RU2766553C1 - Hip joint endoprosthesis and method of producing modified polytetrafluoroethylene for hip joint endoprosthesis - Google Patents

Hip joint endoprosthesis and method of producing modified polytetrafluoroethylene for hip joint endoprosthesis Download PDF

Info

Publication number
RU2766553C1
RU2766553C1 RU2020123053A RU2020123053A RU2766553C1 RU 2766553 C1 RU2766553 C1 RU 2766553C1 RU 2020123053 A RU2020123053 A RU 2020123053A RU 2020123053 A RU2020123053 A RU 2020123053A RU 2766553 C1 RU2766553 C1 RU 2766553C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polymer material
temperature
radiation
endoprosthesis
hip joint
Prior art date
Application number
RU2020123053A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Витальевич Слесаренко
Михаил Александрович Арсентьев
Лев Владимирович Москвитин
Original Assignee
Сергей Витальевич Слесаренко
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 Сергей Витальевич Слесаренко filed Critical Сергей Витальевич Слесаренко
Priority to RU2020123053A priority Critical patent/RU2766553C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2766553C1 publication Critical patent/RU2766553C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/32—Joints for the hip
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/16—Macromolecular materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)

Abstract

FIELD: medicine; orthopedic equipment.
SUBSTANCE: first invention of the group relates to a method of producing a modified polytetrafluoroethylene for a hip joint endoprosthesis, according to which the workpiece from the polymer material is placed in a thermoradiation chamber with an inert gas, heated to a temperature higher than the melting point of the crystalline phase at a rate of not more than 60 °C/hour and thermostating is carried out at temperature higher than crystalline phase melting point, then the workpiece from the polymer material is treated with high-energy ionizing radiation to an absorbed dose of 0.5–500 kGy, wherein during the irradiation the temperature is lowered to no more than 0.5 °C/10 kGy and the workpiece is cooled to room temperature at a rate of not more than 60 °C/hour, and then subjected to heat treatment, wherein in the thermo-radiation chamber the workpieces from the polymer material are heated to a temperature higher than the melting point of the crystalline phase from 327 °C and not more than 380 °C. Also, the group of inventions relates to a head, an insert-head friction pair and an acetabular component of the hip joint endoprosthesis, made of said modified polytetrafluoroethylene.
EFFECT: group of inventions provides a reduction in the friction coefficient during sliding friction of elements, stabilization of the structure of the surface layer of parts, reduced wear and increased service life of the hip joint endoprosthesis.
11 cl, 1 dwg

Description

Область техники.The field of technology.

Изобретение относится к области медицины, в частности к ортопедической технике, а именно к антифрикционным вкладышам модифицированного политетрафторэтилена для искусственных эндопротезов суставов при эндопротезировании тазобедренного сустава после травм или заболеваний.The invention relates to the field of medicine, in particular to orthopedic technology, namely to anti-friction inserts of modified polytetrafluoroethylene for artificial joint endoprostheses in hip joint arthroplasty after injuries or diseases.

Уровень техники.The level of technology.

Анализ уровня техники в данной области показал следующее.Analysis of the prior art in this area showed the following.

Из уровня техники (RU 2138227 C1, A61F 2/36, опубл. 27.09.1999) известен эндопротез головки тазобедренного сустава, содержащий искусственную вертлужную впадину, шар с юбкой и гнездом под ножку эндопротеза тазобедренного сустава, накопителем смазывающей жидкости и каналами для ее транспортировки. В нижней части шара со стороны юбки выполнен коллектор для сбора смазывающей жидкости, из которого в полость накопителя смазывающей жидкости через тело шара проведены подводящие каналы с расширенными заходными частями у коллектора. Из накопителя смазывающей жидкости также через тело шара выведены на его сферическую поверхность отводящие каналы, тоже оборудованные заходными раструбами со стороны накопителя смазывающей жидкости, Внутренняя сферическая поверхность искусственной вертлужной впадины оснащена цилиндрическим пояском. При этом шар изготовлен из упругого материала, например фторосодержащих пластмасс, в частности фторопласта.From the prior art (RU 2138227 C1, A61F 2/36, publ. 27.09.1999) is known endoprosthesis of the head of the hip joint, containing an artificial acetabulum, a ball with a skirt and a socket under the leg of the endoprosthesis of the hip joint, a reservoir of lubricating fluid and channels for its transportation. In the lower part of the ball, on the side of the skirt, there is a collector for collecting lubricating fluid, from which supply channels with extended inlets at the collector are led into the cavity of the lubricating fluid accumulator through the ball body. From the lubricating fluid reservoir, discharge channels are also brought out to its spherical surface through the ball body, also equipped with lead-in sockets from the side of the lubricating fluid reservoir. The inner spherical surface of the artificial acetabulum is equipped with a cylindrical belt. When this ball is made of elastic material, such as fluorine-containing plastics, in particular PTFE.

