RU2776875C2 - Биорассасываемый костный имплантат и способ его изготовления - Google Patents
Биорассасываемый костный имплантат и способ его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776875C2 RU2776875C2 RU2020106150A RU2020106150A RU2776875C2 RU 2776875 C2 RU2776875 C2 RU 2776875C2 RU 2020106150 A RU2020106150 A RU 2020106150A RU 2020106150 A RU2020106150 A RU 2020106150A RU 2776875 C2 RU2776875 C2 RU 2776875C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bone
- implant
- bone implant
- section
- geometry
- Prior art date
Links
- 210000000988 Bone and Bones Anatomy 0.000 title claims abstract description 198
- 239000007943 implant Substances 0.000 title claims abstract description 115
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 208000003149 Bone Malalignment Diseases 0.000 claims description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000001847 Jaw Anatomy 0.000 description 18
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H Tricalcium phosphate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 12
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 6
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 210000002050 Maxilla Anatomy 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 2
- 239000010836 blood and blood product Substances 0.000 description 2
- 239000000316 bone substitute Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920000747 poly(lactic acid) polymer Polymers 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 description 2
- 229920000160 (ribonucleotides)n+m Polymers 0.000 description 1
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- 208000008035 Back Pain Diseases 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 description 1
- 206010013781 Dry mouth Diseases 0.000 description 1
- 210000003054 Facial Bones Anatomy 0.000 description 1
- 210000001097 Facial Muscles Anatomy 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003784 Masticatory Muscles Anatomy 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003205 Muscles Anatomy 0.000 description 1
- 206010028836 Neck pain Diseases 0.000 description 1
- 229920000272 Oligonucleotide Polymers 0.000 description 1
- 208000003076 Osteolysis Diseases 0.000 description 1
- 208000002193 Pain Diseases 0.000 description 1
- 210000004623 Platelet-Rich Plasma Anatomy 0.000 description 1
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 1
- 206010037844 Rash Diseases 0.000 description 1
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 1
- 210000003625 Skull Anatomy 0.000 description 1
- 210000001738 Temporomandibular Joint Anatomy 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K [O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium(0) Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 230000001413 cellular Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035512 clearance Effects 0.000 description 1
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 229920003013 deoxyribonucleic acid Polymers 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000002224 dissection Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000004874 lower jaw Anatomy 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 235000010409 propane-1,2-diol alginate Nutrition 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000001548 stomatognathic system Anatomy 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 210000004873 upper jaw Anatomy 0.000 description 1
Images
Abstract
Группа изобретений относится к костному имплантату и предназначена для использования при исправлении неправильного положения кости. Костный имплантат имеет такую геометрию и адаптирован таким образом, что он может быть вставлен между первым участком кости и вторым участком кости с тем, чтобы принудительно ориентировать заданным образом второй участок кости по отношению к первому участку кости и удерживать указанные участки на расстоянии друг от друга. Изобретения позволяют обеспечить оптимальный хирургический результат, не требуют повторной процедуры благодаря тому, что костный имплантат разлагается организмом и превращается в естественную кость. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к костному имплантату, подходящему для использования в качестве заполнителя для исправления неправильного положения кости, особенно неправильного положения челюсти, и имеющему первую часть для прикрепления к первому костному участку кости и вторую часть для прикрепления ко второму костному участку кости, причем костный имплантат подготовлен таким образом, что будучи прикреплен к кости, он ориентирует первый участок кости и второй участок кости по отношению друг к другу и удерживает указанные участки на расстоянии друг от друга, задавая таким образом некоторый объем. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления такого костного имплантата.
