated corresponds to the maximum cross section of ionization of the atoms and molecules of 30-100 eV electron impact and chemical bonding energy gap E b ≈22 eV [23] between the silicon atoms and carbon molecules silicon carbide. That is accelerated in the discharge region of the ion source to the energy E b ≈22 eV ion and / or molecule (neutralized ion) silicon carbide upon hitting the surface of the substrate dissociate into atoms to form a silicon carbide film surface.

Максимальное значение 4 КэВ соответствует энергии максимального рабочего напряжения, подаваемого на анод 4 КВ.The maximum value of 4 keV corresponds to the energy of the maximum operating voltage supplied to the anode of 4 kV.

В ходе реализации способа изготовления устройства в качестве источника ускоренных частиц применялся, в частности, серийно выпускаемый источник ионов ИИ-4,0-0,15 («Радикал»), применяемый в промышленных вакуумных установках ионно-плазменной обработки [Источник ионов ИИ-4,0-0,15 («Радикал»). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ОТМ3.152.001]. Источник представляет собой торцевой холловский ускоритель, то есть ускоритель End-Hall типа с «холодным» катодом, скрещенными электрическим и магнитным полями. Он применяется как источник ускоренных положительных ионов и нейтральных частиц для ионно-лучевого травления ионами инертных газов, в частности, аргона [ion-beam etching (IBE)], реактивного ионно-лучевого травления [reactive ion beam etching (RIBE)] химически активными газами, например, кислородом, и осаждения покрытий из пучков ионов химических соединений [ion beam deposition (IBD)]. Такие источники применяют для осаждения химических соединений из пучков ионов газообразных соединений сложного состава. В частности, для получения пленок диоксида кремния из смеси моносилана и аргона. [24] Кремнийсодержащие углеродные покрытия были получены из пучков ионов кремнийорганических соединений: гексаметилдисилазана и винилтриметоксисилана. [25] Тонкие пленки, полученные осаждением из пучков ионов этих соединений, являются многокомпонентными покрытиями, основу которых составляет Si-C матрица.During the implementation of the method of manufacturing the device as a source of accelerated particles was used, in particular, a commercially available ion source II-4.0-0.15 ("Radical"), used in industrial vacuum installations for ion-plasma processing [Ion source II-4 , 0-0.15 ("Radical"). Technical description and instruction manual. OTM3.152.001]. The source is an end-Hall accelerator, that is, an End-Hall type accelerator with a “cold” cathode, crossed electric and magnetic fields. It is used as a source of accelerated positive ions and neutral particles for ion-beam etching with ions of inert gases, in particular, argon [ion-beam etching (IBE)], reactive ion beam etching [RIBE] with reactive gases for example oxygen, and ion beam deposition (IBD). Such sources are used for the deposition of chemical compounds from beams of ions of gaseous compounds of complex composition. In particular, for obtaining films of silicon dioxide from a mixture of monosilane and argon. [24] Silicon-containing carbon coatings were obtained from ion beams of organosilicon compounds: hexamethyldisilazane and vinyltrimethoxysilane. [25] Thin films obtained by deposition from ion beams of these compounds are multicomponent coatings, the basis of which is a Si-C matrix.

Источники ионов с «холодным» катодом формируют в разрядном промежутке ускоренные частицы с широким диапазоном значений энергии: от нуля до максимальных значений, соответствующих величине ускоряющего напряжения:Ion sources with a "cold" cathode form accelerated particles in the discharge gap with a wide range of energy values: from zero to maximum values corresponding to the value of the accelerating voltage:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Ε - энергия однозарядных ионов при подаче на анод источника ускоряющего напряжения Uycк, КэВ;where Ε is the energy of singly charged ions when the accelerating voltage is applied to the anode of the source of the accelerating voltage U yc , keV;

е - заряд электрона;e is the electron charge;

Uуск - ускоряющее напряжение, КВ.U accele - accelerating voltage, KV.

Распределение ионов и нейтральных частиц по энергиям характеризуется функцией распределения f(E). Вероятность того, что ионы и/или нейтральные частицы обладают энергией от 0 до ∞ (бесконечности) равна 1 (единице) [26, 27]:The energy distribution of ions and neutral particles is characterized by the distribution function f (E). The probability that ions and / or neutral particles have energies from 0 to ∞ (infinity) is equal to 1 (unity) [26, 27]:

Figure 00000002
Figure 00000002

Пример графика функции распределения ионов и/или нейтральных частиц, формируемых источником ИИ-4-0,15 («Радикал»), при ускоряющем напряжении Uуск=4 КВ представлен на фиг. 9.An example of a graph of the distribution function of ions and / or neutral particles formed by an II-4-0.15 source ("Radical") at an accelerating voltage U accele = 4 KV is shown in Fig. nine.

Функция распределения характеризует долю ионов dl от общего числа ионов (полного тока ионов) Ι0, энергия которых находится в интервале dE:The distribution function characterizes the fraction of ions dl of the total number of ions (total ion current) Ι 0 , the energy of which is in the range dE:

Figure 00000003
Figure 00000003

где dI - доля ионов от общего числа с энергией dE;where dI is the fraction of ions from the total number with energy dE;

Ι0 - полный ток ионов, соответствующий общему числу однозарядных ионов;Ι 0 - total ion current corresponding to the total number of singly charged ions;

dE - интервал значений энергии.dE - energy range.

Наиболее вероятная энергия, выраженная в КэВ, в данном источнике соответствует приблизительно половине значения, соответствующего значению ускоряющего напряжения, приложенного к аноду и выраженного в Вольтах. Наиболее вероятная энергия Енв однозарядных ионов и нейтральных частиц, образовавшихся при нейтрализации однозарядных ионов, если на анод подано ускоряющее напряжение Uуск=4 КВ, соответствует Енв=2 КэВ. [28] В идеальном случае энергия всех ионов Ε должна находиться в интервале значений от Е=0 до энергии, соответствующей ускоряющему напряжению Uуск=4 КВ, то есть Е=4 КэВ. Следовательно, интеграл функции распределения в диапазоне значений энергии от Е=0 до Е=4 КэВ должен быть равен 1 (единице) [26, 27]:The most probable energy, expressed in keV, in this source corresponds to approximately half the value corresponding to the value of the accelerating voltage applied to the anode and expressed in volts. The most probable energy E nv of singly charged ions and neutral particles formed during the neutralization of singly charged ions, if an accelerating voltage U accele = 4 KV is applied to the anode, corresponds to E nv = 2 keV. [28] Ideally, the energy of all ions Ε should be in the range of values from E = 0 to the energy corresponding to the accelerating voltage U accele = 4 KV, that is, E = 4 KeV. Consequently, the integral of the distribution function in the energy range from E = 0 to E = 4 keV should be equal to 1 (unity) [26, 27]:

Figure 00000004
Figure 00000004

Однако, экспериментальные измерения показали, что небольшая часть ионов может обладать несколько большей энергией из-за пульсаций ускоряющего напряжения в блоке (источнике) питания, с которого подавалось ускоряющее напряжение на анод источника ускоренных частиц.However, experimental measurements have shown that a small part of ions can have a slightly higher energy due to pulsations of the accelerating voltage in the power supply unit (source), from which the accelerating voltage was applied to the anode of the accelerated particle source.

В источнике ускоряющего напряжения, в частности, в серийном блоке питания БП-94, который применялся в данной работе, есть пульсации напряжения, поэтому существуют частицы с энергией, несколько превышающей значение, соответствующее ускоряющему напряжению. (Блок питания БП-94. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ОТМ3.508.016). Эта доля ускоренных частиц на графике фиг. 9 показана заштрихованным участком.In the source of the accelerating voltage, in particular, in the serial power supply unit BP-94, which was used in this work, there is voltage ripple, therefore, there are particles with an energy slightly exceeding the value corresponding to the accelerating voltage. (Power supply unit BP-94. Technical description and operating instructions. OTM3.508.016). This fraction of accelerated particles in the graph of FIG. 9 is shown by a shaded area.

Часть ускоренных ионов нейтрализуется пространственным зарядом и превращается в ускоренные нейтральные частицы, например, радикалы. Доля компенсированных ионов от общего числа зависит от режима работы источника, давления в объеме технологической камеры и расстояния между ионно-оптической системой источника и поверхностью образца. В рассматриваемом случае это обычно от 1 до 10%. При необходимости может быть использован катод нейтрализации, например, накаливаеый катод из вольфрамовой нити, для полной компенсации (100% нейтрализация) заряда ионов на поверхности образца. Поскольку нейтрализуются ионы с теми же энергиями, то функции распределения совпадают и фиг. 9 характеризует также и распределение по энергиям ускоренных нейтральных частиц:Part of the accelerated ions is neutralized by the space charge and turns into accelerated neutral particles, for example, radicals. The proportion of compensated ions in the total number depends on the operating mode of the source, the pressure in the volume of the process chamber, and the distance between the ion-optical system of the source and the sample surface. In the case under consideration, this is usually from 1 to 10%. If necessary, a neutralization cathode can be used, for example, a heated tungsten filament cathode, for full compensation (100% neutralization) of the ion charge on the sample surface. Since ions with the same energies are neutralized, the distribution functions coincide and Fig. 9 also characterizes the energy distribution of accelerated neutral particles:

Figure 00000005
Figure 00000005

где dN - доля нейтральных частиц с энергией dE;where dN is the fraction of neutral particles with energy dE;

N0 - общее количество частиц;N 0 - the total number of particles;

dE - интервал значений энергии.dE - energy range.

Пример графика функции распределения ионов по энергиям, представленный на Фиг. 9 - это непрерывная линия, характерная для непрерывной функции.An example of a graph of the ion energy distribution function shown in FIG. 9 is a continuous line for a continuous function.

Согласно Википедии: «Непрерывная функция - функция, которая меняется без мгновенных «скачков» (называемых разрывами) то есть такая, малые изменения аргумента которой приводят к малым изменениям значения функции. График непрерывной функции является непрерывной линией. Функция непрерывная на (математическом) отрезке, ограничена в нем и достигает на этом отрезке наибольшего и наименьшего значения. Кроме того, она принимает на этом отрезке все значения, лежащие между ее наименьшим и наибольшим значениями».According to Wikipedia: “A continuous function is a function that changes without instantaneous“ jumps ”(called discontinuities), that is, such that small changes in the argument of which lead to small changes in the value of the function. A continuous function graph is a continuous line. The function is continuous on a (mathematical) segment, it is limited in it and reaches the maximum and minimum values on this segment. In addition, it takes on this segment all values lying between its smallest and largest values. "

Следовательно, ускоренные частицы при подаче на анод источника «Радикал» напряжения 4,0 КВ могут иметь любое значение энергии в интервале от 0 (нуля) до максимальной 4,0 КэВ.Consequently, when a voltage of 4.0 KV is applied to the anode of the Radical source, accelerated particles can have any energy value in the range from 0 (zero) to a maximum 4.0 keV.

Основной рекомендованный рабочий режим источника ИИ-4,0-0.15 («Радикал») 4,0 КВ. Пластина с цифрами режима закреплена заклепками на корпусе. Максимальная энергия ионов может несколько превосходить энергию, соответствующую напряжению на аноде, из-за пульсаций напряжения в блоке питания анода (Фиг. 9).The main recommended operating mode of the source is II-4.0-0.15 ("Radical") 4.0 kW. The plate with the mode numbers is riveted to the body. The maximum ion energy can slightly exceed the energy corresponding to the voltage at the anode, due to voltage ripples in the anode power supply (Fig. 9).

Ионизация атомов и молекул электронным ударом происходит в разрядной зоне на эквипотенциалях- линиях с одинаковым потенциалом электрического поля. Максимальное напряжение (потенциал) в «Радикале» у анода, затем эквипотенциали распределяются по объему разрядной зоны, минимальные значения вблизи выходной апертуры, находящейся под нулевым потенциалом, и провисают в отверстие выходной апертуры. Пример распределения эквипотенциалей в разрядной зоне источника ионов представлен на Фиг. 10 [29].Ionization of atoms and molecules by electron impact occurs in the discharge zone at equipotential lines with the same electric field potential. The maximum voltage (potential) in the "Radical" is at the anode, then the equipotentials are distributed over the volume of the discharge zone, the minimum values are near the output aperture, which is at zero potential, and sag into the hole of the output aperture. An example of the distribution of equipotentials in the discharge zone of the ion source is shown in Fig. 10 [29].

Ионизация молекул в источниках с холодным катодом происходит по всему объему разрядной камеры. Эквипотенциали распределены по всему объему разрядной зоны, поэтому в пучке всегда будут ионы с диапазоном значений энергии от 0(нуля) до максимального значения, соответствующего приложенному к аноду напряжению. Для источника ИИ-4,0-0,15 («Радикал») рекомендовано напряжение 4,0 КВ, то есть максимальная энергия составит 4,0 КэВ.Ionization of molecules in sources with a cold cathode occurs throughout the entire volume of the discharge chamber. Equipotentials are distributed over the entire volume of the discharge zone, therefore, the beam will always contain ions with a range of energy values from 0 (zero) to the maximum value corresponding to the voltage applied to the anode. For the source II-4.0-0.15 ("Radical"), the recommended voltage is 4.0 KV, that is, the maximum energy will be 4.0 KeV.