Однако эндопротез головки тазобедренного сустава описанный в данном патенте имеет ряд недостатков, поскольку изготовленные известным способом полимерные детали трения скольжения из политетрафторэтилена имеют невысокий показатель износостойкости (3500-5000 мкм/км, при 2,5 МПа. 1 м/с).However, the endoprosthesis of the head of the hip joint described in this patent has a number of disadvantages, since polymer sliding friction parts made of polytetrafluoroethylene made in a known way have a low wear resistance index (3500-5000 microns/km, at 2.5 MPa. 1 m/s).

Наиболее близким к заявленному изобретению, по техническому результату и решаемой задаче, является техническое решение, раскрытое в патенте – вкладыш для эндопротеза (RU 169887 U1, A61F 2/30, опубл. 05.04.2017) выполненный в виде детали с криволинейной поверхностью из радиационно-модифицированного политетрафторэтилена со сферолитной структурой, полученной посредством облучения заготовки из политетрафторэтилена ионизирующим излучением до поглощенной дозы 60-800 кГр со скоростью облучения более 1 Гр/сек при понижении температуры заготовки в процессе облучения на 0,9-2 град/10 кГр с поддержанием температуры ниже температуры плавления политетрафторэтилена и выше температуры его кристаллизации.The closest to the claimed invention, in terms of the technical result and the problem to be solved, is the technical solution disclosed in the patent - an insert for an endoprosthesis (RU 169887 U1, A61F 2/30, publ. 04/05/2017) made in the form of a part with a curved surface of radiation- modified polytetrafluoroethylene with a spherulite structure obtained by irradiating a workpiece made of polytetrafluoroethylene with ionizing radiation to an absorbed dose of 60-800 kGy at an irradiation rate of more than 1 Gy/sec while lowering the temperature of the workpiece during irradiation by 0.9-2 deg/10 kGy while maintaining the temperature below the melting temperature of polytetrafluoroethylene and above its crystallization temperature.

К недостаткам данного технического решения следует отнести непостоянство физико-механических характеристик полимера в процессе облучения, в частности, при указанном режиме терморадиационного облучения («….при этом температуру заготовок поддерживают ниже температуры плавления политетрафторэтилена, но выше температуры его кристаллизации.», что соответствует температурам =< 327°C) возможно развитие деструкции участков полимера в следствии наличия твердых кристаллических участков подверженных сильной деструкции при облучении. Кроме того, непостоянство свойств, помимо терморадиационной деструкции, может быть объяснено неверным режимом охлаждения (скорость и время). Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.The disadvantages of this technical solution include the variability of the physicomechanical characteristics of the polymer during irradiation, in particular, under the specified mode of thermoradiation irradiation (“.... at the same time, the temperature of the workpieces is maintained below the melting temperature of polytetrafluoroethylene, but above the temperature of its crystallization.”, which corresponds to temperatures =< 327°C) the development of degradation of polymer sites is possible due to the presence of solid crystalline areas subject to strong degradation during irradiation. In addition, the variability of properties, in addition to thermoradiation destruction, can be explained by an incorrect cooling regime (speed and time). This technical solution was chosen as a prototype.