Костные имплантаты также используют при так называемой дисгнатии. Под дисгнатией понимают неправильное развитие зубов, челюсти и/или жевательной системы, которое относится к положению зубов, прорезыванию зубов, форме челюсти, положению челюстей по отношению друг к другу или внедрению челюстей в череп. В результате имеет место как эстетические, так и функциональные нарушения челюсти и лица. Указанное неправильное положение может повлечь, в частности, неправильные нагрузки на височно-нижнечелюстной сустав, сопровождающиеся трещинами и шумами от трения, а также жалобы, например на боль и ограничение движения. Однако жалобы могут распространяться и на места за пределами челюсти и лица. К ним относятся болезненное напряжение лицевых и жевательных мышц, скрежетание или надавливание для устранения неправильного положения зубов или положения челюсти, нарушения носового дыхания, сухость полости рта, жалобы на мышцы шеи и плеч и хронические боли в спине или шее. Все указанные жалобы могут быть вызваны неправильным положением челюсти, поэтому обычной практикой является устранение неправильного положения челюсти путем хирургической коррекции. Изобретение относится к этой области.
Известны различные виды дисгнатии/неправильного положения челюсти. Челюсти могут быть чрезмерно смещены вперед или назад, вправо или влево, или могут быть внедрены в лицевые кости слишком высоко или низко. Соответственно, наиболее частой формой дисгнатии является дистальный прикус, при котором нижняя челюсть смещена назад относительно верхней челюсти.
Из уровня техники известно, что указанное неправильное положение челюсти исправляют путем хирургического отделения челюстной кости и фиксации ее в новом желаемом положении небольшими титановыми винтами или титановыми пластинами. Так, документ WO 97/01991 А1 раскрывает устройство для фиксации костного фрагмента, содержащее продольную костную пластину, которая имеет на каждом из своих двух концов два непрерывных винтовых отверстия, причем (А) костная пластина имеет центральную прорезь, проходящую в направлении продольной оси плиты; (В) имеется ползунок, который расположен на стенках, ограничивающих прорезь с боков, так что он может перемещаться в направлении продольной оси пластины; и (с) ползунок имеет прорезь, в установленном состоянии ползунка проходящую поперечно продольной оси пластины. Следовательно, в этом устройстве кость рассечена, две ее части позиционированы по отношению друг к другу и прикреплены в желаемом положении пластинами или винтами, установленными на челюсти снаружи.
Кроме того, известен документ WO 00/59409 А1, относящийся к костному имплантируемому устройству, служащему в качестве вставки. Кроме того, известен документ RU 2 572 355 С1, который раскрывает индивидуальный имплантат, идентичный вырезанному сегменту челюстной кости. Из документа WO 03/03787 А1 известен способ изготовления имплантатов, индивидуально предназначенных для данного пациента. Кроме того, документ WO 98/12995 А2 раскрывает точно подгоняемый костный имплантат.
Однако недостатком известных решений всегда является то, что, с одной стороны, фиксация снаружи на кости видна на лице и, таким образом, влияет на эстетику пациента. С другой стороны, необходима вторая операция, чтобы снова снять крепежную пластину или крепежные винты. Кроме того, в этой области рассечения углубление остается видным, даже когда оно покрыто кожей. Это очень плохо с точки зрения эстетики. Другим недостатком является то, что ориентирование двух участков кости по отношению друг к другу выполняют во время оперативного вмешательства, при этом необходима коррекция, осуществляемая, например, через прорезь. Следовательно, успех операции и эстетический и функциональный результат в значительной степени зависят от навыков хирурга.
Таким образом, цель изобретения состоит в том, чтобы избежать или по меньшей мере уменьшить недостатки известных решений. В частности, нужен костный имплантат, который обеспечивает оптимальный хирургический результат и не требует возможной повторной процедуры благодаря тому, что костный имплантат разлагается организмом и превращается в естественную кость. Хотя продукты для регенерации костей и материалы для замены костей известны, они поставляются в виде гранул, отверждаемых цементов или готовых формованных изделий простой геометрии, так что они либо вовсе не годятся, либо могут использоваться по меньшей мере в ограниченных пределах только для замены в качестве имплантатов, имеющих адаптированную форму и структуру.
Таким образом, костный имплантат предназначен для выполнения множества функций. Так, с одной стороны, при хирургическом перемещении должен быть создан зазор, который в дальнейшем будет поддерживаться, а с другой стороны, при заживлении там должен быть размещен аутологичный заменяющий кость материал, который должен иметь возможность врастать в указанный зазор/регенерировать в указанном зазоре. Для этой цели костный имплантат выполнен в виде заполнителя, который закрывает зазор между двумя костными частями, (полностью) отделенными друг от друга, чтобы заполнить объем. В процессе заживления указанный заполнитель полностью или по меньшей мере преимущественно заменяется собственной костью организма, так как последняя врастает в заполнитель, одновременно поглощая его. Следует избегать нежелательных анатомических отклонений, таких как подкожные ямки.