В литературе приведены результаты измерений функций распределения ионов по энергиям зондовым методом в положительном столбе тлеющего разряда низкого давления в ртути. Разрядный ток изменялся в диапазоне от 0,05 до 0,5 А [30]. Далее представлены примеры графиков функций распределения по энергиям ионов и атомов. Результаты измерений в газовом разряде распределения ионов и атомов Не, Hg и Ar по энергиям и скоростям (Фиг. 11-13) показали прежде всего, что распределение отличается от известного равновесного распределения Максвелла [30]. Отмечается также, что группа медленных ионов, которые формируют функцию распределения по энергиям, в районе ее максимума имеет характерную скорость порядка атомной [30]. Наиболее вероятная скорость ионов по порядку величины равна наиболее вероятной скорости нейтральных атомов. При наименьшей анизотропии функции распределения, которая соответствует минимальной из взятых энергий в 0,05 эВ, совпадение всех трех функций очень хорошее [30].The literature contains the results of measurements of ion energy distribution functions by the probe method in the positive column of a low-pressure glow discharge in mercury. The discharge current varied in the range from 0.05 to 0.5 A [30]. The following are examples of graphs of ion and atomic energy distribution functions. The results of measurements in a gas discharge of the distribution of ions and atoms of He, Hg and Ar in terms of energies and velocities (Figs. 11-13) showed, first of all, that the distribution differs from the known equilibrium Maxwell distribution [30]. It is also noted that the group of slow ions, which form the energy distribution function, in the region of its maximum has a characteristic velocity of the order of the atomic velocity [30]. The most probable ion velocity is equal in order of magnitude to the most probable velocity of neutral atoms. With the smallest anisotropy of the distribution function, which corresponds to the minimum of the taken energies of 0.05 eV, the coincidence of all three functions is very good [30].

Необходимо отметить, что графики всех функций распределения ионов и атомов по энергиям начинаются из нуля, плавно без скачков возрастают, достигают максимума и плавно спадают. Непрерывность функции свидетельствует, что ускоренные частицы могут обладать любым значением от нуля до соответствующего напряжению на аноде. Эти экспериментальные данные подтверждают результаты экспериментальных измерений функций распределения по энергиям ионов, формируемых источниками ИИ-4,0-0,15 («Радикал») и «Радикал-М-100» и представленных на Фиг. 14 [28]. Измерения выполнялись с помощью квадрупольного масс-спектрометра без собственного источника ионов, способного, благодаря своему комбинированному электрическому полю развертки и тормозящему потенциалу, анализировать только ионы.It should be noted that the plots of all energy distribution functions for ions and atoms start from zero, increase smoothly without jumps, reach a maximum, and decrease smoothly. The continuity of the function indicates that accelerated particles can have any value from zero to the corresponding voltage at the anode. These experimental data confirm the results of experimental measurements of the ion energy distribution functions formed by the sources II-4.0-0.15 ("Radical") and "Radical-M-100" and presented in Fig. 14 [28]. The measurements were carried out using a quadrupole mass spectrometer without its own ion source, capable of analyzing only ions due to its combined sweep electric field and decelerating potential.

Энергия ионизации молекул карбида кремния согласно справочным данным, в частности, Википедии - Εион=9,3±0,1 эВ.The ionization energy of silicon carbide molecules according to reference data, in particular, Wikipedia - Ε ion = 9.3 ± 0.1 eV.

Энергия связи между атомами углерода и кремния в молекуле карбида кремния согласно Справочнику химика - Εсв=318,2 кДж ≈22 эВ [31]. То есть ускоренные в разрядной зоне источника ионов до этой энергии (Е≈22 эв) ион и/или молекула карбида кремния при ударе о поверхность подложки диссоциирует на атомы с образованием на поверхности пленки карбида кремния. Согласно графику (Фиг. 9) функции распределения ускоренных частиц по энергиям, в пучке могут быть частицы с энергией от нуля до 20 эВ. Однако, молекулы карбида кремния с такой энергией не смогут диссоциировать при ударе о поверхность с образованием пленки карбида кремния из-за того, что этой энергии не хватит для разрыва химической связи между атомами кремния и углерода.The bond energy between carbon and silicon atoms in a silicon carbide molecule according to the Chemist's Handbook is Ε sv = 318.2 kJ ≈22 eV [31]. That is, the ion and / or the silicon carbide molecule accelerated in the discharge zone of the ion source to this energy (E≈22 eV) upon impact on the substrate surface dissociates into atoms with the formation of a silicon carbide film on the surface. According to the graph (Fig. 9) of the energy distribution function of accelerated particles, the beam can contain particles with energies from zero to 20 eV. However, silicon carbide molecules with such an energy will not be able to dissociate when hitting the surface with the formation of a silicon carbide film due to the fact that this energy is not enough to break the chemical bond between silicon and carbon atoms.

Кроме того, в пучке всегда есть ионизованные атомы углерода и кремния. Они ионизуются согласно справочным данным, в частности, из интернета, при энергиях С-Еион=11,25 эВ, Si-Eион=8,15 эВ.In addition, the beam always contains ionized carbon and silicon atoms. They ionize according to reference data, in particular, from the Internet, at energies C-E ion = 11.25 eV, Si-E ion = 8.15 eV.

Заявители считают, что значение энергии частиц, содержащих кремний и углерод, Е≈30±5 эВ является нижним пороговым значением энергии, необходимым для диссоциации ускоренных ионов и/или молекул, содержащих атомы углерода и кремния, при ударе о поверхность и достаточным для формирования на поверхности пленки карбида кремния.The applicants believe that the energy value of particles containing silicon and carbon, E≈30 ± 5 eV, is the lower threshold energy value required for the dissociation of accelerated ions and / or molecules containing carbon and silicon atoms upon impact on the surface and is sufficient to form on the surface of the silicon carbide film.

На точное значение могут повлиять многие факторы, в частности:The exact value can be influenced by many factors, in particular:

- колебания ускоряющего напряжения,- fluctuations in the accelerating voltage,

- нестабильность системы подачи газа,- instability of the gas supply system,

- погрешности измерительных систем,- errors of measuring systems,

- колебания параметров разряда,- fluctuations in discharge parameters,

- распределение ионов в пространстве камеры,- distribution of ions in the chamber space,

- давление в камере, изменяющее количество и характер столкновений ионов с газами на границе разрядной зоны.- pressure in the chamber, which changes the number and nature of collisions of ions with gases at the boundary of the discharge zone.

Широкий диапазон значений энергии из-за характера функции распределения ионов по энергиям, которая всегда для источников с холодным катодом начинается с нуля, проходит через максимум, соответствующий наиболее вероятной энергии (часто 0,3-0,5 от максимальной) и достигает значений, соответствующих максимальному напряжению на аноде (4,0 КэВ), гарантирует, что в пучке, формируемом источником ИИ-4,0-0,15 («Радикал») ионы с энергией в диапазоне от 30 эВ до 4 КэВ есть всегда, то есть во всем заявленном диапазоне значений.A wide range of energy values due to the nature of the ion energy distribution function, which always starts from zero for sources with a cold cathode, passes through a maximum corresponding to the most probable energy (often 0.3-0.5 of the maximum) and reaches values corresponding to maximum anode voltage (4.0 keV), guarantees that in the beam formed by the source II-4.0-0.15 ("Radical") ions with energies in the range from 30 eV to 4 keV are always present, that is, in the entire declared range of values.

Однако, следует отметить, что в источнике «Радикал» не образуется разряд при напряжении на аноде 30 Вольт.However, it should be noted that a discharge is not formed in the Radical source at an anode voltage of 30 Volts.

Важным параметром является энергия ионизирующих электронов. В описании приведен интервал значений от 30 до 100 эВ.An important parameter is the energy of the ionizing electrons. The description gives the range of values from 30 to 100 eV.

Этот интервал энергий применяют для ионизации рабочих веществ в масс-спектрометрах. This energy range is used to ionize working substances in mass spectrometers.

Ионный ток достигает максимума при энергиях электронов около 50 эВ. Стандартные масс-спектры, полученные ионизацией электронным ударом, принято снимать, используя электроны с энергией 70 эВ [32].The ionic current reaches its maximum at electron energies of about 50 eV. Standard mass spectra obtained by electron impact ionization are usually recorded using electrons with an energy of 70 eV [32].

Использование электронов с энергией 70 эВ помимо высокой эффективности ионизации объясняется и большей стабильностью масс-спектра, то есть состава пучка ионов. Пучок электронов не монохроматичен, причем разброс по энергиям очень велик и может достигать 5 эВ. [32].The use of electrons with an energy of 70 eV, in addition to the high ionization efficiency, is also explained by the greater stability of the mass spectrum, that is, the composition of the ion beam. The electron beam is not monochromatic, and the energy spread is very large and can reach 5 eV. [32].

Недостаток технического решения в том, что применяется однократная ионизация электронным ударом, поэтому токи ионов составляют 10-9 - 10-17 А и такие источники ионов не могут применяться для промышленного изготовления медицинских изделий. [32].The disadvantage of the technical solution is that a single ionization by electron impact is used, therefore the ion currents are 10 -9 - 10 -17 A and such ion sources cannot be used for the industrial manufacture of medical devices. [32].

Вообще в каждом случае применения ионных пучков применяются различные требования к типам источников и параметрам пучков. Наиболее важными рабочими параметрами источников являются: ток пучка ионов, вид ионов, энергетический разброс [29].In general, in each application of ion beams, different requirements are applied to the types of sources and parameters of the beams. The most important operating parameters of sources are: ion beam current, type of ions, energy spread [29].

Наиболее часто используемым способом получения ионов для обработки материалов ионным пучком является ионизация электронным ударом. Такой тип ионизации характеризуется передачей молекуле газа энергии от ускоренных электронов. Они образуются, в частности, в газовом разряде. Электроны ускоряются при помощи электрического поля, а удерживаются магнитным полем [29].The most commonly used method of producing ions for processing materials with an ion beam is electron impact ionization. This type of ionization is characterized by the transfer of energy to a gas molecule from accelerated electrons. They are formed, in particular, in a gas discharge. Electrons are accelerated by an electric field, and held by a magnetic field [29].

Число ионизирующих соударений, претерпеваемых электроном при прохождении единичного пути в газе при единичном давлении, называется дифференциальным коэффициентом ионизации Se. Величина этого коэффициента зависит от энергии электрона Ue и типа газа [29].The number of ionizing collisions that an electron undergoes when passing a unit path in a gas at unit pressure is called the differential ionization coefficient S e . The value of this coefficient depends on the electron energy U e and the type of gas [29].

Для увеличения пути ионизации и времени жизни электронов часто используют силы, создаваемые магнитными полями, как в источнике ИИ-4,0-0,15 («Радикал»). В источниках ионов с холодными катодами на анод подается положительный потенциал по отношению е электродам выходной апертуры, находящихся под нулевым потенциалом. Электроны, образующиеся в разрядной зоне, проходят через плазменный слой, где потенциал меняется как в радиальном, так и в продольном направлениях. Прикладывая аксиальное магнитное поле, можно удержать электроны от попадания на анод [29]. В таких скрещенных электрическом и магнитном полях электроны движутся по спирали вокруг силовых линий магнитного поля и совершают колебания в продольном направлении. В результате ионизирующих столкновений между электронами, атомами и молекулами газа плазма постоянно пополняется электронами и ионами. Первичные электроны теряют энергию и диффундируют поперек силовых линий магнитного поля к аноду. Там они собираются, в результате чего возникает ток между анодом и электродами выходной апертуры. Плазма полностью заполняет разрядную камеру [29].To increase the path of ionization and the lifetime of electrons, the forces created by magnetic fields are often used, as in the source II-4.0-0.15 ("Radical"). In ion sources with cold cathodes, a positive potential is applied to the anode with respect to the electrodes of the output aperture, which are at zero potential. The electrons generated in the discharge zone pass through the plasma layer, where the potential changes both in the radial and longitudinal directions. By applying an axial magnetic field, electrons can be kept from hitting the anode [29]. In such crossed electric and magnetic fields, electrons spiral around the lines of force of the magnetic field and oscillate in the longitudinal direction. As a result of ionizing collisions between electrons, atoms and gas molecules, the plasma is constantly replenished with electrons and ions. Primary electrons lose energy and diffuse across the magnetic field lines to the anode. There they collect, resulting in a current between the anode and the electrodes of the output aperture. Plasma completely fills the discharge chamber [29].