Раскрытие сущности изобретения.Disclosure of the essence of the invention.

Техническим результатом, на решение которого направлено настоящее изобретение, является снижение коэффициента трения при трении скольжения элементов эндопротеза тазобедренного сустава, стабилизация структуры поверхностного слоя деталей, снижение износа как материала детали эндопротеза и как следствие повышение срока службы эндопротеза тазобедренного сустава,The technical result to be solved by the present invention is to reduce the coefficient of friction during sliding friction of the elements of the hip joint endoprosthesis, stabilize the structure of the surface layer of the parts, reduce wear as a material of the endoprosthesis part and, as a result, increase the service life of the hip joint endoprosthesis,

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ получения модифицированного политетрафторэтилена для эндопротеза тазобедренного сустава заключается в помещении заготовки из полимерного материала в терморадиационную камеру, из которой производится откачка кислорода до остаточного давления, с последующим заполнением терморадиационной камеры инертным газом до избыточного давления. Затем заготовку из полимерного материала нагревают до температуры выше температуры плавления кристаллической фазы, при этом нагрев осуществляют со скоростью не более 60°С/час и проводят термостатирование при температуре значительно выше температуры плавления кристаллической фазы. После чего заготовку из полимерного материала обрабатывают высокоэнергетическим ионизирующим излучением при температуре строго выше температуры плавления кристаллической фазы полимерного материала в бескислородной – инертной среде. Обработку полимерного материала осуществляют импульсным линейным ускорителем электронов, генерирующим тормозное гамма-излучение, облучая заготовку из полимерного материала ионизирующим излучением до поглощенной дозы 0,5-500 кГр или эквивалентного в энергетическом отношении когерентного излучения высоких энергий. В процессе облучения температуру полимерного материала понижают не более 0,5°C/10 кГр и охлаждают заготовки до комнатной температуры со скоростью не более 60°С/час, а для регулировки соотношения твердость/эластичность полимерного материала, после обработки ионизирующим излучением, полимерного материала подвергают термообработке для нормализации свойств и достижения максимальной однородности материала и программируемости физико-механических характеристик. Для этого в терморадиационной камере заготовки из полимерного материала нагревают до температуры выше температуры плавления кристаллической фазы от 327°С и не более 380°С. В качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения может применяться применяют альфа-излучение или гамма-излучение, или электронное излучение, или облучение протонами и нейтронами с высокими энергиями, или излучение от природных источников.The specified technical result is achieved due to the fact that the method of obtaining a modified polytetrafluoroethylene for a hip joint endoprosthesis consists in placing a workpiece made of polymeric material into a thermoradiation chamber, from which oxygen is pumped out to a residual pressure, followed by filling the thermoradiation chamber with an inert gas to an excess pressure. Then the workpiece made of polymeric material is heated to a temperature above the melting point of the crystalline phase, while heating is carried out at a rate of not more than 60°C/h and temperature control is carried out at a temperature significantly higher than the melting point of the crystalline phase. After that, the workpiece made of polymeric material is treated with high-energy ionizing radiation at a temperature strictly above the melting point of the crystalline phase of the polymeric material in an oxygen-free - inert environment. Processing of the polymeric material is carried out with a pulsed linear electron accelerator generating bremsstrahlung gamma radiation, irradiating the workpiece made of polymeric material with ionizing radiation up to an absorbed dose of 0.5-500 kGy or an energy-equivalent high-energy coherent radiation. During irradiation, the temperature of the polymer material is lowered by no more than 0.5°C/10 kGy and the workpieces are cooled to room temperature at a rate of no more than 60°C/hour, and to adjust the ratio of hardness/elasticity of the polymer material, after treatment with ionizing radiation, the polymer material subjected to heat treatment to normalize the properties and achieve maximum homogeneity of the material and programmability of physical and mechanical characteristics. To do this, in a thermoradiation chamber, workpieces made of polymeric material are heated to a temperature above the melting point of the crystalline phase from 327°C and not more than 380°C. As high-energy ionizing radiation, alpha radiation or gamma radiation, or electron radiation, or irradiation with high-energy protons and neutrons, or radiation from natural sources can be used.

