RU171317U1 - IMPLANT FOR COMPENSATION OF BONE DEFECTS - Google Patents
IMPLANT FOR COMPENSATION OF BONE DEFECTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU171317U1 RU171317U1 RU2016122555U RU2016122555U RU171317U1 RU 171317 U1 RU171317 U1 RU 171317U1 RU 2016122555 U RU2016122555 U RU 2016122555U RU 2016122555 U RU2016122555 U RU 2016122555U RU 171317 U1 RU171317 U1 RU 171317U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbide
- implant
- oxide
- bone
- rods
- Prior art date
Links
- 239000007943 implant Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 title claims abstract description 30
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims abstract description 11
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910026551 ZrC Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N [C].[Zr] Chemical compound [C].[Zr] OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- JUNWLZAGQLJVLR-UHFFFAOYSA-J calcium diphosphate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O JUNWLZAGQLJVLR-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 4
- 229940043256 calcium pyrophosphate Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 235000019821 dicalcium diphosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- WHJFNYXPKGDKBB-UHFFFAOYSA-N hafnium;methane Chemical compound C.[Hf] WHJFNYXPKGDKBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- UNASZPQZIFZUSI-UHFFFAOYSA-N methylidyneniobium Chemical compound [Nb]#C UNASZPQZIFZUSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 4
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 claims description 4
- 230000002138 osteoinductive effect Effects 0.000 claims description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 208000020084 Bone disease Diseases 0.000 abstract description 5
- 206010061363 Skeletal injury Diseases 0.000 abstract description 5
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011205 postoperative examination Methods 0.000 abstract description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 210000001772 blood platelet Anatomy 0.000 abstract 1
- 230000003412 degenerative effect Effects 0.000 abstract 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 102000012422 Collagen Type I Human genes 0.000 description 1
- 108010022452 Collagen Type I Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 239000012237 artificial material Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 1
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 description 1
- 230000000278 osteoconductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004819 osteoinduction Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000002271 resection Methods 0.000 description 1
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 1
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 1
- 230000009772 tissue formation Effects 0.000 description 1
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
-
- 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
- A61F2/44—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs
-
- 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
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/08—Carbon ; Graphite
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Public Health (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Neurology (AREA)
- Prostheses (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к медицине, а именно к хирургии, травматологии и ортопедии, и может быть использована при хирургическом лечении воспалительных и дегенеративно-дистрофических заболеваний кости, а также костных травм.Задачей полезной модели является имплантат, обеспечивающий ускорение формирования костной ткани в местах контакта имплантата с костью пациента и за счет этого более быстрое восстановление опороспособности костного скелета, а также упрощение и повышение надежности эндопротезирования при хирургической компенсации дефектов кости.Технический результат достигается тем, что имплантат выполнен в виде блока цилиндрической или призматической формы, основа которого выполнена из композиционного материала, содержащего многонаправленный армирующий каркас из стержней, сформованных из углеродных волокон, расположенных вдоль оси указанных стержней, и углеродную матрицу, и имеет на верхнем и нижнем основаниях основы имплантата полости глубиной 0,5-5 мм, площадь каждой из которых составляет 10-70% от площади основания, заполненные гидроксиапатитом и/или богатой тромбоцитами плазмой крови. При этом некоторые заранее выбранные стержни одного, нескольких или всех направлений армирования, входящие в армирующий каркас, содержат в своем составе одно или несколько химических соединений из группы: оксид алюминия, карбид кремния, ортофосфат кальция, пирофосфат кальция, оксид титана, карбид титана, оксид циркония, карбид циркония, оксид ниобия, карбид ниобия, оксид гафния, карбид гафния, оксид тантала, карбид тантала, карбид вольфрама, - в количестве 0,1-10% от массы стержня.