Таким образом, применение электронов с энергиями от 30 до 100 эВ совместно с удерживающим магнитным и ускоряющим электрическим полями обеспечивает стабильную работу источника ионов, формирование пучка ускоренных частиц, пригодного для промышленного производства накостных пластин и крепежных винтов с покрытием из карбида кремния и достижение технического результата.Thus, the use of electrons with energies from 30 to 100 eV together with a confining magnetic and accelerating electric fields ensures the stable operation of the ion source, the formation of a beam of accelerated particles suitable for the industrial production of bone plates and fastening screws coated with silicon carbide, and the achievement of the technical result.

Заявленное устройство существенно отличается от прототипа тем, что на всю поверхность каждого из конструктивных элементов нанесен новый материал, а именно, карбид кремния, полученный методом ионно-плазменного нанесения в вакууме осаждением из, по крайней мере, одного пучка (потока) ускоренных частиц с энергией от 30 эВ до 4 КэВ, в частности, заряженных ионов и/или нейтральных атомов и/или радикалов.The claimed device significantly differs from the prototype in that a new material is applied to the entire surface of each of the structural elements, namely, silicon carbide obtained by the method of ion-plasma deposition in vacuum by deposition from at least one beam (flow) of accelerated particles with energy from 30 eV to 4 KeV, in particular charged ions and / or neutral atoms and / or radicals.

Именно применение нового материала - карбида кремния, осажденного в вакууме из пучка ускоренных частиц, нанесенного или сформированного на наружных поверхностях конструктивных элементов устройства со всех сторон, включая внутренние стенки отверстий, необходимо для достижения технического результата, в частности:It is the use of a new material - silicon carbide, deposited in vacuum from a beam of accelerated particles, deposited or formed on the outer surfaces of structural elements of the device from all sides, including the inner walls of the holes, is necessary to achieve a technical result, in particular:

- предотвращению попадания в ткани человека токсичных компонентов металлических сплавов и полимеров;- Preventing toxic components of metal alloys and polymers from entering human tissues;

- предотвращению гальванических эффектов при непосредственном соприкосновении и/или контакте через электропроводящие жидкости человека, в частности, кровь, слюну, конструктивных элементов из электропроводящих материалов с отличающейся электропроводностью;- prevention of galvanic effects in direct contact and / or contact through electrically conductive human fluids, in particular blood, saliva, structural elements made of electrically conductive materials with different electrical conductivity;

- предотвращению биодеструкции материалов конструктивных элементов;- prevention of biodegradation of materials of structural elements;

- уменьшению адгезии микроорганизмов к поверхностям конструктивных элементов устройства для фиксации перелома кости;- reducing the adhesion of microorganisms to the surfaces of structural elements of the device for fixing a bone fracture;

- предотвращению биообрастания поверхностей изделий;- prevention of biofouling of product surfaces;

- получения хорошей адгезии покрытия к поверхностям материалов конструктивных элементов,- obtaining good adhesion of the coating to the surfaces of materials of structural elements,

- предотвращению отшелушивания покрытия от поверхностей крепежных элементов, например, винтов, при ввинчивании в костную ткань,- preventing the coating from peeling off the surfaces of fasteners, such as screws, when screwed into bone tissue,

- снижению коэффициента трения скольжения поверхности крепежных элементов, в частности, винтов в костной ткани, а, следовательно, уменьшению усилий давления при ввинчивании.- a decrease in the coefficient of sliding friction of the surface of fasteners, in particular, screws in the bone tissue, and, consequently, a decrease in pressure forces during screwing.

В заявленном устройстве в качестве крепежных элементов могут применяться винты, изготовленные из металлов, сплавов и/или полимерных материалов.In the claimed device, screws made of metals, alloys and / or polymer materials can be used as fasteners.

Применение нового материала и новых существенных признаков свидетельствует о том, что заявленное устройство соответствует критериям «новизна» и «существенные отличия».The use of new material and new essential features indicates that the claimed device meets the criteria of "novelty" and "significant differences".

Описание устройства в статике:Description of the device in statics:

- пластина со сквозными отверстиями, на всей поверхности которой, включая внутренние стенки отверстий, нанесено покрытие из карбида кремния, установлена на область перелома кости непосредственно на костную ткань;- a plate with through holes, on the entire surface of which, including the inner walls of the holes, coated with silicon carbide, is installed on the bone fracture area directly on the bone tissue;

- сквозь отверстия в пластине пропущены крепежные элементы - винты, причем на всю поверхность крепежных элементов нанесено покрытие из карбида кремния. При этом диэлектрическое покрытие предохраняет от возникновения гальванических эффектов при контакте между собой металлических деталей с разной электропроводностью, а также с электропроводящими жидкостями организма;- through the holes in the plate, fasteners - screws are passed, and the entire surface of the fasteners is coated with silicon carbide. In this case, the dielectric coating protects against the occurrence of galvanic effects when metal parts with different electrical conductivity come into contact with each other, as well as with electrically conductive body fluids;

- крепежные элементы - винты, ввинчены в костную ткань таким образом, что они удерживают (фиксируют) вместе пластину и отломки кости.- fasteners - screws, screwed into the bone tissue in such a way that they hold (fix) the plate and bone fragments together.

Описание устройства в действии:Description of the device in action:

- пластину со сквозными отверстиями, полностью покрытую карбидом кремния, устанавливают непосредственно на костную ткань в области перелома кости, отверстия под крепежные элементы располагают по краям перелома;- a plate with through holes, completely covered with silicon carbide, is installed directly on the bone tissue in the area of the bone fracture, holes for fasteners are placed along the edges of the fracture;

- сквозь отверстия в пластине пропускают крепежные элементы - винты, полностью покрытые карбидом кремния;- fasteners are passed through the holes in the plate - screws completely covered with silicon carbide;

- крепежные элементы, например винты, ввинчивают в кость и- fasteners such as screws are screwed into the bone and

- пластину закрепляют на кости в области перелома, соединяя (фиксируя) вместе обломки кости и пластину.- the plate is fixed on the bone in the area of the fracture, connecting (fixing) the bone fragments and the plate together.

Наиболее близким к заявленному Способу изготовления устройства для фиксации перелома кости является Способ формирования тонкопленочного защитного покрытия на базисах съемных зубных протезов, обтураторах и компонентах челюстно-лицевых протезов. Патент РФ №2540227 [33].Closest to the claimed method of manufacturing a device for fixing a bone fracture is a method of forming a thin-film protective coating on the bases of removable dentures, obturators and components of maxillofacial prostheses. RF patent No. 2540227 [33].

Формула изобретения Способа-прототипа.Claim of the Prototype Method.

1. Способ формирования тонкопленочного защитного покрытия на изделиях в виде базисов съемных зубных протезов или обтураторов, или компонентов челюстно-лицевых протезов, отличающийся тем, что покрытие формируют на основе карбида кремния (SixCy) ионно-плазменным напылением, при этом осуществляют:1. A method of forming a thin-film protective coating on products in the form of bases of removable dentures or obturators, or components of maxillofacial prostheses, characterized in that the coating is formed on the basis of silicon carbide (Si x C y ) by ion-plasma spraying, while carrying out:

а) загрузку предварительно подготовленных образцов изделий в объем технологической вакуумной камеры установки ионно-плазменной обработки;a) loading of pre-prepared samples of products into the volume of the technological vacuum chamber of the ion-plasma treatment unit;

б) откачку воздуха из объема технологической вакуумной камеры до давления ниже атмосферного, причем не выше Р≈8-9*10-3 Па;b) pumping out air from the volume of the technological vacuum chamber to a pressure below atmospheric, and not higher than P≈8-9 * 10 -3 Pa;

в) очистку поверхности образцов изделий путем подачи в разрядную зону источника ионов до рабочего давления от Р≈1,0*10-2 Па до Ρ≈1,0*10-1 Па рабочего газа, в качестве которого используют инертный газ и/или химически активный газ, и/или смесь инертных и химически активных газов;c) cleaning the surface of product samples by supplying an ion source to the discharge zone to a working pressure from P≈1.0 * 10 -2 Pa to Ρ≈1.0 * 10 -1 Pa working gas, which is used as an inert gas and / or reactive gas and / or mixture of inert and reactive gases;

г) подачу на электроды ионно-оптической системы источника ионов напряжения, при этом включают разряд, ионизуют атомы и молекулы рабочего газа и формируют пучок ускоренных ионов инертных газов, и/или ионов химически активных газов, и/или ионов смесей инертных и химически активных газов;d) supplying a voltage ion source to the electrodes of the ion-optical system, while turning on the discharge, ionizing the atoms and molecules of the working gas and forming a beam of accelerated ions of inert gases, and / or ions of chemically active gases, and / or ions of mixtures of inert and chemically active gases ;

д) очистку поверхности образцов изделий и ее активирование пучком ускоренных положительных ионов;e) cleaning the surface of product samples and activating it with a beam of accelerated positive ions;

е) прекращение подачи рабочего газа для очистки поверхности протезов;f) stopping the supply of working gas to clean the surface of the prostheses;

ж) подачу в разрядную зону источника ионов кремнийорганического соединения и/или смеси соединений в газовой фазе, в составе который содержится по крайней мере одно кремнийорганическое соединение, содержащее в составе молекулы атомы углерода (С) и кремния (Si), при рабочем давлении от Р=1,0*10-2 Па до Р=1,0*10-1 Па;g) feeding into the discharge zone of an ion source of an organosilicon compound and / or a mixture of compounds in the gas phase, which contains at least one organosilicon compound containing carbon (C) and silicon (Si) atoms in the molecule, at an operating pressure of P = 1.0 * 10 -2 Pa to P = 1.0 * 10 -1 Pa;

з) подачу на электроды ионно-оптической системы источника ионов напряжения, при этом включают разряд, ионизуют атомы и молекулы кремнийорганического соединения в газообразной фазе в разрядной зоне и формируют пучок ускоренных ионов, в состав которых входят атомы углерода (С) и кремния (Si);h) supply of a voltage ion source to the electrodes of the ion-optical system, while the discharge is switched on, the atoms and molecules of the organosilicon compound in the gaseous phase in the discharge zone are ionized and a beam of accelerated ions is formed, which includes carbon (C) and silicon (Si) atoms ;

и) получение пленки толщиной hмин=2,5*10-10 м или толщиной от h=10*10-10 м до h=1,0*10-6 м.i) obtaining a film with a thickness of h min = 2.5 * 10 -10 m or a thickness from h = 10 * 10 -10 m to h = 1.0 * 10 -6 m.

2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что нанесение покрытия осуществляют на базисы съемных зубных протезов, обтураторов и компонентов челюстно-лицевых протезов, изготовленных из акриловых пластмасс;2. The method according to claim 1, characterized in that the coating is carried out on the bases of removable dentures, obturators and components of maxillofacial prostheses made of acrylic plastics;

3. Способ по п, 1, отличающийся тем, что нанесение покрытия осуществляют на базисы съемных зубных протезов, обтураторов и компонентов челюстно-лицевых протезов, изготовленных из силиконовых материалов;3. The method according to claim 1, characterized in that the coating is carried out on the bases of removable dentures, obturators and components of maxillofacial prostheses made of silicone materials;

4. Способ по п, 1, отличающийся тем, что нанесение покрытия осуществляют на базисы съемных зубных протезов, обтураторов и компонентов челюстно-лицевых протезов, изготовленных из термопластичных материалов;4. The method according to claim 1, characterized in that the coating is carried out on the bases of removable dentures, obturators and components of maxillofacial prostheses made of thermoplastic materials;

5. Способ по п, 1, отличающийся тем, что нанесение покрытия осуществляют на базисы съемных зубных протезов, обтураторов и компонентов челюстно-лицевых протезов, изготовленных из полиуретановых материалов;5. The method according to claim 1, characterized in that the coating is carried out on the bases of removable dentures, obturators and components of maxillofacial prostheses made of polyurethane materials;

6. Способ по п, 1, отличающийся тем, что нанесение покрытия осуществляют на металлические части съемных зубных протезов, обтураторов и компонентов челюстно-лицевых протезов;6. The method according to claim 1, characterized in that the coating is carried out on the metal parts of removable dentures, obturators and components of maxillofacial prostheses;

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что искусственные зубы или часть базисов съемных зубных протезов, обтураторов и компонентов челюстно-лицевых протезов, не требующие нанесения покрытия, предварительно экранируют или защищают колпачками или пластинами из термопластичных материалов, выгнутыми по форме искусственных зубов или базисов съемных зубных протезов, или обтураторов, или компонентов челюстно-лицевых протезов в установке вакуумформер, или обертывают тонкой металлической фольгой, или покрывают изолирующим лаком, при этом прикрепляют к ним фиксаторы.7. The method according to claim 1, characterized in that the artificial teeth or part of the bases of removable dentures, obturators and components of maxillofacial prostheses that do not require coating are pre-screened or protected with caps or plates made of thermoplastic materials, curved in the shape of the artificial teeth or bases of removable dentures, or obturators, or components of maxillofacial prostheses in a vacuumformer installation, or wrapped in a thin metal foil, or covered with an insulating varnish, while retainers are attached to them.