Эндопротез тазобедренного сустава содержит головку эндопротеза и вертлужный компонент эндопротеза, выполненные из модифицированного политетрафторэтилена. Головка эндопротеза содержит металлическую вставку под ножку эндопротеза. Эндопротез тазобедренного сустава может содержать вкладыш, выполненный из модифицированного политетрафторэтилена. Вкладыш выполнен в виде полуэллипсоида, или полусферы, или ложемента с пазом для вставки ответной части.The endoprosthesis of the hip joint contains the head of the endoprosthesis and the acetabular component of the endoprosthesis, made of modified polytetrafluoroethylene. The endoprosthesis head contains a metal insert under the endoprosthesis leg. The endoprosthesis of the hip joint may contain an insert made of modified polytetrafluoroethylene. The insert is made in the form of a semi-ellipsoid, or a hemisphere, or a lodgment with a groove for inserting the counterpart.

Описание чертежей.Description of drawings.

На фиг. 1 представлена общая схема заявляемого эндопротеза тазобедренного сустава.In FIG. 1 shows the general scheme of the proposed hip joint endoprosthesis.

1 – вертлужный компонент (чаша) эндопротеза;1 - acetabular component (cup) of the endoprosthesis;

2 – вкладыш эндопротеза;2 – endoprosthesis insert;

3 – головка (шар) эндопротеза;3 - head (ball) of the endoprosthesis;

4 – ножка эндопротеза.4 - leg of the endoprosthesis.

Осуществление изобретения.Implementation of the invention.

Эндопротез тазобедренного сустава содержит головку (шар) 3 эндопротеза и вертлужный компонент (чашу) 1 эндопротеза, выполненные из модифицированного политетрафторэтилена. Головка 3 эндопротеза содержит металлическую вставку под ножку 4 эндопротеза. Эндопротез тазобедренного сустава может содержать вкладыш 2, также выполненный из модифицированного политетрафторэтилена. Вкладыш 2 может быть выполнен в виде полуэллипсоида, или полусферы, или ложемента с пазом для вставки ответной части.The endoprosthesis of the hip joint contains the head (ball) 3 of the endoprosthesis and the acetabular component (cup) 1 of the endoprosthesis, made of modified polytetrafluoroethylene. The head 3 of the endoprosthesis contains a metal insert under the leg 4 of the endoprosthesis. The endoprosthesis of the hip joint may contain an insert 2, also made of modified polytetrafluoroethylene. The insert 2 can be made in the form of a semi-ellipsoid, or a hemisphere, or a lodgment with a groove for inserting the counterpart.

Способ получения модифицированного политетрафторэтилена для эндопротеза тазобедренного сустава включает в себя следующие этапы.The method for producing a modified polytetrafluoroethylene for a hip joint endoprosthesis includes the following steps.

Полимерный материал подготавливают согласно стандартным техническим условиям переработки фторполимерных материалов (экструзия, литьё, порошковое прессование).The polymer material is prepared according to standard specifications for the processing of fluoropolymer materials (extrusion, casting, powder pressing).

Затем, полученные заготовки из полимерного материала направляются в зону подготовки и помещаются в терморадиационную камеру. В терморадиационной камере производится откачка кислорода до остаточного давления, затем ее заполняют инертным газом (аргон, азот) до избыточного давления.Then, the resulting polymer material blanks are sent to the preparation zone and placed in a thermoradiation chamber. In the thermoradiation chamber, oxygen is pumped out to a residual pressure, then it is filled with an inert gas (argon, nitrogen) to an overpressure.