Применение предлагаемой полезной модели обеспечивает возможность эффективного замещения костных дефектов различного типа, что важно для повышения качества лечения воспалительных и дегенеративно-дистрофических заболеваний кости и костных травм, а рентгеноконтрастность имплантата упрощает ведение операции и послеоперационное обследование пациента. 3 з.п. ф-лы.The utility model relates to medicine, namely to surgery, traumatology and orthopedics, and can be used in the surgical treatment of inflammatory and degenerative-dystrophic bone diseases, as well as bone injuries. The objective of the utility model is an implant, which accelerates the formation of bone tissue at the sites of contact of the implant with the patient’s bone and, as a result, faster restoration of the skeletal support ability, as well as simplification and increased reliability of endoprosthetics during surgical compensation and bone defects. The technical result is achieved by the fact that the implant is made in the form of a block of cylindrical or prismatic shape, the base of which is made of a composite material containing a multidirectional reinforcing frame of rods molded from carbon fibers located along the axis of these rods, and a carbon matrix, and has on the upper and lower bases of the base of the implant cavity with a depth of 0.5-5 mm, the area of each of which is 10-70% of the area of the base, filled with hydroxyapatite and / or richly thrombocyte plasma. Moreover, some pre-selected rods of one, several or all directions of reinforcement included in the reinforcing cage contain one or more chemical compounds from the group: aluminum oxide, silicon carbide, calcium orthophosphate, calcium pyrophosphate, titanium oxide, titanium carbide, oxide zirconium, zirconium carbide, niobium oxide, niobium carbide, hafnium oxide, hafnium carbide, tantalum oxide, tantalum carbide, tungsten carbide, in the amount of 0.1-10% by weight of the rod. The application of the proposed utility model provides the possibility effective replacement of various types of bone defects, which is important for improving the quality of treatment for inflammatory and degenerative bone diseases and bone injuries, and the radiopacity of the implant simplifies the operation and postoperative examination of the patient. 3 s.p. f-ly.
Description
Полезная модель относится к медицине, а именно к хирургии, травматологии и ортопедии, и может быть использована при хирургическом лечении воспалительных и дегенеративно-дистрофических заболеваний кости, а также костных травм.The utility model relates to medicine, namely to surgery, traumatology and orthopedics, and can be used in the surgical treatment of inflammatory and degenerative-dystrophic bone diseases, as well as bone injuries.
При хирургическом лечении костных заболеваний и травм возникает необходимость компенсации (замещения) костных дефектов с помощью имплантатов. В качестве имплантатов используют костные фрагменты пациента или искусственные материалы, обладающие биосовместимостью и достаточным уровнем прочности.In the surgical treatment of bone diseases and injuries, it becomes necessary to compensate (replace) bone defects with implants. Bone fragments of the patient or artificial materials with biocompatibility and a sufficient level of strength are used as implants.
Известен имплантат, описанный в патенте РФ №2204361. Имплантат выполнен из углерод-углеродного композиционного материала, содержащего пироуглеродную матрицу и многонаправленный армирующий каркас из стержней, сформованных из углеродных волокон, расположенных вдоль оси указанных стержней. Имплантат может иметь форму призмы (прямоугольной, с основаниями П- или Г-образными) или цилиндра. Известный имплантат обладает достаточным для обеспечения функции опорности уровнем прочности, хорошей биосовместимостью, после операционного применения хорошо фиксируется в кости.A known implant is described in RF patent No. 2204361. The implant is made of a carbon-carbon composite material containing a pyrocarbon matrix and a multidirectional reinforcing frame of rods formed of carbon fibers located along the axis of these rods. The implant may be in the form of a prism (rectangular, with U- or L-shaped bases) or a cylinder. The known implant has a level of strength sufficient to provide support function, good biocompatibility, and is well fixed in the bone after surgical use.
Недостатком известного имплантата является относительно медленное сращивание с костной тканью, окружающей имплантат, например с соседними позвонками позвоночника при использовании имплантата для замещения позвонков. Это увеличивает сроки постельного режима и реабилитацию больных, перенесших операцию с установкой костного имплантата.A disadvantage of the known implant is the relatively slow fusion with the bone tissue surrounding the implant, for example with adjacent vertebrae of the spine when using the implant to replace the vertebrae. This increases the terms of bed rest and rehabilitation of patients who underwent surgery with the installation of a bone implant.