Согласно п. 10.7.4.3 (8) Требований к описанию изобретения [20]:According to clause 10.7.4.3 (8) of the Requirements for the description of the invention [20]:

«… Признаки, используемые для характеристики способов.“... The signs used to characterize the ways.

Для характеристики способов используются, в частности, следующие признаки:To characterize the methods, the following features are used, in particular:

- наличие действия или совокупности действий;- the presence of an action or a set of actions;

- порядок выполнения действий во времени,- the order of performing actions in time,

- условия осуществления действий; режим; использование веществ, устройств…».- conditions for the implementation of actions; mode; use of substances, devices ... ".

Способ изготовления базисов съемных зубных протезов (прототип) применяется для формирования покрытия на неразборные конструкции, а именно базисы с неподвижно присоединенными конструктивными элементами, в частности, металлическими. Такие конструкции представляют собой единое целое, в Способе-прототипе не предусмотрена технологическая операция сборки устройства из отдельных конструктивных элементов, причем ввинчивание винтов в заявленном Способе осуществляется непосредственно в костную ткань пациента. Эта технологическая операция необходима для выполнения устройством функции фиксации перелома кости.A method of manufacturing bases of removable dentures (prototype) is used to form a coating on non-separable structures, namely bases with fixedly attached structural elements, in particular, metal. Such constructions constitute a single whole; the prototype method does not provide for the technological operation of assembling the device from separate structural elements, and the screwing of the screws in the claimed Method is carried out directly into the patient's bone tissue. This technological operation is necessary for the device to perform the function of fixing a bone fracture.

Базисы зубных протезов и конструктивные элементы протезов представляют собой другие медицинские изделия, применяемые по другому назначению и неприменимы для лечения переломов костей.Denture bases and structural elements of prostheses are other medical devices used for other purposes and are not applicable for the treatment of bone fractures.

Конструктивные элементы устройства для фиксации перелома кости согласно предложенному Способу обрабатываются порознь, как отдельные элементы, а потом их соединяют воедино. Таким образом, для получения технического результата необходима операция сборки устройства из отдельных элементов, причем непосредственно на костной ткани пациента. Это необходимое условие изготовления заявленного устройства и новая совокупность существенных признаков, которая необходима и достаточна для достижения технического результата.The structural elements of the device for fixing a bone fracture according to the proposed Method are processed separately, as separate elements, and then they are connected together. Thus, to obtain the technical result, an operation of assembling the device from individual elements is required, and directly on the patient's bone tissue. This is a necessary condition for the manufacture of the claimed device and a new set of essential features, which is necessary and sufficient to achieve the technical result.

Таким образом, заявленный Способ обладает новыми существенными признаками и существенными отличиями от Способа-прототипа.Thus, the claimed Method has new essential features and significant differences from the Prototype Method.

Заявленный Способ предназначен для изготовления заявленного Устройства, таким образом заявленное техническое решение соответствует требованию единства изобретения.The claimed Method is intended for the manufacture of the claimed Device, thus the claimed technical solution meets the requirement of unity of invention.

Одним из существенных признаков Способа-прототипа является экранировка части обрабатываемой поверхности от покрытия, в частности, поверхности искусственных зубов, чтобы они оставались исходного белого цвета. То есть Способ-прототип предусматривает следующие операции:One of the essential features of the prototype method is the shielding of a part of the treated surface from the coating, in particular, the surface of artificial teeth, so that they remain the original white color. That is, the prototype method provides for the following operations:

- крепление экранов и защиту части поверхности обрабатываемого устройства,- fixing screens and protecting part of the surface of the processed device,

- нанесение покрытия не на всю поверхность, а только на неэкранированную часть поверхности и- applying the coating not to the entire surface, but only to the unshielded part of the surface and

- последующее удаление экранирующих элементов и/или экранирующих покрытий.- subsequent removal of shielding elements and / or shielding coatings.

Эти существенные признаки и их совокупность неприменимы в заявленном Способе изготовления устройства для фиксации перелома кости, так как необходимо полностью покрывать всю поверхность конструктивных элементов устройства для достижения технического результата. Это возможно только, если обрабатывать конструктивные элементы по отдельности, а потом соединять в единую конструкцию. Это подтверждает существенные отличия между двумя способами.These essential features and their combination are inapplicable in the claimed method of manufacturing a device for fixing a bone fracture, since it is necessary to completely cover the entire surface of the structural elements of the device to achieve the technical result. This is only possible if the structural elements are processed separately, and then combined into a single structure. This confirms the significant differences between the two methods.

Способ изготовления устройства для фиксации перелома кости проводят следующим образом:The method of manufacturing a device for fixing a bone fracture is carried out as follows:

а) челюстно-лицевые пластины и крепежные элементы - винты устройства подготавливают к нанесению покрытия, при необходимости очищают, моют, обезжиривают;a) maxillofacial plates and fasteners - the device screws are prepared for coating, if necessary, cleaned, washed, degreased;

б) к конструктивным элементам устройства прикрепляют фиксаторы;b) clamps are attached to the structural elements of the device;

в) образцы конструктивных элементов устройства, закрепленные фиксаторами на держателях, размещают на штырях карусельного диска в технологической вакуумной камере установки ионно-плазменной обработки;c) samples of structural elements of the device, fixed with clamps on holders, are placed on the pins of the carousel disk in the technological vacuum chamber of the ion-plasma treatment unit;

г) откачивают атмосферный воздух из объема технологической вакуумной камеры до давления не выше Р≈8-9*10-3 Па по показаниям серийно выпускаемого вакуумметра, в частности, ВМБ-14 с датчиком ПММ-32-1, которые применяются в промышленности, то есть до создания необходимого вакуума;d) pump out atmospheric air from the volume of the technological vacuum chamber to a pressure not higher than P≈8-9 * 10 -3 Pa according to the indications of a commercially available vacuum gauge, in particular, VMB-14 with a PMM-32-1 sensor, which are used in industry, then eat until the required vacuum is created;

д) подают ускоряющее напряжение на электроды ионно-оптической системы по крайней мере одного источника ускоренных частиц, например, ИИ-4-0,15 («Радикал») от источника (блока) питания, например, БП-94. Источник ионов формирует частично нейтрализованный пучок ионов, который может быть нейтрализован, например, пространственным зарядом на 1-10%, а катодом нейтрализации - на 100%;e) an accelerating voltage is applied to the electrodes of the ion-optical system of at least one source of accelerated particles, for example, II-4-0.15 ("Radical"), from a power source (unit), for example, BP-94. The ion source forms a partially neutralized ion beam, which can be neutralized, for example, by a space charge by 1-10%, and by a neutralization cathode by 100%;

е) через натекатель или другое устройство точного дозирования потока газа системы напуска в разрядную зону источника ускоренных частиц подают рабочий газ для очистки поверхности образцов, например, инертный газ, обычно аргон, до достижения рабочего давления в диапазоне давлений от Р≈1,0*10-2 Па до Р≈,0*10-1 Па или смесь инертных и химически активных газов, например, инертного газа аргона Ar - 80% и химически активного газа кислорода О2 -20%;f) a working gas is supplied through the leak valve or another device for precise metering of the gas flow of the inlet system into the discharge zone of the source of accelerated particles to clean the surface of the samples, for example, an inert gas, usually argon, until the working pressure is reached in the pressure range from P≈1.0 * 10 -2 Pa to P≈, 0 * 10 -1 Pa or a mixture of inert and chemically active gases, for example, an inert gas argon Ar - 80% and a reactive oxygen gas O 2 -20%;

ж) формируют по крайней мере один пучок ускоренных частиц рабочего газа;g) form at least one beam of accelerated particles of the working gas;

з) включают вращение карусельного диска, и конструктивные элементы устройства фиксации переломов кости начинают совершать планетарное вращательное движение, одновременно вращаясь в горизонтальной плоскости вместе с диском и вокруг вертикальной оси вместе со штырями;h) turn on the rotation of the carousel disc, and the structural elements of the device for fixing bone fractures begin to perform a planetary rotational movement, simultaneously rotating in the horizontal plane with the disc and around the vertical axis together with the pins;

и) проводят очистку и активацию поверхности образцов изделий в течение заданного времени, обычно τ≈30-60 минут пучком ускоренных частиц, например, инертных газов, в частности, аргона Ar или смесью инертных и химически активных газов, например, инертного газа аргона Ar - 80% и химически активного газа кислорода О2 - 20%;i) cleaning and activating the surface of product samples for a given time, usually τ≈30-60 minutes, with a beam of accelerated particles, for example, inert gases, in particular argon Ar, or a mixture of inert and chemically active gases, for example, an inert gas argon Ar - 80% and reactive oxygen gas O 2 - 20%;

к) прекращают очистку и активацию поверхности образцов изделий и прекращают подачу рабочего газа, то есть инертного газа или смеси газов, и начинают подавать в разрядную зону источника (или источников) ускоренных частиц кремнийорганическое соединение в газовой фазе и/или смеси соединений в газообразной фазе, в составе которой есть по крайней мере одно кремнийорганическое соединение, содержащее в составе молекулы атомы углерода (С) и кремния (Si), например, газообразные пары жидкого кремнийорганического соединения;j) stop cleaning and activation of the surface of product samples and stop supplying a working gas, that is, an inert gas or a mixture of gases, and start feeding an organosilicon compound in the gas phase and / or a mixture of compounds in the gaseous phase into the discharge zone of the source (or sources) of accelerated particles, which contains at least one organosilicon compound containing carbon (C) and silicon (Si) atoms in the molecule, for example, gaseous vapors of a liquid organosilicon compound;

л) осуществляют подачу напряжения на электроды ионно-оптической системы источника (или источников) ускоренных частиц;k) supply voltage to the electrodes of the ion-optical system of the source (or sources) of accelerated particles;

м) осуществляют включение разряда, ионизацию молекул газов в разрядном промежутке источника (или источников) ускоренных частиц и формирование в разрядной зоне из молекул кремнийорганического соединения пучка ускоренных частиц с энергией от 30 эВ до 4 КэВ, в частности, заряженных ионов и/или нейтральных атомов и/или радикалов, содержащих в своем составе кремний (Si) и углерод (С) в различных сочетаниях, заряженных ионов SixCy + и/или нейтральных радикалов SixCy;m) the discharge is switched on, the gas molecules are ionized in the discharge gap of the source (or sources) of accelerated particles and a beam of accelerated particles with energies from 30 eV to 4 KeV is formed in the discharge zone from the molecules of the organosilicon compound, in particular, charged ions and / or neutral atoms and / or radicals containing silicon (Si) and carbon (C) in various combinations, charged ions Si x C y + and / or neutral radicals Si x C y ;

н) осуществляют бомбардировку поверхности обрабатываемого изделия пучком (или пучками) ускоренных частиц, в составе которых есть ионы и/или нейтральные частицы радикалы кремнийорганического соединения, в результате на поверхности конструктивных элементов устройства для фиксации переломов кости формируется пленка кремнийорганического соединения SixCy;m) bombarding the surface of the workpiece with a beam (or beams) of accelerated particles, which contain ions and / or neutral particles, radicals of organosilicon compounds, as a result, a film of organosilicon compounds Si x C y is formed on the surface of structural elements of the device for fixing bone fractures;

о) происходит формирование на поверхности образцов изделий тонкопленочного покрытия на основе SixCy способом осаждения из, по крайней мере, одного пучка ускоренных ионов и/или нейтральных частиц кремнийорганического соединения, это происходит за счет диссоциации на поверхности изделия ускоренных частиц, содержащих в составе кремний и углерод SixCy + и/или SixCy;n) a thin-film coating based on Si x C y is formed on the surface of the product samples by deposition from at least one beam of accelerated ions and / or neutral particles of an organosilicon compound, this occurs due to the dissociation of accelerated particles on the surface of the product containing silicon and carbon Si x C y + and / or Si x C y ;

п) причем минимальная толщина пленки hмин соответствует толщине слоя, зависящей от конкретного изделия, например, hмин≈0,1*10-6 м на поверхности образца, при этом процесс формирования на поверхности образцов изделия тонкопленочного покрытия на основе SixCy путем осаждения из пучка ускоренных частиц может продолжаться до получения заданной толщины пленки, необходимой для конкретного изделия, в частности, до h≈0,8*10-6 м;n) where the minimum film thickness h min corresponds to the layer thickness that depends on a specific product, for example, h min ≈0.1 * 10 -6 m on the sample surface, while the process of forming a thin-film coating based on Si x C y on the surface of the product samples by deposition from a beam of accelerated particles, it can continue until a given film thickness required for a specific product is obtained, in particular, up to h≈0.8 * 10 -6 m;

р) после достижения заданной толщины пленки h, обычно через τ≈30 минут-10 часов, процесс останавливают, выключают подачу напряжения на электроды ионно-оптической системы источника ускоренных частиц, в частности, ионов, (если применяют нейтрализатор заряда, то выключают подачу напряжения на нейтрализатор заряда), прекращают подачу газа в источник ускоренных частиц, закрывают затвор турбомолекулярного насоса, напускают в объем технологической вакуумной камеры атмосферный воздух, открывают дверь технологической вакуумной камеры, извлекают держатели с изделиями, на поверхность которых нанесено покрытие из карбида кремния;p) after reaching the specified film thickness h, usually after τ≈30 minutes-10 hours, the process is stopped, the voltage supply to the electrodes of the ion-optical system of the source of accelerated particles, in particular, ions, is turned off (if a charge neutralizer is used, then the voltage supply is turned off to the charge neutralizer), stop the gas supply to the source of accelerated particles, close the shutter of the turbomolecular pump, let atmospheric air into the volume of the technological vacuum chamber, open the door of the technological vacuum chamber, remove the holders with products on the surface of which a silicon carbide coating is applied;

с) устанавливают накостную пластину непосредственно на костную ткань в области перелома кости;c) the extraal plate is installed directly on the bone tissue in the area of the bone fracture;

т) пропускают крепежные винты через сквозные отверстия пластины,r) pass the fixing screws through the through holes of the plate,

у) вкручивают крепежные винты в костную ткань;y) screw the fixing screws into the bone tissue;

ф) фиксируют положение накостной пластины относительно обломков костей.f) fix the position of the extraal plate relative to the bone fragments.