Согласно первому аспекту изобретения предлагается костный имплантат, подходящий для использования в качестве заполнителя для исправления неправильного положения кости при дисгнатии и имеющий первую часть для прикрепления к первому участку кости и вторую часть для прикрепления ко второму участку кости, причем костный имплантат подготовлен таким образом, чтобы при прикреплении к кости он ориентировал первый участок кости и второй участок кости по отношению друг к другу и удерживал указанные участки на расстоянии друг от друга, при этом костный имплантат имеет такую геометрию и адаптирован таким образом, что он может быть вставлен между первым участком кости и вторым участком кости с тем, чтобы принудительно ориентировать заданным образом второй участок кости по отношению к первому участку кости.
В соответствии с изобретением цель изобретения достигается тем, что костный имплантат имеет такую геометрию и адаптирован таким образом, что он может быть вставлен между первым участком кости и вторым участком кости с тем, чтобы принудительно ориентировать заданным образом второй участок кости по отношению к первому участку кости. Другими словами, костный имплантат не расположен снаружи и не выступает снаружи участков кости, но выполнен в форме вставки/заполнителя зазора/заполняющего элемента/заглушки или костного клина. Таким образом, костный имплантат вставляется, например, в продольном направлении кости. Это означает также, что костный имплантат вставляют в положение, в котором он заменяет натуральную кость, т.е. он образует костный блок, который корректирует неправильную позицию. Следовательно, костный имплантат выполнен не так, чтобы он представлял собой пластинчатый и/или внешний фиксатор для двух участков кости, но так, чтобы он представлял собой внутренний фиксатор, воспроизводящий оригинальную/желаемую форму кости. Костный имплантат в соответствии с изобретением выполнен таким образом, что первые и вторые участки кости при вставке имплатната оказываются принудительно ориентированы, т.е. нет более необходимости корректировать положение двух костных участков вручную, например, во время оперативного вмешательства. Разумеется, в некоторых сложных случаях по-прежнему следует осуществлять точную корректировку.
В резулььтате при имплантации костного имплантата принудительно ориентируют первый участок кости и второй участок кости и, соответственно, достигают такого положения двух противоположных друг к другу участков, которое соответствует желаемой оптимальной позиции. Положение двух костных участков, таким образом, больше не должно быть обязательно отрегулировано в процессе в оперативного вмешательства, так что с одной стороны, может быть достигнут лучший результат, а с другой стороны, время операции может быть значительно уменьшено. При желании, однако, может быть произведена корректировка.
Другими словами, используют заглушку, посредством которой передается позиционирующая информация. Механическая целостность указанной заглушки обеспечивает стабильную фиксацию.
Предпочтительные варианты осуществления заявлены в зависимых пунктах и подробно объяснены ниже.
Кроме того, полезно, когда первая часть сконфигурирована так, чтобы примыкать к первому участку кости, а вторая часть сконфигурирована так, чтобы примыкать ко второму участку кости, причем первая часть расположена напротив второй части. В данном контексте "напротив" означает, что первая часть расположена на первой стороне/поверхности костного имплантата, которая является стороной/поверхностью костного имплантата, отличной от второй стороны/ поверхности, на которой сконфигурирована вторая часть костного имплантата, причем первая сторона и вторая сторона расположены диаметрально по отношению друг к другу. Благодаря примыканию костного имплантата первой стороной к первому участку кости и второй стороной ко второму участку кости задают геометрию костного имплантата и смещение участков кости по отношению друг к другу. В частности, с одной стороны, корректируют расстояние (например, расстояние между двумя сторонами) между двумя участками кости, а с другой стороны, также задают относительное смещение (например, путем наклона двух сторон по отношению друг к другу) в вертикальном направлении, продольном направлении или в ширину.