Кроме того, недостатком известного технического решения является очень низкая рентгеноконтрастность основы имплантата - он плохо виден на рентгеновских снимках. Это затрудняет ведение операций с использованием приборов компьютерной томографии, а самое главное - наблюдение за пациентом в послеоперационный период методами рентгеновской диагностики.In addition, the disadvantage of the known technical solution is the very low radiopacity of the implant base - it is poorly visible in x-ray images. This makes it difficult to conduct operations using computed tomography devices, and most importantly, the observation of the patient in the postoperative period by x-ray diagnostics.
Задачей полезной модели является имплантат, обеспечивающий ускорение формирования костной ткани в местах контакта имплантата с костью пациента и за счет этого более быстрое восстановление опороспособности костного скелета, а также упрощение и повышение надежности эндопротезирования при хирургической компенсации дефектов кости.The objective of the utility model is an implant that accelerates the formation of bone tissue at the sites of contact of the implant with the patient’s bone and, as a result, provides faster restoration of the skeletal support ability, as well as simplifying and increasing the reliability of endoprosthetics during surgical compensation of bone defects.
Технический результат достигается тем, что имплантат выполнен в виде блока цилиндрической или призматической формы, основа которого выполнена из композиционного материала, содержащего многонаправленный армирующий каркас из стержней, сформованных из углеродных волокон, расположенных вдоль оси указанных стержней, и углеродную матрицу, и имеет на верхнем и нижнем основании основы имплантата полости глубиной 0,5-5 мм, площадь каждой из которых составляет 10-70% от площади основания, заполненные гидроксиапатитом и/или богатой тромбоцитами плазмой крови. При этом некоторые заранее выбранные стержни, одного, нескольких или всех направлений армирования, входящие в армирующий каркас, содержат в своем составе одно или несколько химических соединений из группы: оксид алюминия, карбид кремния, ортофосфат кальция, пирофосфат кальция, оксид титана, карбид титана, оксид циркония, карбид циркония, оксид ниобия, карбид ниобия, оксид гафния, карбид гафния, оксид тантала, карбид тантала, карбид вольфрама в количестве 0,1-10% от массы стержня.The technical result is achieved by the fact that the implant is made in the form of a block of cylindrical or prismatic shape, the base of which is made of composite material containing a multidirectional reinforcing frame of rods formed of carbon fibers located along the axis of these rods, and a carbon matrix, and has on the upper and lower base of the base of the implant cavity with a depth of 0.5-5 mm, the area of each of which is 10-70% of the base area, filled with hydroxyapatite and / or platelet-rich pla snake blood. Moreover, some pre-selected rods of one, several or all directions of reinforcement included in the reinforcing cage contain one or more chemical compounds from the group: aluminum oxide, silicon carbide, calcium orthophosphate, calcium pyrophosphate, titanium oxide, titanium carbide, zirconium oxide, zirconium carbide, niobium oxide, niobium carbide, hafnium oxide, hafnium carbide, tantalum oxide, tantalum carbide, tungsten carbide in an amount of 0.1-10% by weight of the rod.
При содержании в стержнях армирующей основы химических соединений в количестве менее 0,1 мас.% протез тела позвонков имеет низкую рентгеноконтрастность. Введение в стержни химических соединений в количестве более 10 мас.% нецелесообразно, т.к. это усложняет технологию изготовления стержней и протеза в целом.When the content of chemical compounds in the rods of the reinforcing base is less than 0.1 wt.%, The prosthesis of the vertebral body has a low radiopacity. The introduction into the rods of chemical compounds in an amount of more than 10 wt.% Is impractical, because this complicates the manufacturing technology of the rods and the prosthesis as a whole.
Полезная модель поясняется чертежом. На фиг. 1 изображен разрез имплантата цилиндрической формы. Обозначения: 1 - основа имплантата, выполненная из углеродного композиционного материала, 2 - нижнее основание имплантата, 3 - верхнее основание имплантата, 4 -полости, заполненные гидроксиапатитом и/или богатой тромбоцитами плазмой крови.The utility model is illustrated in the drawing. In FIG. 1 shows a section through a cylindrical implant. Legend: 1 - the base of the implant made of carbon composite material, 2 - the lower base of the implant, 3 - the upper base of the implant, 4 cavities filled with hydroxyapatite and / or platelet-rich blood plasma.