В терморадиационной камере заготовки из полимерного материала нагревают до температуры выше температуры плавления кристаллической фазы от 327°С и не более 380°С со скоростью не более 60°С/час, а также, проводят термостатирование при температуре значительно выше температуры плавления кристаллической фазы (не более 380°С), что позволяет провести процесс полного плавления кристаллической фазы полимера и исключить при этом возможное развитие деструкции участков полимера в следствии наличия твердых кристаллических участков, подверженных сильной деструкции при облучении. In the thermoradiation chamber, workpieces made of polymeric material are heated to a temperature above the melting point of the crystalline phase from 327°C and not more than 380°C at a rate of not more than 60°C/hour, and thermostating is carried out at a temperature significantly higher than the melting point of the crystalline phase (not more than 380°C), which makes it possible to carry out the process of complete melting of the crystalline phase of the polymer and, at the same time, to exclude the possible development of the destruction of polymer regions due to the presence of solid crystalline regions that are subject to strong destruction during irradiation.

После чего заготовку из полимерного материала обрабатывают высокоэнергетическим ионизирующим излучением при температуре строго выше температуры плавления кристаллической фазы полимерного материала в бескислородной – инертной среде.After that, the workpiece made of polymeric material is treated with high-energy ionizing radiation at a temperature strictly above the melting point of the crystalline phase of the polymeric material in an oxygen-free - inert environment.

В зоне облучения обработка заготовок из полимерного материала, проводится в частности ионизирующим тормозным гамма-излучением импульсного линейного ускорителя, или эквивалентного в энергетическом отношении когерентного излучения высоких энергий, при этом скорость облучения от 0-1000 Гр/сек. Облучение проходит до поглощенной дозы 0,5-500 кГр с понижением температуры изделия в процессе обработки не более 0,5 град/10 кГр. После прекращения облучения, в связи с возможным быстрым набором необходимой дозы облучения и особенностями механизма изменения структуры и, как следствие, физико-механических характеристик заготовок полимерного материала, необходимо провести дополнительную термообработку в режиме нагрев/охлаждение в температурном диапазоне от начала кристаллизации обработанного полимера до 380°C для нормализации и стабилизации свойств. Для регулировки соотношения твердость/эластичность полимерного материала, после обработки ионизирующим излучением, полимерного материала подвергают термообработке для нормализации свойств и достижения максимальной однородности материала и программируемости физико-механических характеристик.In the irradiation zone, processing of workpieces made of polymeric material is carried out, in particular, by ionizing bremsstrahlung radiation from a pulsed linear accelerator, or energy-equivalent high-energy coherent radiation, with an irradiation rate of 0-1000 Gy/sec. Irradiation takes place up to an absorbed dose of 0.5-500 kGy with a decrease in the temperature of the product during processing by no more than 0.5 deg/10 kGy. After the cessation of irradiation, due to the possible rapid increase in the required dose of irradiation and the peculiarities of the mechanism for changing the structure and, as a result, the physical and mechanical characteristics of the polymer material blanks, it is necessary to carry out additional heat treatment in the heating/cooling mode in the temperature range from the beginning of crystallization of the treated polymer to 380 °C to normalize and stabilize properties. To adjust the ratio of hardness/elasticity of the polymer material, after treatment with ionizing radiation, the polymer material is subjected to heat treatment to normalize properties and achieve maximum material uniformity and programmability of physical and mechanical characteristics.

Следующая стадия процесса обработки – обработанные заготовки из полимерного материала охлаждают до комнатной температуры со скоростью не более 60°C/час.The next stage of the processing process is that the processed blanks made of polymeric material are cooled to room temperature at a rate of not more than 60°C/hour.

Обработка заготовок материала для пары трения вкладыша и головки (шара), помимо указанного выше тормозного гамма излучения, может быть произведена альфа-излучением, гамма-излучением, электронным излучением, протонами и нейтронами с высокими энергиями, излучением от природных источников.The processing of material blanks for the friction pair of the liner and the head (ball), in addition to the above-mentioned bremsstrahlung radiation, can be performed by alpha radiation, gamma radiation, electron radiation, high-energy protons and neutrons, radiation from natural sources.