Особенно выгодно, когда геометрия костного имплантата адаптирована к индивидуальному неправильному положению кости, то есть имплантат сформирован в соответствии с корректирующей геометрией, то есть в соответствии с разницей между неправильным положением и желаемым положением. Коррекция может представлять собой или включать коррекцию с запасом, а именно может быть такой, что костный имплантат, выступающий в качестве заполнителя/заглушки, выступает из кости. В этом случае может быть предотвращен избыточный остеолиз. Как именно следует корректировать дисгнатию, можно, таким образом, определить заранее, а именно при создании индивидуального костного имплантата.
Кроме того, предпочтительно, когда костный имплантат содержит биоразлагаемые металлические материалы или изготовлен из них, и/или содержит рассасывающиеся полимеры или керамические материалы или изготовлен из них. Особенно хорошо выдержали испытания магний, магниевые сплавы, железо, железные сплавы, барий и стронций. Среди полимеров и керамики также прошли испытания композиты из них. В этом контексте особенно такие материалы, как D,L-ПЛА, D-ПЛА, ПЛА, ПГК, хитозановые волокна/частицы, гидроксиапатит, СаСО3, α/β-ортофосфат кальция, и/или фосфат кальция, например двухфазный фосфат кальция (ДФК). Все биоразлагаемые металлические материалы и все рассасывающиеся полимеры, керамика и их композиты в основном подходят, но все они имеют определенные преимущества и особенности. Также подходит Са3(РО4)2О3 как и смеси β-ортофосфата кальция и гидроксиапатита. Также вполне возможно использование гидроксиапатита в качестве единственной добавки в указанные материалы.
Также выгодно, когда заполнитель содержит кальций и фосфат, поскольку натуральная кость в основном состоит из фосфата кальция, так что синтетические соединения фосфата кальция представляют собой подходящие материалы для замены кости.
Кроме того, полезно, когда костный имплантат содержит трикальцийфосфат (Са3(PO4)2). Особенно подходящими указанные материалы оказались для формирования биорассасываемого костного имплантата. Трикальцийфосфат часто используется в качестве материала для замены и наращивания кости.
Кроме того, предпочтительный костный имплантат может содержать β-трикальцийфосфат (β-ТКФ), поскольку этот материал проявляет подходящие свойства, в частности, в отношении формы, структуры, биорассасываемости, стойкости и прочности.
Также возможно, что костный имплантат содержит α-трикальцийфосфат (α-ТКФ), гидроксиапатит (ГА) и/или смесь β-трикальцийфосфата (β-ТКФ) и гидроксиапатита (двухфазного фосфата кальция, сокращенно ДФК).
Также можно использовать препараты крови (богатая тромбоцитами плазма), клетки и/или биологически активные молекулы, такие как, например, белки, пептиды или ДНК, РНК и/или олигонуклеотиды.
Проверено, что костный имплантат в форме заполнителя целесообразно выполнять, по меньшей мере частично, со структурой наподобие фермы или сетки. Преимущественно, периферию конструкции ферменного или решетчатого типа может охватывать замкнутая или разорванная кромка.
Когда перемычки соединены поверх друг друга и/или соединены друг с другом для создания трехмерной структуры, может использоваться объемный заполнитель, примыкающий ко всем пересечениям и согласованный по объему, который также имеет начальную минимальную прочность, обеспечивающую безаварийное использование.
Для получения структуры, которая хорошо подходит для роста костей и при этом является достаточно прочной для ее использования, с конструктивной точки зрения целесообразно, чтобы перемычки проходили с наклоном по отношению друг к другу, приблизительно ортогонально и имели зоны контакта и соединения, в которых создан переход одной перемычки в другую и/или в кромку.
Полезно, когда между перемычкими образована по меньшей мере одна полость.
Предпочтительный примерный вариант осуществления также характеризуется тем, что в заданных местах на расстоянии от перемычек образовано множество полостей.