Глубина полостей менее 0,5 мм слишком мала для размещения в ней необходимого количества гидроксиапатита и/или богатой тромбоцитами плазмой крови, что не обеспечивает достижения технического результата. Использование имплантатов с глубиной полости более 5 мм нецелесообразно, т.к. ее заполнение требует излишне большого количества гидроксиапатита и/или богатой тромбоцитами плазмой крови.The depth of the cavities less than 0.5 mm is too small to accommodate the necessary amount of hydroxyapatite and / or platelet-rich blood plasma, which does not ensure the achievement of a technical result. The use of implants with a cavity depth of more than 5 mm is impractical because filling it requires an excessively large amount of hydroxyapatite and / or platelet-rich blood plasma.
Использовать имплантаты с площадью каждой из полостей менее 10% от площади основания имплантата нецелесообразно из-за слишком малой площади контакта между гидроксиапатитом и/или богатой тромбоцитами плазмой крови, введенными в полость, и костью пациента, контактирующей с имплантатом. При площади поверхности полости более 70% от площади основания имплантата чрезмерно уменьшается опорная функция имплантата: уменьшается площадь основы имплантата, контактирующей с костью пациента, следовательно, возрастают механические напряжения в этой зоне, что может вызвать деструкцию имплантата или контактирующей с ним кости.It is not advisable to use implants with an area of each cavity less than 10% of the implant base area due to the too small contact area between the hydroxyapatite and / or platelet-rich blood plasma introduced into the cavity and the bone of the patient in contact with the implant. When the surface area of the cavity is more than 70% of the implant base area, the implant support function is excessively reduced: the area of the implant base in contact with the patient’s bone is reduced, therefore, mechanical stresses in this area increase, which can cause destruction of the implant or the bone in contact with it.
Сущность полезной модели состоит в следующем.The essence of the utility model is as follows.
Основа имплантата, предлагаемого в данном техническом решении, выполнена из углерод-углеродного композиционного материала. Этот материал обладает хорошей биосовместимостью за счет своего состава и гетерогенной структуры. Для достижения высоких механических свойств углеродные волокна располагают в имплантате в различных направлениях, используя для этого изготовленные из углеродных волокон стержни, в которых волокна располагаются вдоль оси стержня. Из стержней собирают многонаправленный каркас, например, укладывая на специальной оснастке стержни послойно: в каждом слое стержни параллельны друг другу и отстоят друг от друга на расстояние, равное диаметру стержня. Следующие слои собирают аналогично предыдущим, но ориентируя стержни под углом 60° к предыдущему и последующему слоям. После сборки необходимой по высоте пачки слоев стержней в образовавшиеся перпендикулярные слоям отверстия вводят дополнительные стержни. Сборку армирующего каркаса осуществляют таким образом, что некоторые заранее выбранные стержни, одного, нескольких или всех направлений армирования, входящие в армирующий каркас, содержат в своем составе одно или несколько химических соединений из группы: оксид алюминия, карбид кремния, ортофосфат кальция, пирофосфат кальция, оксид титана, карбид титана, оксид циркония, карбид циркония, оксид ниобия, карбид ниобия, оксид гафния, карбид гафния, оксид тантала, карбид тантала, карбид вольфрама в количестве 0,1-10% от массы стержня.The implant base proposed in this technical solution is made of carbon-carbon composite material. This material has good biocompatibility due to its composition and heterogeneous structure. To achieve high mechanical properties, carbon fibers are placed in the implant in different directions, using rods made of carbon fibers, in which the fibers are located along the axis of the rod. A multidirectional frame is assembled from the rods, for example, laying the rods in layers on special equipment: in each layer, the rods are parallel to each other and spaced from each other by a distance equal to the diameter of the rod. The following layers are collected similarly to the previous ones, but orienting the rods at an angle of 60 ° to the previous and subsequent layers. After assembling the bundle of layers of rods necessary for height, additional rods are introduced into the holes formed perpendicular to the layers. The assembly of the reinforcing carcass is carried out in such a way that some pre-selected rods of one, several or all directions of reinforcement included in the reinforcing carcass contain one or more chemical compounds from the group: aluminum oxide, silicon carbide, calcium orthophosphate, calcium pyrophosphate, titanium oxide, titanium carbide, zirconium oxide, zirconium carbide, niobium oxide, niobium carbide, hafnium oxide, hafnium carbide, tantalum oxide, tantalum carbide, tungsten carbide in an amount of 0.1-10% by weight of the rod.