Примеры реализации Устройства для фиксации перелома кости и Способа изготовления этого устройства.Examples of implementation of a Device for fixing a bone fracture and a Method for manufacturing this device.

В конце 2018 года было изготовлено более 40 накостных минипластин и более 70 винтов из титановых сплавов с покрытием из карбида кремния. Толщина покрытия изменялась в диапазоне от 0,1-0,3 микрометра (0,1-0,3×10-6 метра) до 0,6-0,8 микрометра (0,6-0,8×10-6 метра). Нанесение выполнялось одним и/или двумя источниками ускоренных частиц ИИ-4,0-0,15 («Радикал»), ускоряющее напряжение подавалось посредством блока питания БП-94. Изделия (устройства) применялись в ходе челюстно-лицевых операций для лечения переломов челюстей в Районной больнице №2.At the end of 2018, more than 40 miniplate plates and more than 70 silicon carbide coated titanium alloy screws were manufactured. Coating thickness varied from 0.1-0.3 micrometers (0.1-0.3 × 10 -6 meters) to 0.6-0.8 micrometers (0.6-0.8 × 10 -6 meters ). The application was carried out with one and / or two sources of accelerated particles II-4.0-0.15 ("Radical"), the accelerating voltage was supplied through the power supply unit BP-94. Products (devices) were used in the course of maxillofacial operations for the treatment of fractures of the jaws in the District Hospital No. 2.

Операция №1 История болезни пациента ГOperation No. 1 Case history of patient D

Пациент Г. поступил на лечение 12.11.2018.Patient G. was admitted for treatment on 12.11.2018.

ЖАЛОБЫ при поступлении: на боль в области нижней челюсти во фронтальном отделе справа, в области верхнего отдела околоушной области справа, болезненное открывание рта.COMPLAINTS at admission: pain in the lower jaw in the frontal part on the right, in the upper part of the parotid region on the right, painful opening of the mouth.

АНАМНЕЗ БОЛЕЗНИ (со слов пациента): считает себя больным с 3.11.18, когда получил травму в результате драки. Был в трезвом состоянии. Сознания не терял, тошноты и рвоты не было. Самостоятельно обратился в ГБУЗ МО «Волоколамская ЦРБ», выполнена рентгенография костей черепа в прямой и боковой проекциях, на которых обнаружили перелом нижней челюсти. 12.11.18 пациент обратился в ЧЛХ РБ №2. После осмотра госпитализирован в ХО-3 по неотложным показаниям.ANAMNESIS OF ILLNESS (according to the patient): considers himself ill from 3.11.18, when he was injured as a result of a fight. Was sober. I did not lose consciousness, there was no nausea or vomiting. He independently applied to the Volokolamskaya Central Regional Hospital, an X-ray of the skull bones in frontal and lateral projections was performed, on which a fracture of the lower jaw was found. On 12.11.18 the patient applied to ChLH RB # 2. After examination, he was hospitalized in XO-3 for urgent indications.

МЕСТНЫЙ СТАТУС при поступлении: при внешнем осмотре определяется отек мягких тканей околоушно-жевательной области справа и подбородочной области справа. Кожный покров физиологической окраски. При пальпации передней стенки наружного слухового прохода во время опускания, поднимания и смещения в сторону нижней челюсти движения суставных головок значительно ограничены, при этом пациент отмечает боль в указанных областях. Симптом нагрузки положителен в области мыщелкового отростка справа и во фронтальном отделе. В полости рта отмечается нарушение прикуса: отсутствует контакт зубов во фронтальном отделе - имеется щель до 0,6 см, контактируют моляры с обеих сторон. Слизистая оболочка полости рта гиперемирована, отечна. Отмечается разрыв слизистой оболочки в области зубов 4.1- 4.3LOCAL STATUS on admission: an external examination determines the edema of the soft tissues of the parotid-masticatory region on the right and the chin region on the right. The skin is physiological in color. On palpation of the anterior wall of the external auditory canal during lowering, lifting and displacement towards the lower jaw, the movements of the articular heads are significantly limited, while the patient notes pain in these areas. The symptom of loading is positive in the area of the condylar process on the right and in the frontal part. In the oral cavity, there is a violation of the bite: there is no contact of the teeth in the frontal part - there is a gap of up to 0.6 cm, molars are in contact on both sides. The mucous membrane of the oral cavity is hyperemic, edematous. There is a rupture of the mucous membrane in the area of the teeth 4.1- 4.3

На рентгенограмме черепа в прямой проекции определяется перелом мыщелкового отростка справа со смещением отломков внутрь, перелом нижней челюсти во фронтальном отделе в области 4.1-4.3 зубов.On the roentgenogram of the skull in frontal projection, a fracture of the condylar process on the right with displacement of fragments inward, a fracture of the lower jaw in the frontal region in the area of 4.1-4.3 teeth is determined.

На основании жалоб, анамнеза, данных объективного обследования выставленBased on complaints, anamnesis, physical examination data,

ДИАГНОЗ: Перелом мыщелкового отростка нижней челюсти справа и тела нижней челюсти в области зубов 4.1-.4.3 со смещением отломков.DIAGNOSIS: Fracture of the condylar process of the lower jaw on the right and the body of the lower jaw in the area of teeth 4.1-.4.3 with displacement of fragments.

14.11.2018 г. выполнено оперативное вмешательство под эндотрахеальным наркозом в объеме: репозиция и остеосинтез отломков нижней челюсти титановыми минипластинами и винтами, покрытых карбидом кремния. On November 14, 2018, a surgical intervention was performed under endotracheal anesthesia in the volume: reduction and osteosynthesis of the fragments of the lower jaw with titanium miniplates and screws coated with silicon carbide.

Операция №1. Ход операцииOperation # 1. Operation progress

Под эндотрахеальным наркозом с интубацией трахеи через нос проведена троекратная обработка полости рта р-ром хлоргексидина биглюконата 0,05% и троекратная обработка кожи операционного поля водным раствором йодопирона 1%.Under endotracheal anesthesia with intubation of the trachea through the nose, the oral cavity was treated three times with 0.05% chlorhexidine bigluconate solution and three times the skin of the operating field was treated with an aqueous solution of iodopyrone 1%.

Произведен разрез кожи произведен разрез длиной 5 см, окаймляющий угол нижней челюсти справа, отступя от последней 2 см. Послойно рассечены ткани до основания нижней челюсти. Отсечена и отслоена жевательная мышца, выделена наружная поверхность ветви нижней челюсти. В глубине раны обнаружен отломок мыщелкового отростка, который выделен и установлен в правильное положение Сопоставлены костные фрагменты и фиксированы титановой пластиной и 4 винтами, покрытых карбидом кремния. Рана послойно ушита узловыми швами. Кожа ушита полиамидной нитью, в рану введен резиновый дренаж. Наложена асептическая повязка.A skin incision was made, a 5 cm long incision was made, bordering the corner of the lower jaw on the right, 2 cm apart from the last. The tissues were dissected in layers to the base of the lower jaw. The chewing muscle was cut off and detached, the outer surface of the mandible branch was highlighted. In the depth of the wound, a fragment of the condylar process was found, which was isolated and set in the correct position. Bone fragments were compared and fixed with a titanium plate and 4 screws coated with silicon carbide. The wound was sutured in layers with interrupted sutures. The skin was sutured with polyamide thread, and a rubber drain was introduced into the wound. An aseptic bandage was applied.

Далее произведен слизистой оболочки тела нижней челюсти справа в области зубов 3.2-4.4. Скелетирована нижняя челюсть в области перелома, при этом выявлена линия перелома. Из линии перелома кюретажной ложкой удалены грануляции. Репозиция костных отломков. Сопоставлены костные фрагменты и фиксированы титановой пластиной и 4 винтами, покрытыми карбидом кремния. Рана ушита кетгутом. Санация, гемостаз по ходу операции.Next, the mucous membrane of the body of the lower jaw was made on the right in the area of the teeth 3.2-4.4. The lower jaw was skeletonized in the area of the fracture, and the fracture line was revealed. Granulations were removed from the fracture line with a curette spoon. Reposition of bone fragments. Bone fragments were matched and fixed with a titanium plate and 4 screws coated with silicon carbide. The wound was sutured with catgut. Sanitation, hemostasis during the operation.

Операция и послеоперационный период - без особенностей. Пациент выписан с улучшением 15.11.2018 г. The operation and the postoperative period were normal. The patient was discharged with improvement on November 15, 2018.

Операция №2. История болезни пациента КOperation No. 2. Patient K's medical history

Пациент К. поступил на лечение 12.11.2018.Patient K. was admitted for treatment on 12.11.2018.

ЖАЛОБЫ при поступлении: на боль и отек в области нижней челюсти слева, болезненное открывание рта, невозможность пережевывания пищи.COMPLAINTS at admission: pain and swelling in the lower jaw on the left, painful opening of the mouth, inability to chew food.

АНАМНЕЗ БОЛЕЗНИ (со слов пациента): считает себя больным в течение 2 недель, когда в алкогольном опьянении ударился об угол стены. Тошноты, рвоты не было. Сознание не терял. Кровотечения не было. К врачу не обращался. На следующий день появился болезненный отек в области нижней челюсти слева. Самостоятельно принимал Цефалексин. Отек незначительно уменьшился. Боль сохранялась. 12.11.18 обратился в ФГБУ ФНКЦ ФХМ ФМБА России Клиническая больница №123 г. Одинцово, где было проведено рентгенологическое исследование. После был направлен в отделение ЧЛХ РБ №2. После осмотра госпитализирован в ХО-3 по неотложным показаниям.ANAMNESIS OF ILLNESS (according to the patient): considers himself ill for 2 weeks, when he hit the corner of the wall in alcoholic intoxication. There was no nausea or vomiting. I didn’t lose consciousness. There was no bleeding. I did not go to the doctor. The next day, painful swelling appeared in the lower jaw area on the left. He took Cephalexin on his own. The edema has slightly decreased. The pain persisted. On 12.11.18 I applied to the FGBU FNKTs FHM FMBA of Russia Clinical Hospital No. 123, Odintsovo, where an X-ray examination was performed. After that he was sent to the department of the ChLH RB # 2. After examination, he was hospitalized in XO-3 for urgent indications.

МЕСТНЫЙ СТАТУС при поступлении: При внешнем осмотре: определяется небольшой отек мягких тканей в области угла нижней челюсти слева. Кожа над отеком цианотичного цвета, в складку собирается свободно, при этом отмечается небольшая болезненность в области угла нижней челюсти. При пальпации основания нижней челюсти и ветви слева отмечается травматический отек. Нарушения непрерывности основания определить не удается из-за выраженного отека. Симптом нагрузки резко положителен в области угла нижней челюсти слева. В полости рта: прикус нарушен, отсутствует контакт в области премоляров и моляров слева. Десна по переходной складке в области 3,8 разорвана. При покачивании отмечается патологическая подвижность отломков нижней челюсти в области 3.8LOCAL STATUS on admission: On external examination: there is a slight swelling of soft tissues in the area of the corner of the lower jaw on the left. The skin over the edema is cyanotic in color, gathers freely in a fold, while there is a slight soreness in the corner of the lower jaw. On palpation of the base of the lower jaw and the branch on the left, traumatic edema is noted. Violations of the continuity of the base cannot be determined due to pronounced edema. The symptom of loading is sharply positive in the area of the lower jaw angle on the left. In the oral cavity: the bite is broken, there is no contact in the area of the premolars and molars on the left. The gum is torn along the transitional fold in the area of 3.8. When swaying, pathological mobility of the fragments of the lower jaw is noted in the area 3.8

На ОПТГ: Зуб 3.8 упирается медиальными буграми в дистальный корень зуба 3.7. Отмечается резорбция костной ткани в дистальном отделе альвеолярной кости.On OPTG: Tooth 3.8 rests on the medial tubercles against the distal root of tooth 3.7. Resorption of bone tissue in the distal alveolar bone is noted.