Финальная стадия процесса – головка (шар) или вкладыш и головка (шар) или вертлужная впадина эндопротезов производится из заготовок модифицированного политетрафторэтилена, полученных вышеописанным способом, методом точения с последовательным использованием токарного и фрезерного станков с числовым программным управлением. Заготовки из модифицированного политетрафторэтилена обрабатываются методами механической обработки политетрафторэтилена.The final stage of the process - the head (ball) or the liner and the head (ball) or the acetabulum of endoprostheses is made from blanks of modified polytetrafluoroethylene, obtained by the method described above, by turning with the sequential use of turning and milling machines with numerical control. Preforms from modified polytetrafluoroethylene are processed by mechanical processing of polytetrafluoroethylene.

Заявленное изобретение обеспечивает значительное снижение количества продуктов износа и повышение срока службы элементов энодопротеза и, как следствие, всего эндопротеза тазобедренного сустава.The claimed invention provides a significant reduction in the amount of wear products and an increase in the service life of the elements of the endoprosthesis and, as a result, the entire endoprosthesis of the hip joint.

Claims (11)

1. Способ получения модифицированного политетрафторэтилена для эндопротеза тазобедренного сустава, заключающийся в помещении заготовки из полимерного материала в терморадиационную камеру, из которой производится откачка кислорода до остаточного давления, с последующим заполнением терморадиационной камеры инертным газом до избыточного давления, после чего заготовку из полимерного материала нагревают до температуры выше температуры плавления кристаллической фазы, при этом нагрев осуществляют со скоростью не более 60 °С/час и проводят термостатирование при температуре значительно выше температуры плавления кристаллической фазы, затем заготовку из полимерного материала обрабатывают высокоэнергетическим ионизирующим излучением при температуре строго выше температуры плавления кристаллической фазы полимерного материала в бескислородной – инертной среде, при этом обработку полимерного материала осуществляют импульсным линейным ускорителем электронов, генерирующим тормозное гамма-излучение, облучая заготовку из полимерного материала ионизирующим излучением до поглощенной дозы 0,5-500 кГр или эквивалентного в энергетическом отношении когерентного излучения высоких энергий, при этом в процессе облучения температуру полимерного материала понижают не более 0,5 °C/10 кГр и охлаждают заготовки до комнатной температуры со скоростью не более 60 °С/час, а для регулировки соотношения твердость/эластичность полимерного материала после обработки ионизирующим излучением заготовки из полимерного материала подвергают термообработке для нормализации свойств и достижения максимальной однородности материала и программируемости физико-механических характеристик, при этом в терморадиационной камере заготовки из полимерного материала нагревают до температуры выше температуры плавления кристаллической фазы от 327 °С и не более 380 °С.1. A method for producing a modified polytetrafluoroethylene for a hip joint endoprosthesis, which consists in placing a polymer material blank into a thermoradiation chamber, from which oxygen is evacuated to a residual pressure, followed by filling the thermoradiation chamber with an inert gas to an excess pressure, after which the polymeric material blank is heated to temperatures above the melting temperature of the crystalline phase, while heating is carried out at a rate of not more than 60 ° C / h and thermostating is carried out at a temperature significantly higher than the melting point of the crystalline phase, then the workpiece from the polymer material is treated with high-energy ionizing radiation at a temperature strictly above the melting temperature of the crystalline phase of the polymer material in an oxygen-free - inert environment, while the processing of the polymer material is carried out by a pulsed linear electron accelerator that generates bremsstrahlung gamma radiation, about irradiating a workpiece made of polymer material with ionizing radiation up to an absorbed dose of 0.5-500 kGy or an energy-equivalent high-energy coherent radiation, while during irradiation the temperature of the polymer material is reduced by no more than 0.5 °C/10 kGy and the workpiece is cooled to room temperature temperature at a rate of not more than 60 °C/hour, and to adjust the ratio of hardness/elasticity of the polymer material, after treatment with ionizing radiation, workpieces made of polymer material are subjected to heat treatment to normalize properties and achieve maximum uniformity of the material and programmability of physical and mechanical characteristics, while in a thermoradiation chamber workpieces made of polymeric material are heated to a temperature above the melting point of the crystalline phase from 327 °C and not more than 380 °C. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют альфа-излучение.2. The method according to claim 1, characterized in that alpha radiation is used as high-energy ionizing radiation. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют гамма-излучение.3. The method according to claim 1, characterized in that gamma radiation is used as high-energy ionizing radiation. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют электронное излучение.4. The method according to claim 1, characterized in that electron radiation is used as high-energy ionizing radiation. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют облучение протонами и нейтронами с высокими энергиями.5. The method according to claim 1, characterized in that irradiation with high-energy protons and neutrons is used as high-energy ionizing radiation. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокоэнергетического ионизирующего излучения применяют излучение от природных источников.6. The method according to claim 1, characterized in that radiation from natural sources is used as high-energy ionizing radiation. 7. Головка эндопротеза тазобедренного сустава, отличающаяся тем, что выполнена из модифицированного политетрафторэтилена по п. 1.7. The head of the hip endoprosthesis, characterized in that it is made of modified polytetrafluoroethylene according to claim 1. 8. Головка по п. 7, отличающаяся тем, что содержит металлическую вставку под ножку эндопротеза.8. The head according to claim 7, characterized in that it contains a metal insert under the leg of the endoprosthesis. 9. Пара трения вкладыш - головка эндопротеза тазобедренного сустава, отличающаяся тем, что выполнена из модифицированного политетрафторэтилена по п. 1.9. Friction pair liner - head of the hip endoprosthesis, characterized in that it is made of modified polytetrafluoroethylene according to claim 1. 10. Пара трения по п. 9, отличающаяся тем, что вкладыш выполнен в виде полуэллипсоида, или полусферы, или ложемента с пазом для вставки ответной части.10. Friction pair according to claim 9, characterized in that the insert is made in the form of a semi-ellipsoid, or a hemisphere, or a lodgment with a groove for inserting the counterpart. 11. Вертлужный компонент эндопротеза, тазобедренного сустава, отличающийся тем, что выполнен из модифицированного политетрафторэтилена по п. 1.11. The acetabular component of the endoprosthesis, the hip joint, characterized in that it is made of modified polytetrafluoroethylene according to claim 1.
RU2020123053A 2020-10-03 2020-10-03 Hip joint endoprosthesis and method of producing modified polytetrafluoroethylene for hip joint endoprosthesis RU2766553C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020123053A RU2766553C1 (en) 2020-10-03 2020-10-03 Hip joint endoprosthesis and method of producing modified polytetrafluoroethylene for hip joint endoprosthesis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020123053A RU2766553C1 (en) 2020-10-03 2020-10-03 Hip joint endoprosthesis and method of producing modified polytetrafluoroethylene for hip joint endoprosthesis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2766553C1 true RU2766553C1 (en) 2022-03-15