Затем в каркасе формируют углеродную матрицу, например нагревают каркас в среде углеводородов при температуре выше температуры их разложения в течение времени, необходимого для связывания волокон каркаса образующейся углеродной связкой в единый композит в виде блока. Из полученного углерод-углеродного композиционного блока механически вырезают основу имплантата нужной формы.Then, a carbon matrix is formed in the carcass, for example, the carcass is heated in a hydrocarbon medium at a temperature above their decomposition temperature for the time required to bind the carcass fibers with the resulting carbon bond into a single composite in the form of a block. From the obtained carbon-carbon composite block, the implant base of the desired shape is mechanically cut out.
Для повышения эффективности сращивания имплантата с соседствующей с ним костной тканью и ускоренного формирования костно-углеродного блока, обеспечивающего опорные функции костного скелета, основа имплантата имеет полости на верхнем и нижнем основаниях, т.е. в местах контакта с костными тканями пациента. Эти полости заполнены гидроксиапатитом и/или богатой тромбоцитами плазмой крови.To increase the efficiency of implant splicing with adjacent bone tissue and accelerated formation of a bone-carbon block that provides supporting functions of the bone skeleton, the implant base has cavities on the upper and lower bases, i.e. in places of contact with the bone tissue of the patient. These cavities are filled with hydroxyapatite and / or platelet-rich blood plasma.
Гидроксиапатит, в силу своих остеоиндуктивных свойств, способствует проникновению в него остеина (коллагена 1 типа) и остеобластов, это упрощает доставку таких элементов, как кальций и фосфор, к месту формирования костной ткани, т.е. к оперированной области.Hydroxyapatite, due to its osteoinductive properties, facilitates the penetration of ostein (type 1 collagen) and osteoblasts into it, this simplifies the delivery of elements such as calcium and phosphorus to the site of bone tissue formation, i.e. to the operated area.
Богатая тромбоцитами плазма крови индуцирует формирование новообразованной костной ткани. При операции целесообразно использовать собственную плазму пациента с содержанием в ней тромбоцитов до 1000000 в 1 мл. В оперированной области, т.е. в полости установленного имплантата, тромбоциты в имеющей консистенцию желе плазме крови дегранулируются с освобождением большого количества факторов роста (TGF, PDGF, EGF и др.), что обеспечивает значительную остеоиндукцию (воздействие на полипотентные клетки предшественники). При этом эффект остеогенеза приводит к формированию зрелой костной ткани на поверхности имплантата. За счет этого значительно сокращаются сроки восстановления пациента.Platelet-rich blood plasma induces the formation of newly formed bone tissue. During surgery, it is advisable to use the patient’s own plasma with a platelet content of up to 1,000,000 in 1 ml. In the operated area, i.e. in the cavity of the installed implant, platelets in jelly-containing blood plasma are degranulated with the release of a large number of growth factors (TGF, PDGF, EGF, etc.), which provides significant osteoinduction (exposure to pluripotent precursor cells). In this case, the effect of osteogenesis leads to the formation of mature bone tissue on the surface of the implant. Due to this, the patient recovery time is significantly reduced.
Возможно и целесообразно заполнение полости основы имплантата смесью гидроксиапатита и богатой тромбоцитами плазмы крови. Это ускоряет процессы остеосинтеза.It is possible and advisable to fill the cavity of the implant base with a mixture of hydroxyapatite and platelet-rich blood plasma. This speeds up the processes of osteosynthesis.
Применение при сборке армирующего каркаса стержней, содержащих химические соединения, обеспечивает рентгеноконтрастность имплантата. Он хорошо виден на рентгеновских снимках.The use of rods containing chemical compounds during assembly of the reinforcing carcass provides radiopacity of the implant. It is clearly visible in x-rays.