На основании жалоб, анамнеза, данных объективного обследования выставленBased on complaints, anamnesis, physical examination data,

ДИАГНОЗ: Перелом нижней челюсти в области угла слева со смещением отломков.DIAGNOSIS: Fracture of the lower jaw in the corner on the left with displacement of fragments.

14.11.2018 г. выполнено оперативное вмешательство под эндотрахеальным наркозом в объеме: репозиция и остеосинтез отломков нижней челюсти титановыми минипластинами и винтами, покрытых карбидом кремния, удаление зуба 3.8.On November 14, 2018, a surgical intervention was performed under endotracheal anesthesia in the amount of: reduction and osteosynthesis of fragments of the lower jaw with titanium miniplates and screws coated with silicon carbide, tooth extraction 3.8.

В послеоперационном периоде проведен курс антибактериальной противовоспалительной терапии (цефтриаксон 1,0 в\м 2 р.д.), курс симптоматической терапии. Также в послеоперационном периоде отмечалось наличие послеоперационной гематомы левой щечной области. Течение болезни с положительной динамикой. После проведенного лечения наступило клиническое улучшение.In the postoperative period, a course of antibacterial anti-inflammatory therapy (ceftriaxone 1.0 i / m 2 w.d.), a course of symptomatic therapy was carried out. Also in the postoperative period, there was a postoperative hematoma of the left buccal region. The course of the disease with positive dynamics. After the treatment, there was a clinical improvement.

Пациент выписан с улучшением 15.11.2018 г. The patient was discharged with improvement on November 15, 2018.

Операция №2. Ход операцииOperation No. 2. Operation progress

Под эндотрахеальным наркозом с интубацией трахеи через нос проведена троекратная обработка полости рта р-ром хлоргексидина биглюконата 0,05% и троекратная обработка кожи операционного поля водным раствором йодопирона 1%.Under endotracheal anesthesia with intubation of the trachea through the nose, the oral cavity was treated three times with 0.05% chlorhexidine bigluconate solution and three times the skin of the operating field was treated with an aqueous solution of iodopyrone 1%.

Произведен разрез слизистой оболочки тела нижней челюсти слева в области перелома. Отслоен и откинут слизисто-надкостнчный лоскут. Далее с помощью пьезотома произведена остеотомия, удалена часть кортикальной пластинки, закрывающая коронку зуба 3.8. Визуализруется коронка зуба 3.8, с помощью элеватора удален зуб 3.8. Кюретаж, антисептическая обработка.An incision was made in the mucous membrane of the lower jaw body on the left in the area of the fracture. The mucoperiosteal flap was detached and folded back. Then, using a piezotome, an osteotomy was performed, part of the cortical plate covering the crown of tooth 3.8 was removed. The crown of tooth 3.8 is visualized, tooth 3.8 is removed with the help of an elevator. Curettage, antiseptic treatment.

Далее скелетирована нижняя челюсть в области перелома, при этом выявлена линия перелома. Из линии перелома кюретажной ложкой удалены грануляции. Репозиция костных отломков. Сопоставлены костные фрагменты и фиксированы титановой пластиной и 4 винтами, покрытыми карбидом кремния. Рана ушита кетгутом. Санация, гемостаз по ходу операции.Next, the lower jaw was skeletonized in the area of the fracture, and the fracture line was revealed. Granulations were removed from the fracture line with a curette spoon. Reposition of bone fragments. Bone fragments were matched and fixed with a titanium plate and 4 screws coated with silicon carbide. The wound was sutured with catgut. Sanitation, hemostasis during the operation.

Операция №3. История болезни пациентки ТOperation No. 3. Patient T's medical history

Пациентка Т. поступил на лечение и осмотрена 07.11.2018.Patient T. was admitted for treatment and examined on 07.11.2018.

ЖАЛОБЫ при поступлении: головную боль, боль в нижней челюсти при запрокидывании головы и при пережевывании пищи.COMPLAINTS at admission: headache, pain in the lower jaw when throwing back the head and when chewing food.

АНАМНЕЗ БОЛЕЗНИ (со слов пациента): считает себя больной с 5.11.18, когда вследствие бытовой травмы (падение с лестницы) ударилась подбородком о пол. Была в трезвом состоянии. После падения тошноты, головокружения не было. Отмечала кровотечение при наклоне головы вниз. Сознание не теряла. Обратилась в ГБУЗ МО ОЦРБ, где ей была проведена рентгенография и назначены препараты: Диакарб 1 т 3 р\день, Глицин 1 т 3 р/день. После была направлена в отделение ЧЛХ РБ №2. После осмотра госпитализирована в ХО-3 по неотложным показаниям.ANAMNESIS OF DISEASE (according to the patient): considers herself ill from 5.11.18, when due to a household injury (falling from a ladder) she hit her chin on the floor. Was sober. After the nausea fell, there was no dizziness. She noted bleeding when bending her head down. I didn't lose consciousness. She turned to the State Budgetary Healthcare Institution of the Ministry of Regional Development of the Republic of Belarus, where she underwent an X-ray and prescribed drugs: Diacarb 1 t 3 r / day, Glycine 1 t 3 r / day. After that she was sent to the department of ChLH RB №2. After examination, she was hospitalized in XO-3 for urgent indications.

МЕСТНЫЙ СТАТУС при поступлении: Конфигурация лица изменена за счет отека мягких тканей подглазничной, скуловой и нижнечелюстной областей справа и слева. Кожа над отеком цианотична, в складку собирается свободно, при этом отмечается небольшая болезненность. При пальпации основания нижней челюсти и ветви слева отмечается травматический отек. Нарушения непрерывности основания определить не удается из-за выраженного отека. Симптом нагрузки резко положителен в области угла нижней челюсти слева и справа. Межзрачковая линия неровная. Западения мягких тканей в скуловых областях справа и слева. Симптом «ступеньки» положителен с обеих сторон. Пальпация скуловой областей справа и слева резко болезненна. В полости рта: открывание рта затруднено до 2,5 см. Десна по переходной складке в области моляров нижней челюсти справа и слева разорвана, отмечаются кровоизлияние в слизистую оболочку и отек. При покачивании отмечается патологическая подвижность отломков нижней челюсти в области моляров слева и справа. В подъязычной области слева также отмечается имбибирование слизистой оболочки кровью и ее отек.LOCAL STATUS on admission: The configuration of the face was changed due to edema of the soft tissues of the infraorbital, zygomatic and mandibular regions on the right and left. The skin over the edema is cyanotic, gathers freely in a fold, while slight soreness is noted. On palpation of the base of the lower jaw and the branch on the left, traumatic edema is noted. Violations of the continuity of the base cannot be determined due to pronounced edema. The symptom of loading is sharply positive in the area of the lower jaw angle on the left and right. The interpupillary line is uneven. Retraction of soft tissues in the zygomatic regions on the right and left. The stair symptom is positive on both sides. Palpation of the zygomatic regions on the right and left is sharply painful. In the oral cavity: opening of the mouth is difficult up to 2.5 cm. The gums are torn along the transitional fold in the area of the molars of the lower jaw on the right and left, hemorrhage into the mucous membrane and edema are noted. When rocking, pathological mobility of the fragments of the lower jaw in the region of the molars on the left and right is noted. In the sublingual region on the left, imbibition of the mucous membrane with blood and its edema are also noted.

На основании жалоб, анамнеза, данных объективного обследования выставленBased on complaints, anamnesis, physical examination data,

ДИАГНОЗ: Перелом скуловой кости со смещением справа и слева. Перелом тела нижней челюсти со смещением отломков справа и слева. Перелом дна орбиты справа. Двусторонний гемосинус.DIAGNOSIS: Fracture of the zygomatic bone with displacement to the right and left. Fracture of the body of the lower jaw with displacement of fragments to the right and left. Fracture of the bottom of the orbit on the right. Bilateral hemosinus.

12.11.2018 г. выполнено оперативное вмешательство в объеме: репозиция и остеосинтез отломков нижней челюсти титановыми минипластинами и винтами, покрытых карбидом кремния. В послеоперационном периоде проведен курс антибактериальной противовоспалительной терапии (цефтриаксон 1,0 в\м 2 р.д.), курс симптоматической терапии. Течение болезни с положительной динамикой. После проведенного лечения наступило клиническое улучшение. Пациент выписан с улучшением 16.11.2018 г.On November 12, 2018, a volume of surgical intervention was performed: reduction and osteosynthesis of the fragments of the lower jaw with titanium miniplates and screws coated with silicon carbide. In the postoperative period, a course of antibacterial anti-inflammatory therapy (ceftriaxone 1.0 i / m 2 w.d.), a course of symptomatic therapy was carried out. The course of the disease with positive dynamics. After the treatment, there was a clinical improvement. The patient was discharged with improvement on November 16, 2018.

Ход операции №3Operation progress # 3

Под эндотрахеальным наркозом с интубацией трахеи через нос проведена троекратная обработка полости рта р-ром хлоргексидина биглюконата 0,05% и троекратная обработка кожи операционного поля водным раствором йодопирона 1%.Under endotracheal anesthesia with intubation of the trachea through the nose, the oral cavity was treated three times with 0.05% chlorhexidine bigluconate solution and three times the skin of the operating field was treated with an aqueous solution of iodopyrone 1%.

Произведен разрез слизистой оболочки тела нижней челюсти справа в области перелома. Скелетирована нижняя челюсть в области перелома, при этом выявлена линия перелома. Из линии перелома кюретажной ложкой удалены грануляции. Репозиция костных отломков. Сопоставлены костные фрагменты фиксированы титановой минипластиной с покрытием «Панцирь» и 4 винтами. Рана ушита кетгутом.An incision was made in the mucous membrane of the lower jaw body on the right in the area of the fracture. The lower jaw was skeletonized in the area of the fracture, and the fracture line was revealed. Granulations were removed from the fracture line with a curette spoon. Reposition of bone fragments. Bone fragments were matched and fixed with a titanium miniplate with a "Carapace" coating and 4 screws. The wound was sutured with catgut.

Далее произведен разрез слизистой оболочки тела нижней челюсти слева в области перелома. Скелетирована нижняя челюсть в области перелома, при этом выявлена линия перелома. Из линии перелома кюретажной ложкой удалены грануляции. Репозиция костных отломков. Сопоставлены костные фрагменты и фиксированы титановой минипластиной с покрытием «Панцирь» и 4 винтами. Рана ушита кетгутом. Санация, гемостаз по ходу операции.Next, an incision was made in the mucous membrane of the lower jaw body on the left in the area of the fracture. The lower jaw was skeletonized in the area of the fracture, and the fracture line was revealed. Granulations were removed from the fracture line with a curette spoon. Reposition of bone fragments. Bone fragments were juxtaposed and fixed with a titanium miniplate with "Armor" coating and 4 screws. The wound was sutured with catgut. Sanitation, hemostasis during the operation.

Графические материалыGraphic materials

Фиг. 1. Схематическое изображение устройства для фиксации перелома кости (прототипа).FIG. 1. Schematic representation of a device for fixing a bone fracture (prototype).

Фиг. 2. Схематическое изображение заявленного устройства для фиксации перелома кости.FIG. 2. Schematic representation of the claimed device for fixing a bone fracture.

Фиг. 3. Схема измерений поверхностного сопротивления образца пластины из нержавеющей стали с нанесенной на поверхность пленкой из карбида кремния.FIG. 3. Scheme for measuring the surface resistance of a sample of a stainless steel plate coated with a silicon carbide film.

Фиг. 4. Внешний вид многофункционального вольтметра В7-40 и магазина сопротивлений Р35.FIG. 4. Appearance of the multifunctional voltmeter V7-40 and resistance box R35.

Фиг. 5. Внешний вид мультиметра MASTECH MS8222H и высокоомных сопротивлений марок КЭВ-5, КВМ.FIG. 5. External view of the MASTECH MS8222H multimeter and high-resistance resistances of the KEV-5, KVM brands.

Фиг. 6. Схема измерений объемного сопротивления пластины из нержавеющей стали с нанесенной на поверхность пленкой из карбида кремния.FIG. 6. Scheme of measurements of the volume resistance of a stainless steel plate with a silicon carbide film deposited on the surface.