Family

ID=80847112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020123053A RU2766553C1 (en) 2020-10-03 2020-10-03 Hip joint endoprosthesis and method of producing modified polytetrafluoroethylene for hip joint endoprosthesis

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2766553C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5260093A (en) * 1989-04-24 1993-11-09 Drexel University Method of making biocompatible, surface modified materials
EP2451398A1 (en) * 2009-07-10 2012-05-16 Milux Holding SA Hip joint device and method
US20150250599A1 (en) * 2009-07-10 2015-09-10 Peter Forsell Hip joint device, system and method
RU2597913C1 (en) * 2015-06-03 2016-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные Фторопластовые Технологии" Method for thermo-radiating treatment of polytetrafluoroethylene articles
WO2018097748A1 (en) * 2016-11-25 2018-05-31 Общество С Ограниченной Ответственностью "Рад" Insert for endoprosthesis
RU2657089C1 (en) * 2017-09-21 2018-06-08 Сергей Витальевич Слесаренко Method for producing polymeric nanocomposites
RU2669841C1 (en) * 2017-08-09 2018-10-16 Сергей Витальевич Слесаренко Method of obtaining polymer materials
RU2703615C1 (en) * 2018-10-05 2019-10-21 Сергей Витальевич Слесаренко Endoprosthesis insert