Перемычка может быть выполнена так, что оно ограничивает отверстие, имеющее предпочтительно замкнутую стенку. Альтернативно или дополнительно, на перемычке также может быть предусмотрена ручка для хирурга, например, в форме стержня, цилиндра. В ручке может присутствовать заранее заданная точка разрыва, предпочтительно, в соответствии с внешней поверхностью заполнителя, в особенности перемычки. Перемычки могут проходить наподобие стрендов или или в виде стрендов. Они могут быть прямыми или криволинейными. Возможно также зигзагообразное расположение. В случае наличия изгиба или кривизны изгиб может быть постоянным или увеличивающимся/уменьшающимся по длине, что может иметь преимущество с точки зрения прочности.
Перемычка может иметь форму плотного пузырчатого пакета, при этом прилегающие полости могут иметь форму отсутствующих «пузырьков». Перемычка может быть образована частицами/порошком/гранулами/ комками и фракциями из них размером/средним диаметром от 1 до 100 мкм.
Кроме того, полезно, когда костный имплантат имеет форму монолитного имплантата, т.е. плотного сплошного имплантата, который сформирован по существу без каких-либо углублений и воздушных включений, и/или в виде (микро-/макро-) структурированного или пористого имплантата, т.е. имплантата, имеющего решетчатую структуру и/или множество углублений и/или воздушных включений. Таким образом, в зависимости от применения может быть создан костный имплантат, имеющий различные преимущества. В частности, таким образом можно соответствующим образом влиять на скорость рассасывания/прочность и вес костного имплантата.
Выемки и решетчатые структуры/перемычки/стренды одновременно позволяют поглощать препараты крови и/или белки, например, факторы роста и/или клеточные системы, например аутологичные/аналогичные гетерологичные клетки/стволовые клетки. Благодаря особенным гидрофильным свойствам изготовленного имплантата, имеет место быстрая реакция между указанными компонентами и структурой имплантата, что в дальнейшем приведет к улучшению клинических результатов.
Кроме того, полезно, когда костный имплантат составлен из композитных слоев и/или изготовлен способом генеративного производства. Таким образом, отдельный костный имплантат может быть создан особенно быстро и впоследствии может быть скомбинирован для формирования композитного костного имплантата. Это не оказывает отрицательного влияния на работу костного имплантата.
Предпочтительный пример осуществления характеризуется тем, что костный имплантат содержит органическую матрицу, включающую керамические частицы (суспензию).
В частности, частицы являются предпочтительными для формирования однородной дисперсности, то есть для равномерного распределения в матрице. Таким образом, во всей конфигурации костного имплантата проявляются одинаковые или сходные структурные свойства.
Кроме того, органическая матрица, включающая керамические частицы (от 1 до 100 мкм), может быть отверждена, например, путем селективного воздействия света, такого как цифровая обработка света (DLP). Таким образом, создается особенно плотная структура костного имплантата. Также для увеличения прочности возможно использовать другой процесс термической обработки.
Кроме того, выгодно, когда отверждают отдельные слои, так как это приводит к особенно равномерному распределению твердости и, таким образом, процесс отверждения может быть ускорен.
Кроме того, полезно, когда костный имплантат производят в процессе генеративного производства. Это помогает индивидуально создать костный имплантат на базе расчетной модели. Поскольку в генеративном/аддитивном методе, таком как, например, 3D-печать, лазерное спекание, сэндвич-технологии, имплантат может быть изготовлен непосредственно из компьютерной модели, следует избегать создания отдельной формы и т.п. для каждого пациента и, таким образом, для каждого отдельного костного имплантата.
Согласно второму аспекту изобретения предложен способ изготовления костного имплантата в соответствии с первым аспектом изобретения, в котором анатомию челюсти/анатомию кости пациента детектируют на одном этапе, затем на одном этапе рассчитывают геометрию костного имплантата для коррекции неправильного положения кости и производят его генеративно/аддитивно. Предпочтительно, при отверждении отвержденный костный имплантат поднимают с производственного основания по кусочкам; при этом добавляют новые частицы вместе с жидкостью, подаваемой под уже частично отвержденный костный имплантат и снова там отверждают путем облучения, например лазером.