Фиг. 7. Схема измерений объемного сопротивления структуры из двух пластин из нержавеющей стали с нанесенной на поверхность каждого образца пленкой из карбида кремния. Образцы контактируют через пленку карбида кремния.FIG. 7. Scheme of measurements of the volume resistance of a structure of two stainless steel plates with a silicon carbide film applied to the surface of each sample. The samples are in contact through a silicon carbide film.

Фиг. 8. Внешний вид тераомметра Е6-3 и держателя с образцами, на которые нанесена пленка карбида кремния.FIG. 8. External view of the E6-3 teraohmmeter and holder with samples coated with a silicon carbide film.

Фиг. 9. График функции распределения по энергиям ускоренных частиц ионов и/или нейтральных, формируемых источником ИИ-4,0-0,15 («Радикал»).FIG. 9. Graph of the energy distribution function of accelerated particles of ions and / or neutrals formed by the source II-4.0-0.15 ("Radical").

Фиг. 10. Схема разрядного промежутка источника ионов [29].FIG. 10. Diagram of the discharge gap of the ion source [29].

Фиг. 11. Графики функций распределения атомов и ионов [30]FIG. 11. Graphs of distribution functions of atoms and ions [30]

Фиг. 12. Графики функций распределения при различных параметрах полей [30].FIG. 12. Graphs of distribution functions for various parameters of the fields [30].

Фиг. 13. Графики зависимостей функций распределения ионов Не+ [30].FIG. 13. Graphs of the dependences of the distribution functions of He + ions [30].

Фиг. 14. Графики функций распределения ионов отдельных массовых чисел газа CF4 по энергиям при формировании пучка источником «Радикал» [28].FIG. 14. Graphs of the distribution functions of ions of individual mass numbers of CF 4 gas by energy during the formation of the beam by the "Radical" source [28].

Источники информацииInformation sources

1. Loukota R.A., Shelton J.C. Mechanical analysis of maxillofascial miniplates. Britisch Journal of Oral and Maxillofascial Surgery, 1995 (Vol. 33). - Р/174-179.1. Loukota R.A., Shelton J.C. Mechanical analysis of maxillofascial miniplates. Britisch Journal of Oral and Maxillofascial Surgery, 1995 (Vol. 33). - P / 174-179.

2. Для чего применяют титановые пластины при переломах? http://bezperelomov.com/obshee/titanovaya-plastina-pri-perelomax.html.2. What are titanium plates used for in fractures? http://bezperelomov.com/obshee/titanovaya-plastina-pri-perelomax.html.

3. Удаление пластины, спиц и винтов после перелома лодыжки: операция и сроки реабилитации, http://nogostop.ru/golenostop/lodyzhka/udalenie-plasttiny-posle-pereloma-lodyzhki.html.3. Removal of the plate, pins and screws after ankle fracture: surgery and rehabilitation period, http://nogostop.ru/golenostop/lodyzhka/udalenie-plasttiny-posle-pereloma-lodyzhki.html.

4. Что такое гальванизм в стоматологии: лечение, симптомы, фото. http://topdent.ru/articles/galvanism-v-polosti-rta/html.4. What is galvanism in dentistry: treatment, symptoms, photos. http://topdent.ru/articles/galvanism-v-polosti-rta/html.

5. Зайцева А.Г. Диагностика и лечение гальванизма в полости рта. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. Санкт-Петербург, 2005 г. http://dissercat.com/content/diagnostika-i-lechenie-galvanizma-v-polosti-rta.5. Zaitseva A.G. Diagnostics and treatment of galvanism in the oral cavity. Abstract of the dissertation for the degree of candidate of medical sciences. St. Petersburg, 2005 http://dissercat.com/content/diagnostika-i-lechenie-galvanizma-v-polosti-rta.

6. Хирургическая стоматология от А до Я. Травмы ЧЛО. Неогнестрельные ранения ЧЛО. Остеосинтез челюсти, оперативные методы лечения переломов челюстей http://hirstom.ru/neognestrelnie-povrezhdeniya-chlo/osteosintez -chelusti-operativnie-metodi-lecheniya-perelomov-chelustey.6. Surgical dentistry from A to Z. Injuries of the MAP. Non-gunshot wounds of the ChLO. Osteosynthesis of the jaw, surgical methods of treating jaw fractures http://hirstom.ru/neognestrelnie-povrezhdeniya-chlo/osteosintez -chelusti-operativnie-metodi-lecheniya-perelomov-chelustey.

7. Гребенщикова М.М., Р.А. Нигматуллина Р.А., Хайдарова Л.М. Исследование токсичности материалов для ортопедии с покрытиями, полученными ионно-плазменным способом, https://cyberleninka.ru/article/v/issledovanie-toksichnosti-materialov-dlya-ortopedii-s-pokrytyami-poluchennymi-ionno-plasmennym-sposobom.7. Grebenshchikova M.M., R.A. Nigmatullina R.A., Khaidarova L.M. Toxicity study of materials for orthopedics with coatings obtained by the ion-plasma method, https://cyberleninka.ru/article/v/issledovanie-toksichnosti-materialov-dlya-ortopedii-s-pokrytyami-poluchennymi-ionno-plasmennym-sposobom.

8. Королев Ε. Наночастицы титана могут вызывать рак! - Записки провинциального журналиста-Форум orbita96.8. Korolev Ε. Titanium nanoparticles can cause cancer! - Notes of a provincial journalist-Forum orbita96.

9. Бронштейн Д.А. Несъемное протезирование при полном отсутствии зубов с использованием внутрикостных имплантатов в фронтальном отделе челюстей (клинические, биомеханические и экономические аспекты). Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук. Москва 2017.9. Bronstein D.A. Fixed prosthetics in the complete absence of teeth using intraosseous implants in the anterior part of the jaw (clinical, biomechanical and economic aspects). Dissertation for the degree of Doctor of Medical Sciences. Moscow 2017.

10. Ерубаев Ε.А. Циклическая деформация и термомеханическая стабильность титана и его сплавов медицинского назначения. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Белгород 2017 г. 10. Erubaev Ε.A. Cyclic deformation and thermomechanical stability of titanium and its alloys for medical use. Abstract of dissertation for the degree of candidate of technical sciences, Belgorod 2017

11. Абилев С.К., Глазер В.М. Мутагенез с основами генотоксикологии: учебное пособие: - М.; СПб.: Нестор-История, 2015. - 304 С. Стр. 178-179.11. Abilev S.K., Glazer V.M. Mutagenesis with the basics of genotoxicology: study guide: - M .; SPb .: Nestor-Istoriya, 2015 .-- 304 pp. 178-179.

12. Способ получения анодно-оксидного покрытия на деталях из титановых сплавов. Патент РФ №2383664. Класс МПК: C25D 11/26. Авторы: Пивоварова Л.Н., Захарова Л.В., Фадеев А.В. Подача заявки 2009-03-31, публикация патента 10.03.2010. http://www.freepatent.ru/patents/2383664.12. A method of obtaining an anodic-oxide coating on parts made of titanium alloys. RF patent No. 2383664. IPC class: C25D 11/26. Authors: Pivovarova L.N., Zakharova L.V., Fadeev A.V. Application filing 2009-03-31, patent publication 10.03.2010. http://www.freepatent.ru/patents/2383664.

13. ГОСТ Ρ 51058-97 Протезы зубные металлические с защитными покрытиями. Технические условия.13. GOST Ρ 51058-97 Metal dental prostheses with protective coatings. Technical conditions.

14. Нанесение нитрид титана на металлические поверхности https://kvadra-tools.ru/a50966-nanesenie-nitrid-titana.html.14. Application of titanium nitride to metal surfaces https://kvadra-tools.ru/a50966-nanesenie-nitrid-titana.html.

15. Технология. Лаборатория вакуумного напыления. http://n-titana.ru/technology15. Technology. Vacuum spraying laboratory. http://n-titana.ru/technology

16. Старченко Т.П. Влияние зубных протезов с нитрид-титановым покрытием на морфо-функциональное состояние полости рта и верхнего отрезка желудочно-кишечного тракта. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. Краснодар, 1996. http://medical-diss.com/medicina/vliyanie-zubnyh-protezov-s-nitrid-tytanovim-pokrytiem-na-morfo-funktsionalnoe-sostoyanie-polosti-rta-i verhnego otrezka-z.16. Starchenko T.P. Influence of dentures with titanium nitride coating on the morpho-functional state of the oral cavity and the upper segment of the gastrointestinal tract. Abstract of the dissertation for the degree of candidate of medical sciences. Krasnodar, 1996.http: //medical-diss.com/medicina/vliyanie-zubnyh-protezov-s-nitrid-tytanovim-pokrytiem-na-morfo-funktsionalnoe-sostoyanie-polosti-rta-i verhnego otrezka-z.

17. Накостная пластина для остеосинтеза. Авторское свидетельство №1502020 А1 от 23.08.89. Бюл. №31 Кл А61В 17/58. Р.Р. Хаджаев и Б.В. Шаварин.17. Extra bone plate for osteosynthesis. Copyright certificate No. 1502020 A1 dated 23.08.89. Bul. No. 31 Cl A61V 17/58. R.R. Khadzhaev and B.V. Shavarin.

18. Устройство для фиксации перелома кости. Патент Беларуси BY 3111 U от 30.10.2006. Номер заявки: и 20060199 от 03.04.2006.18. Device for fixing a bone fracture. Patent of Belarus BY 3111 U dated 30.10.2006. Application number: and 20060199 from 03.04.2006.

19. Воронов И.А. Разработка, научное обоснование и внедрение в практику покрытия нанокарбидом кремния зубных и зубочелюстных протезов. Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук. Москва 2016.19. Voronov I.A. Development, scientific substantiation and introduction into practice of coating with silicon nanocarbide of dentures and dentures. Dissertation for the degree of Doctor of Medical Sciences. Moscow 2016.

20. Административный регламент исполнения Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам государственной функции по организации приема заявок на изобретение и их рассмотрения, экспертизы и выдачи в установленном порядке патентов Российской Федерации на изобретение. Зарегистрировано в Минюсте РФ 20 февраля 2009 г. Регистрационный №13413.20. Administrative regulations for the execution by the Federal Service for Intellectual Property, Patents and Trademarks of the state function of organizing the receipt of applications for an invention and their consideration, examination and issuance in the prescribed manner of patents of the Russian Federation for an invention. Registered in the Ministry of Justice of the Russian Federation on February 20, 2009 Registration No. 13413.

21. ГОСТ Ρ 50499-93 (МЭК 93-80) Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения удельного объемного и поверхностного сопротивления.21. GOST Ρ 50499-93 (IEC 93-80) Solid electrical insulating materials. Methods for determining the specific volume and surface resistance.

22. Проводники, диэлектрики и поток электронов. www.radiomexanik.spb.ru/1.-osnovvyi-elektroniki/2.-provodniki-dielektriki-i-potok-elektronov.html/22. Conductors, dielectrics and electron flow. www.radiomexanik.spb.ru/1.-osnovvyi-elektroniki/2.-provodniki-dielektriki-i-potok-elektronov.html/

23. Справочник химика (интернет)23. Chemist's Handbook (Internet)

24. Телеш Е.В., Достанко А.П., Вашуров А.Ю. Оптические характеристики тонких пленок диоксида кремния, полученные прямым осаждением из ионных пучков. https://cyberleninka.m/article/n/opticheskie-harakteristiki-tonkih-plenok-dioksida-krerrmiya-poluchermyh-pryam24. Telesh E.V., Dostanko A.P., Vashurov A.Yu. Optical characteristics of thin silicon dioxide films obtained by direct deposition from ion beams. https: //cyberleninka.m/article/n/opticheskie-harakteristiki-tonkih-plenok-dioksida-krerrmiya-poluchermyh-pryam

25. Ионно-плазменные методы формирования тонкопленочных покрытий. https://otherreferats.allbest.ru/radio/00130398_0.html25. Ion-plasma methods for the formation of thin-film coatings. https://otherreferats.allbest.ru/radio/00130398_0.html

26. Радченко И.В. Молекулярная физика М.: Наука, 1965, 479 с. С 34-35.26. I. V. Radchenko. Molecular Physics, Moscow: Nauka, 1965, 479 p. 34-35.

27. Ревинская О.Г., Кравченко Н.С.Распределение Максвелла. Учебно-методическое пособие. Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2012. - 33 с. С 11.27. Revinskaya OG, Kravchenko N.S. Maxwell's distribution. Study guide. Tomsk: Publishing house of Tomsk Polytechnic University, 2012. - 33 p. From 11.

28. Митрофанов Е.А., Маишев Ю.П. Масс-спектрометрические методы контроля технологических процессов травления и формирования пленок.. Вакуумная техника и технология, 1992, Том П. №4, С 59-68.28. Mitrofanov E.A., Maishev Yu.P. Mass-spectrometric methods of control of technological processes of etching and formation of films .. Vacuum equipment and technology, 1992, Volume P. No. 4, S 59-68.