Таким образом, предлагаемые имплантаты сочетают в себе биологическую совместимость, опороспособность, остеокондуктивные и остеоиндуктивные свойства, рентгеноконтрастность. Все это обеспечивает хорошее сочетание имплантатов с костным окружением и быстрое срастание имплантата с костным ложем, в которое он установлен, и формирование костно-углеродного блока. За счет этого обеспечивается биофиксация имплантата в организме пациента без применения других материалов для их фиксирования. Особенности состава и структуры материала имплантатов позволяют эффективно использовать их при различных заболеваниях кости. Рентгеноконтрастность имплантата упрощает контроль за его установкой в ходе операции методами компьютерной томографии и делает операционное вмешательство более надежным. Послеоперационное наблюдение за пациентом методами рентгеновского контроля также упрощается.Thus, the proposed implants combine biocompatibility, support ability, osteoconductive and osteoinductive properties, radiopacity. All this provides a good combination of implants with a bone environment and the rapid growth of the implant with the bone bed in which it is installed, and the formation of a bone-carbon block. This ensures biofixation of the implant in the patient's body without the use of other materials for their fixation. Features of the composition and structure of the material of the implants make it possible to effectively use them for various bone diseases. X-ray contrast of the implant simplifies the control of its installation during the operation by computed tomography methods and makes the surgical intervention more reliable. Postoperative monitoring of the patient by x-ray control is also simplified.
При операции по компенсации костного дефекта позвоночника имплантат устанавливают и приводят в рабочее состояние, например, в следующей последовательности. После декомпрессии спинного мозга и резекции тел пораженных позвонков в телах соседних позвонков выполняют пазы-зарубки для установки имплантата. Перед внедрением имплантата производят реклинацию пораженного отдела. Имплантат плотно внедряют в выполненный резекцией межпозвонковый диастаз. После прекращения реклинации имплантат оказывается плотно фиксированным в костном ложе: его основания плотно примыкают к костной ткани пациента, что важно для остеосинтеза, активированного гидроксиапатитом и/или богатой тромбоцитами плазмой крови. После установки имплантата рану послойно ушивают с оставлением дренажа.During surgery to compensate for a bone defect in the spine, the implant is installed and brought into working condition, for example, in the following sequence. After decompression of the spinal cord and resection of the bodies of the affected vertebrae, notch grooves for implant placement are performed in the bodies of neighboring vertebrae. Before implant implantation, the affected section is reclined. The implant is tightly inserted into the resected intervertebral diastasis. After the end of the reclamation, the implant is tightly fixed in the bone bed: its bases are tightly attached to the patient’s bone tissue, which is important for osteosynthesis activated by hydroxyapatite and / or platelet-rich blood plasma. After installation of the implant, the wound is sutured in layers, leaving drainage.
Таким образом, применение предлагаемой полезной модели обеспечивает возможность эффективного замещения костных дефектов различного типа, что важно для повышения качества лечения воспалительных и дегенеративно-дистрофических заболеваний кости и костных травм, а его рентгеноконтрастность упрощает ведение операции и послеоперационное обследование пациента.Thus, the application of the proposed utility model provides the possibility of effective replacement of bone defects of various types, which is important for improving the quality of treatment of inflammatory and degenerative-dystrophic diseases of the bone and bone injuries, and its radiopaque simplifies the operation and postoperative examination of the patient.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016122555U RU171317U1 (en) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | IMPLANT FOR COMPENSATION OF BONE DEFECTS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016122555U RU171317U1 (en) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | IMPLANT FOR COMPENSATION OF BONE DEFECTS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU171317U1 true RU171317U1 (en) | 2017-05-29 |