Далее изобретение проиллюстрировано на чертежах, на которых:
На фиг. 1 показан вид в перспективе костного имплантата в соответствии с изобретением в первом примере реализации,
На фиг. 2 показан вид в перспективе костного имплантата во втором примере реализации,
На фиг. 3 представлено перспективное изображение костного имплантата в первом примере реализации в имплантированном состоянии в соединении с верхней челюстью,
На фиг. 4 показан вид в перспективе костного имплантата во втором примере реализации в имплантированном состоянии в соединении с верхней челюстью;
На фиг. 5 схематично проиллюстрированы этапы способа получения костного имплантата.
Чертежи являются схематичными и служат исключительно для понимания изобретения. Одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Различные признаки отдельных примерных вариантов осуществления могут быть взаимно заменены по желанию.
Фиг. 1 иллюстрирует костный имплантат 1, который используется в качестве заполнителя для заполнения зазора в кости при коррекции неправильного положения кости, в особенности неправильного положения челюсти, при дисгнатии. Костный имплантат 1 имеет первую часть 2 для прикрепления к первому костному участку 3 кости и вторую часть 4 для прикрепления ко второму костному участку 5 кости. Костный имплантат 1 подготовлен так, что, будучи прикрепленным к кости, он ориентирует первый участок 3 кости и второй участок 5 кости по отношению друг к другу и удерживает указанные участки на расстоянии друг от друга. Таким образом, костный имплантат 1 имеет такую геометрию, что костный имплантат 1 может быть вставлен между первым костным участком 3 и вторым костным участком 5. Следовательно, при вставке костного имплантата 1 он принудительно ориентирует второй костный участок 5 по отношению к первому костному участку 3 в заранее заданной ориентации.
Первую часть 2 костного имплантата 1 формируют на первой поверхности 6 костного имплантата, а вторую часть 4 костного имплантата 1 формируют на второй поверхности 7. Две поверхности 6, 7 расположены друг напротив друга. Кроме того, на нижней стороне кости имплантат 1 имеет поверхность 8, а на верхней стороне кости имплантат 1 имеет поверхность 9, которые в установленном состоянии вписываются в контур кости. Костный имплантат/имплантат 1, представленный на фиг. 1, имеет по существу четырехугольную форму. Однако форма имплантата 1 может сильно варьироваться в зависимости от неправильного положения кости.
Имплантат 1, представленный на фиг. 2, имеет форму цифры «1» или форму крюка, имеющего заостренный выступ 10, выступающий в направлении второй стороны 7. Во вставленном состоянии второй участок 5 кости примыкает ко второй стороне и внутренней стороне выступа 10. Наружная сторона выступа 10 образована поверхностью 8.
Как имплантат 1, представленный на фиг. 1, так и и имплантат 1, представленный на фиг. 2, а также первая поверхность 6 и вторая поверхность 7 наклонены по отношению друг к другу так, что использование имплантата 1 помогает обеспечить и зазор между двумя костными участками 3, 5, и относительное вращение.
На фиг. 3 и, соответственно, фиг. 4 имплантаты, представленные на фиг. 1 и, соответственно, фиг. 2, показаны в состоянии, в котором они вставлены в челюсть. Первая и, соответственно, вторая поверхности 6, 7 костного имплантата 1 вплотную примыкают к первому и, соответственно, второму костным участкам 3, 5. Костный имплантат 1 может иметь сетчатую структуру 11 (см. фиг. 1 или фиг. 2), так что он образует имплантат пористого типа с множеством углублений 12 или может быть выполнен в виде сплошного имплантата (см. фиг. 3 или фиг. 4).
Костный имплантат содержит множество углублений в форме сквозного отверстия 13, которые используются для фиксации крепежными элементами (не показаны). Сквозные отверстия 13 выполнены в направлении, которое перпендикулярно продольному направлению костного имплантата 1 и, следовательно, также перпендикулярно продольному направлению кости.