29. Броудай И., Мерей Дж. Физические основы микротехнологии: Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - 496 с., ил.29. Broday I., Merey J. Physical foundations of microtechnology: Per. from English. - M .: Mir, 1985. - 496 p., Ill.

30. Мустафаев А.С., Сухомлинов B.C., Айнов М. А. Экспериментальное и теоретическое определение сильно анизотропной функции распределения ионов по скоростям в плазме собственного газа при больших полях.- Журнал технической физики, 2015, том 85, вып. 12, с. 45-55.30. Mustafaev A.S., Sukhomlinov B.C., Ainov M. A. Experimental and theoretical determination of the strongly anisotropic ion velocity distribution function in the plasma of its own gas at high fields.- Journal of technical physics, 2015, volume 85, issue. 12, p. 45-55.

31. Справочник химика (Интернет).31. Chemist's Handbook (Internet).

32. Масс-спектрометрия в органической химии / А.Т. Лебедев. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. - 493 с., ил. - (Методы в химии).32. Mass spectrometry in organic chemistry / А.Т. Lebedev. - M .: BINOM. Knowledge Laboratory, 2003. - 493 p., Ill. - (Methods in chemistry).

33. Способ формирования тонкопленочного защитного покрытия на базисах съемных зубных протезов, обтураторах и компонентах челюстно-лицевых протезов. Патент РФ №2540227.33. A method of forming a thin-film protective coating on the bases of removable dentures, obturators and components of maxillofacial prostheses. RF patent No. 2540227.

Claims (21)

1. Устройство для фиксации перелома кости, состоящее из пластины со сквозными отверстиями и винтов,1. A device for fixing a bone fracture, consisting of a plate with through holes and screws, отличающееся тем, что на всю поверхность пластины, включая стенки отверстий, и крепежных элементов винтов нанесено ионно-плазменное покрытие из карбида кремния, сформированное в вакууме осаждением из пучка ускоренных частиц с энергией от 30±5 эВ до 4±0,2 КэВ, содержащих атомы кремния и углерода, заряженных ионов и/или нейтральных атомов и/или радикалов, причем толщина покрытия находится, в диапазоне от 0,1 микрометра до 0,8 микрометра.characterized in that an ion-plasma coating of silicon carbide is applied to the entire surface of the plate, including the walls of the holes and fasteners of the screws, formed in vacuum by deposition from a beam of accelerated particles with an energy of 30 ± 5 eV to 4 ± 0.2 keV, containing silicon and carbon atoms, charged ions and / or neutral atoms and / or radicals, the thickness of the coating being in the range from 0.1 micrometer to 0.8 micrometer. 2. Способ изготовления устройства для фиксации переломов кости по п. 1, при этом осуществляют:2. A method of manufacturing a device for fixing bone fractures according to claim 1, wherein: а) предварительную подготовку поверхности отдельных конструктивных элементов устройства для фиксации перелома кости, например отмывку, обезжиривание,a) preliminary preparation of the surface of individual structural elements of the device for fixing a bone fracture, for example, washing, degreasing, б) загрузку предварительно подготовленных образцов конструктивных элементов устройства для фиксации переломов кости в объем технологической вакуумной камеры установки ионно-плазменной обработки,b) loading of preliminary prepared samples of structural elements of the device for fixing bone fractures into the volume of the technological vacuum chamber of the ion-plasma treatment unit, в) откачку воздуха из объема технологической вакуумной камеры до давления ниже атмосферного, причем не выше Р≈8-9*10-3 Па,c) pumping out air from the volume of the technological vacuum chamber to a pressure below atmospheric, and not higher than P≈8-9 * 10 -3 Pa, г) подачу в разрядную зону источника ионов до рабочего давления от Р≈1,0*10-2 Па до Р≈1,0*10-1 Па рабочего газа, в качестве которого используют инертный газ и/или химически активный газ, и/или смесь инертных и химически активных газов,d) supplying the discharge zone of the ion source to the working pressure from P≈1.0 * 10 -2 Pa to P≈1.0 * 10 -1 Pa of the working gas, which is used as an inert gas and / or a reactive gas, and / or a mixture of inert and reactive gases, д) подачу на электроды ионно-оптической системы источника ионов напряжения, при этом включают разряд, ионизуют атомы и молекулы рабочего газа и формируют пучок ускоренных ионов инертных газов и/или ионов химически активных газов, и/или ионов смесей инертных и химически активных газов,e) supplying a voltage ion source to the electrodes of the ion-optical system, while turning on the discharge, ionizing the atoms and molecules of the working gas and forming a beam of accelerated ions of inert gases and / or ions of chemically active gases, and / or ions of mixtures of inert and chemically active gases, е) очистку поверхности образцов изделий и ее активирование пучком ускоренных положительных ионов,f) cleaning the surface of product samples and activating it with a beam of accelerated positive ions, ж) прекращение подачи рабочего газа для очистки поверхности протезов,g) stopping the supply of working gas for cleaning the surface of the prostheses, з) подачу в разрядную зону источника ионов кремнийорганического соединения и/или смеси соединений в газовой фазе, в составе которой содержится по крайней мере одно кремнийорганическое соединение,h) supplying an ion source of an organosilicon compound and / or a mixture of compounds in the gas phase, which contains at least one organosilicon compound, to the discharge zone, содержащее в составе молекулы атомы углерода (С) и кремния (Si), при рабочем давлении от Р=1,0*10-2 Па до Р=1,0*10-1 Па,containing carbon (C) and silicon (Si) atoms in the molecule, at an operating pressure of P = 1.0 * 10 -2 Pa to P = 1.0 * 10 -1 Pa, и) подачу на электроды ионно-оптической системы источника ионов напряжения, при этом включают разряд, ионизуют атомы и молекулы кремнийорганического соединения в газообразной фазе в разрядной зоне и формируют пучок ускоренных ионов, в состав которых входят атомы углерода (С) и кремния (Si),i) supplying a voltage ion source to the electrodes of the ion-optical system, while turning on the discharge, ionizing the atoms and molecules of the organosilicon compound in the gaseous phase in the discharge zone and forming a beam of accelerated ions, which include carbon (C) and silicon (Si) atoms , к) получение пленки толщиной hмин=2,5*10-10 м или толщиной от h=1,0*10-10 м до h=1,0*10-6 м,j) obtaining a film with a thickness of h min = 2.5 * 10 -10 m or a thickness from h = 1.0 * 10 -10 m to h = 1.0 * 10 -6 m, отличающийся тем, чтоcharacterized in that л) осуществляют подачу напряжения на электроды ионно-оптической системы источника ускоренных частиц, при этом включают разряд, ионизуют атомы и молекулы кремнийорганического соединения в газообразной фазе в разрядной зоне и формируют пучок ускоренных частиц: ионов и/или нейтральных частиц с энергией от 30±5 эВ до 4±0,2 КэВ, в состав которых входят атомы углерода (С) и кремния (Si),l) voltage is applied to the electrodes of the ion-optical system of the source of accelerated particles, while the discharge is switched on, the atoms and molecules of the organosilicon compound in the gaseous phase in the discharge zone are ionized and a beam of accelerated particles is formed: ions and / or neutral particles with an energy of 30 ± 5 eV up to 4 ± 0.2 keV, which include carbon (C) and silicon (Si) atoms, м) осуществляют получение на всей поверхности каждого из изделий пленки карбида кремния толщиной от h=0,1*10-6 м до h=0,8*10-6 м,m) carry out obtaining on the entire surface of each of the products a silicon carbide film with a thickness from h = 0.1 * 10 -6 m to h = 0.8 * 10 -6 m, н) осуществляют отключение ускоряющего напряжения, прекращение подачи рабочего газа для нанесения покрытия, закрытие затвора высоковакуумного насоса, напуск атмосферного воздуха в объем технологической камеры, извлечение конструктивных элементов устройства для фиксации перелома кости с покрытием из карбида кремния на всей поверхности,m) disconnect the accelerating voltage, stop the supply of the working gas for coating, close the shutter of the high-vacuum pump, let atmospheric air into the volume of the process chamber, remove the structural elements of the device for fixing the bone fracture with a silicon carbide coating on the entire surface, о) накладывают пластину с покрытием из карбида кремния непосредственно на костную ткань в области перелома,o) apply a silicon carbide coated plate directly to the bone tissue in the fracture area, п) ввинчивают крепежные винты с покрытием из карбида кремния через сквозные отверстия пластины в костную ткань,n) screw the fastening screws coated with silicon carbide through the through holes of the plate into the bone tissue, р) фиксируют положение пластины и костных отломков с помощью крепежных элементов.p) fix the position of the plate and bone fragments using fasteners.
RU2019115335A 2019-05-20 2019-05-20 Device for bone fracture fixation and method of its manufacturing RU2737578C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115335A RU2737578C2 (en) 2019-05-20 2019-05-20 Device for bone fracture fixation and method of its manufacturing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115335A RU2737578C2 (en) 2019-05-20 2019-05-20 Device for bone fracture fixation and method of its manufacturing

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019115335A3 RU2019115335A3 (en) 2020-11-20
RU2019115335A RU2019115335A (en) 2020-11-20
RU2737578C2 true RU2737578C2 (en) 2020-12-01

Family

ID=73455341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019115335A RU2737578C2 (en) 2019-05-20 2019-05-20 Device for bone fracture fixation and method of its manufacturing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2737578C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU89103U1 (en) * 2009-06-01 2009-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации" ARC EVAPORATOR DEVICE
US20100129615A1 (en) * 2006-08-03 2010-05-27 Creepservice Sarl Process and apparatus for the modification of surfaces
RU108953U1 (en) * 2011-02-17 2011-10-10 Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Казанская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" TIRE FOR TREATING LOWER JAW FRACTURES
RU2540227C2 (en) * 2013-06-19 2015-02-10 Андрей Леонидович Калинин Method of forming thin-film protective coating on bases of removable dentures, obturators and components of maxillofacial prostheses

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100129615A1 (en) * 2006-08-03 2010-05-27 Creepservice Sarl Process and apparatus for the modification of surfaces
RU89103U1 (en) * 2009-06-01 2009-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации" ARC EVAPORATOR DEVICE
RU108953U1 (en) * 2011-02-17 2011-10-10 Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Казанская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" TIRE FOR TREATING LOWER JAW FRACTURES
RU2540227C2 (en) * 2013-06-19 2015-02-10 Андрей Леонидович Калинин Method of forming thin-film protective coating on bases of removable dentures, obturators and components of maxillofacial prostheses

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019115335A3 (en) 2020-11-20
RU2019115335A (en) 2020-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim et al. General review of titanium toxicity
Pettersson et al. Titanium release in peri‐implantitis
Přikrylová et al. Side effects of dental metal implants: impact on human health (metal as a risk factor of implantologic treatment)
Beppu et al. Peri‐implant bone density in senile osteoporosis‐changes from implant placement to osseointegration
Cho et al. Bone response of Mg ion‐implanted clinical implants with the plasma source ion implantation method
Goodday Management of fractures of the mandibular body and symphysis
Lim et al. Allergic contact stomatitis caused by a titanium nitride-coated implant abutment: a clinical report
Siqueira et al. Hydrophilic titanium surface modulates early stages of osseointegration in osteoporosis
Alhilou et al. Physicochemical and antibacterial characterization of a novel fluorapatite coating
Leesungbok et al. The effects of a static magnetic field on bone formation around a sandblasted, large-grit, acid-etched–treated titanium implant
Flichy-Fernández et al. Bisphosphonates and dental implants: current problems
Chang et al. The effect of the extent of surgical insult on orthodontic tooth movement
Mercan et al. Titanium element level in peri-implant mucosa
RU2737578C2 (en) Device for bone fracture fixation and method of its manufacturing
US9877808B2 (en) Membrane for inducing regeneration of bone/tissue, and method for producing same
Girenes et al. An in vitro evaluation of the efficacy of a novel iontophoresis fluoride tray on remineralization
Byeon et al. Enhancement of bioactivity and osseointegration in Ti-6Al-4V orthodontic mini-screws coated with calcium phosphate on the TiO2 nanotube layer
Blaya et al. Titanium alloy miniscrews for orthodontic anchorage: an in vivo study of metal ion release
Butt et al. A comparison of nickel ion release in saliva between orthodontic and non-orthodontic patients
Marin et al. The effect of alterations on resorbable blasting media processed implant surfaces on early bone healing: a study in rabbits
Rodionov et al. Forming C/Cu Composite on Surface of Structural Chrome-Nickel Steel by Ion Beam Deposition
Mansour et al. The effect of combined treatment by laser and fluoride on the acid resistance of enamel in primary teeth (in-vitro study)
Skomro et al. The change of electric potentials in the oral cavity after application of extremely low frequency pulsed magnetic field
ALBERT et al. Miniplate Removal Post-Open Reduction Internal Fixation: A Retrospective Analysis
RU2706033C1 (en) Method for stimulating reparative osteogenesis when using articles from nanostructured titanium in animals