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5260093A (en) * 1989-04-24 1993-11-09 Drexel University Method of making biocompatible, surface modified materials
EP2451398A1 (en) * 2009-07-10 2012-05-16 Milux Holding SA Hip joint device and method
US20150250599A1 (en) * 2009-07-10 2015-09-10 Peter Forsell Hip joint device, system and method
RU2597913C1 (en) * 2015-06-03 2016-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные Фторопластовые Технологии" Method for thermo-radiating treatment of polytetrafluoroethylene articles
WO2018097748A1 (en) * 2016-11-25 2018-05-31 Общество С Ограниченной Ответственностью "Рад" Insert for endoprosthesis
RU2669841C1 (en) * 2017-08-09 2018-10-16 Сергей Витальевич Слесаренко Method of obtaining polymer materials
RU2657089C1 (en) * 2017-09-21 2018-06-08 Сергей Витальевич Слесаренко Method for producing polymeric nanocomposites
RU2703615C1 (en) * 2018-10-05 2019-10-21 Сергей Витальевич Слесаренко Endoprosthesis insert

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KAULGUD A. et al. Microstructural Characterization of a New Polytetrafluoroethylene for Artificial Hip Prosthesis // Microscopy and Microanalysis. 2000. Vol. 6(S2). P. 1124-1125. *
McTIGHE T. et al. Metallic Modular Taper Junctions in Total Hip Arthroplasty // Reconstructive Review. 2015. Vol. 5(2). P. 29-42. *
McTIGHE T. et al. Metallic Modular Taper Junctions in Total Hip Arthroplasty // Reconstructive Review. 2015. Vol. 5(2). P. 29-42. ГУЛЬ В.Е. и соавт. Физико-химические основы производства полимерных пленок: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. школа, 1978. - 279 с., ил. СЕВЕРС Э.Т. Реология полимеров. - М.: Химия, 1966. - 200 с. *
ГУЛЬ В.Е. и соавт. Физико-химические основы производства полимерных пленок: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. школа, 1978. - 279 с., ил. СЕВЕРС Э.Т. Реология полимеров. - М.: Химия, 1966. - 200 с. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gao et al. Additive manufacturing technique-designed metallic porous implants for clinical application in orthopedics
US7785508B2 (en) Method for producing medical implant or medical implant part
CA2619502C (en) Ultra high molecular weight polyethylene articles and methods of forming ultra high molecular weight polyethylene articles
US6245276B1 (en) Method for molding a cross-linked preform
US6494917B1 (en) Wear resistant surface-gradient crosslinked polyethylene
US20180207315A1 (en) Spatial control of additives by high temperature
US6849224B2 (en) Methods for preparing selectively cross-linked polyethylene orthopedic devices
CA2739065C (en) Surface crosslinked polyethylene
EP1330347B1 (en) Supercritical fluid treatment of an irradiated preform of a prosthesis bearing made of polyethylene
WO2007098447A2 (en) Crosslinked polymers
CA2554777A1 (en) Highly crystalline cross-linked oxidation-resistant polyethylene
US20100190920A1 (en) Crosslinked polymers and methods of making the same
JP2001070435A (en) Prosthesis parts and production
EP0963824B1 (en) Method for forming cross-linked molded plastic bearings
WO2000062717A9 (en) Selectively cross-linked polyethylene orthopedic devices
EP1493455A2 (en) Crosslinked polymeric composite for orthopaedic implants
RU2766553C1 (en) Hip joint endoprosthesis and method of producing modified polytetrafluoroethylene for hip joint endoprosthesis
RU2703615C1 (en) Endoprosthesis insert
RU169887U1 (en) Endoprosthesis Insert
Laska Comparison of conventional and crosslinked ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) used in hip implant
WO2018097748A1 (en) Insert for endoprosthesis
JP2001079081A (en) Prosthesis part and its preparation
EP1413414B1 (en) Method for forming cross-linked molded plastic bearings
AU778259B2 (en) Method for compression molding a cross-linked preform
CA2788687A1 (en) Ultra high molecular weight polyethylene articles and methods of forming ultra high molecular weight polyethylene articles