Фиг. 5 иллюстрирует этапы способа изготовления такого костного имплантата 1. На первом этапе 14 детектируют анатомию челюсти/анатомию кости пациента, например, с помощью компьютерной томографии. На втором этапе 15 рассчитывают геометрию костного имплантата 1 для исправления неправильного положения кости. В частности, определяют линию сечения для отделения кости и адаптируют к этой линии геометрию, в особенности геометрию первой части 2 и геометрию второй части 4. Затем на третьем этапе 16 геометрию (рассчитанного) костного имплантата 1 разбивают на очень тонкие и четко обозначенные слои. На последующем четвертом этапе 17 слои изготавливают, например, способом генеративного производства, и, при необходимости, их прочность дополнительно увеличивают термической обработкой. После этого на пятом этапе 18 слои накладывают один на другой и соединяют друг с другом, так что формируется костный имплантат.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 костный имплантат/имплантат
2 первая часть
3 первый участок кости
4 вторая часть
5 второй участок кости
6 первая поверхность
7 вторая поверхность
8 поверхность
9 поверхность
10 проекция
11 сетчатая структура
12 углубление
13 сквозное отверстие
14 первый этап
15 второй этап
16 третий этап
17 четвертый этап
18 пятый этап.
Claims (10)
1. Костный имплантат, подходящий для использования при дисгнатии в качестве заполнителя для исправления неправильного положения кости, имеющей первый участок кости и второй участок кости, разделенные зазором, причем костный имплантат имеет первую часть для прикрепления к первому участку кости и вторую часть для прикрепления ко второму участку кости, а также костный имплантат подготовлен таким образом, чтобы при прикреплении к кости он ориентировал первый участок кости и второй участок кости по отношению друг к другу и удерживал указанные участки на расстоянии друг от друга, при этом костный имплантат имеет такую геометрию и адаптирован таким образом, что он может быть вставлен в зазор между первым участком кости и вторым участком кости с тем, чтобы при вставке имплантата в этот зазор принудительно ориентировать заданным образом второй участок кости по отношению к первому участку кости, а также костный имплантат изготовлен из биоразлагаемого или рассасывающегося материала.
2. Костный имплантат по п. 1, в котором первая часть имеет поверхность, которая сконфигурирована так, чтобы примыкать к первому участку кости, а вторая часть имеет поверхность, которая сконфигурирована так, чтобы примыкать ко второму участку кости, причем первая поверхность является противоположным концом костного имплантата и расположена на заданном расстоянии от второй поверхности и в заданной ориентации по отношению к ней.
3. Костный имплантат по п. 1 или 2, изготовленный из биоразлагаемых металлических материалов и/или изготовленный из рассасывающихся полимеров или керамических материалов.
4. Костный имплантат по п. 1, выполненный, по меньшей мере частично, со структурой наподобие фермы или сетки.
5. Костный имплантат по п. 1, в котором для создания трехмерной структуры соединены поверх друг друга и/или соединены друг с другом перемычки.
6. Костный имплантат по п. 5, в котором перемычки проходят с наклоном по отношению друг к другу и имеют зоны контакта и соединения.
7. Костный имплантат по п. 5 или 6, в котором между перемычками образована по меньшей мере одна полость.
8. Костный имплантат по п. 5, в котором в заданных местах на расстоянии от перемычек образованы полости.
9. Костный имплантат по п. 1, в котором костный имплантат составлен из композитных слоев и/или изготовлен способом генеративного производства.
10. Способ изготовления костного имплантата по п. 1, в котором на первом этапе детектируют анатомию кости пациента, на втором этапе рассчитывают геометрию костного имплантата для исправления неправильного положения кости, на третьем этапе геометрию рассчитанного костного имплантата разбивают на слои, на четвертом этапе слои изготавливают, на пятом этапе слои накладывают один на другой и соединяют друг с другом, формируя костный имплантат.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017115403.5 | 2017-07-10 | ||
DE102017115403.5A DE102017115403A1 (de) | 2017-07-10 | 2017-07-10 | Bioresorbierbares Knochenimplantat und Herstellungsverfahren |
PCT/EP2018/068659 WO2019011913A1 (de) | 2017-07-10 | 2018-07-10 | Bioresorbierbares knochenimplantat und herstellungsverfahren |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020106150A RU2020106150A (ru) | 2021-08-10 |
RU2020106150A3 RU2020106150A3 (ru) | 2021-09-10 |
RU2776875C2 true RU2776875C2 (ru) | 2022-07-28 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998012995A2 (en) * | 1996-09-25 | 1998-04-02 | Ninian Spenceley Peckitt | Prosthetic implants |
WO2000059409A1 (de) * | 1999-04-06 | 2000-10-12 | Guetlbauer Franz | Knochenimplantatvorrichtung zur gewebegenerierung mittels knochenersatzmaterialien sowie verfahren zur herstellung der knochenimplantatvorrichtung |
WO2003030787A1 (en) * | 2001-10-05 | 2003-04-17 | Therics, Inc. | System and method for rapidly customizing design, manufacture and/or selection of biomedical devices |
EP2730298A1 (de) * | 2012-11-09 | 2014-05-14 | Karl Leibinger Medizintechnik Gmbh & Co. Kg | Knochenimplantat aus mindestens zwei unterschiedlichen, resorbierbaren und biodegradierbaren Materialien, die als Hybrid- oder Composite-Material kombinierbar sind |
RU2572355C1 (ru) * | 2014-10-27 | 2016-01-10 | Сергей Дарчоевич Арутюнов | Индивидуальный имплантат для замещения послеоперационных дефектов нижней челюсти |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998012995A2 (en) * | 1996-09-25 | 1998-04-02 | Ninian Spenceley Peckitt | Prosthetic implants |
WO2000059409A1 (de) * | 1999-04-06 | 2000-10-12 | Guetlbauer Franz | Knochenimplantatvorrichtung zur gewebegenerierung mittels knochenersatzmaterialien sowie verfahren zur herstellung der knochenimplantatvorrichtung |
WO2003030787A1 (en) * | 2001-10-05 | 2003-04-17 | Therics, Inc. | System and method for rapidly customizing design, manufacture and/or selection of biomedical devices |
EP2730298A1 (de) * | 2012-11-09 | 2014-05-14 | Karl Leibinger Medizintechnik Gmbh & Co. Kg | Knochenimplantat aus mindestens zwei unterschiedlichen, resorbierbaren und biodegradierbaren Materialien, die als Hybrid- oder Composite-Material kombinierbar sind |
RU2572355C1 (ru) * | 2014-10-27 | 2016-01-10 | Сергей Дарчоевич Арутюнов | Индивидуальный имплантат для замещения послеоперационных дефектов нижней челюсти |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0518278B1 (en) | Prosthetic implant | |
EP2108331B1 (de) | Implantat zur Implantation in Knochengewebe oder in durch Knochenersatzmaterial ergänztem Knochengewebe | |
EP1069874B1 (en) | Membrane with tissue-guiding surface corrugations | |
JP5562856B2 (ja) | コンピュータ実装型の計画作成およびマスカスタマイズ骨構造の提供 | |
KR20080084808A (ko) | rhPDGF-BB 및 생체적합성 매트릭스를 사용하는상악안면골 보강 | |
JP6352183B2 (ja) | 骨代替材料で作られた本体および製造方法 | |
Lee et al. | Custom implant for reconstruction of mandibular continuity defect | |
RU2776875C2 (ru) | Биорассасываемый костный имплантат и способ его изготовления | |
JP7307049B2 (ja) | 生体吸収性骨インプラントおよび製造方法 | |
RU2769297C2 (ru) | Костный блок для наращивания кости и комплект из костного блока и вставленного (зубного) имплантата | |
EP2446854A1 (en) | Device for the guided bone and/or tissue regeneration | |
Kim et al. | Correction of facial asymmetry using a patient-specific three-dimensional printed polycarprolactone/beta tricalcium phosphate scaffold: a case report | |
JPH021508B2 (ru) | ||
RO135711B1 (ro) | Implant personalizat din materiale bioresorbabile pentru fixarea internă a fracturilor oaselor lungi | |
BR102020025300A2 (pt) | Substituto ósseo para elevação do seio maxilar e método de fabricação | |
Thuaksuban et al. | In vitro indirect responses of osteoblasts to polycaprolactone-ceramics scaffolds |