Family
ID=59032669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016122555U RU171317U1 (en) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | IMPLANT FOR COMPENSATION OF BONE DEFECTS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU171317U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU180565U1 (en) * | 2017-08-04 | 2018-06-18 | Барзинский Олег Викторович | IMPLANT FOR COMPENSATION OF BONE DEFECTS |
| RU180564U1 (en) * | 2017-08-04 | 2018-06-18 | Барзинский Олег Викторович | Long bone defect implant |
| RU180566U1 (en) * | 2017-08-08 | 2018-06-18 | Барзинский Олег Викторович | IMPLANT FOR REPLACEMENT OF BONE DEFECTS |
| CN111839829A (en) * | 2020-06-09 | 2020-10-30 | 遵义医科大学附属医院 | Zero-notch interbody fusion cage |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5981827A (en) * | 1996-11-12 | 1999-11-09 | Regents Of The University Of California | Carbon based prosthetic devices |
| RU2204361C2 (en) * | 2000-07-04 | 2003-05-20 | Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Материалов" | Vertebra body prosthesis |
| EA009598B1 (en) * | 2003-05-16 | 2008-02-28 | Синвеншн Аг | Medical implants comprising biocompatible coatings |
| RU88952U1 (en) * | 2009-07-15 | 2009-11-27 | Сергей Константинович Гордеев | IMPLANT FOR COMPENSATION OF BONE DEFECTS |
-
2016
- 2016-06-07 RU RU2016122555U patent/RU171317U1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5981827A (en) * | 1996-11-12 | 1999-11-09 | Regents Of The University Of California | Carbon based prosthetic devices |
| RU2204361C2 (en) * | 2000-07-04 | 2003-05-20 | Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Материалов" | Vertebra body prosthesis |
| EA009598B1 (en) * | 2003-05-16 | 2008-02-28 | Синвеншн Аг | Medical implants comprising biocompatible coatings |
| RU88952U1 (en) * | 2009-07-15 | 2009-11-27 | Сергей Константинович Гордеев | IMPLANT FOR COMPENSATION OF BONE DEFECTS |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ШЕВЦОВ В.И. и др. Опорная пластика дефектов костей с использованием наноструктурных имплантатов. Клинические рекомендации. Самара, 2014. ШЕВЦОВ В.И. и др. Углерод - новые грани его использования в медицине. Медицинская газета. профессиональное врачебное издание. 2014 (86) 19 ноября с.7-10. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU180565U1 (en) * | 2017-08-04 | 2018-06-18 | Барзинский Олег Викторович | IMPLANT FOR COMPENSATION OF BONE DEFECTS |
| RU180564U1 (en) * | 2017-08-04 | 2018-06-18 | Барзинский Олег Викторович | Long bone defect implant |
| RU180566U1 (en) * | 2017-08-08 | 2018-06-18 | Барзинский Олег Викторович | IMPLANT FOR REPLACEMENT OF BONE DEFECTS |
| CN111839829A (en) * | 2020-06-09 | 2020-10-30 | 遵义医科大学附属医院 | Zero-notch interbody fusion cage |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20240407925A1 (en) | Medical implant for fixation and integration with hard tissue | |
| US8292961B2 (en) | Biologic vertebral reconstruction | |
| ES2877181T3 (en) | Articular cartilage repair | |
| RU171317U1 (en) | IMPLANT FOR COMPENSATION OF BONE DEFECTS | |
| US20120265167A1 (en) | Biocompatible material for orthopedic uses | |
| Itoh et al. | Development of a novel biomaterial, hydroxyapatite/collagen (HAp/Col) composite for medical use | |
| EP2214641A1 (en) | A scalable matrix for the in vivo cultivation of bone and cartilage | |
| RU173381U1 (en) | PERSONAL BIOACTIVE STRUCTURED IMPLANT FOR REPLACING BONE DEFECT | |
| RU2555777C2 (en) | Implant for total extended long bone defect restoration | |
| RU171823U1 (en) | CELLULAR CYLINDRICAL BIOACTIVE IMPLANT FOR REPLACEMENT OF CIRCULAR DEFECTS OF TUBES | |
| RU173377U1 (en) | BIOACTIVE CELLULAR TRIANGULAR IMPLANT FOR REPLACEMENT OF THE TIBERAID DEFECT | |
| RU162540U1 (en) | IMPLANT FOR REPLACEMENT OF BONE DEFECTS | |
| Ohyama et al. | Beta—tricalcium phosphate as a substitute for autograft in interbody fusion cages in the canine lumbar spine | |
| RU167669U1 (en) | IMPLANT FOR SURGICAL REPLACEMENT OF BONE DEFECTS | |
| RU168515U1 (en) | IMPLANT FOR SURGICAL COMPENSATION OF BONE DEFECTS | |
| RU169561U1 (en) | IMPLANT FOR COMPENSATION OF BONE DEFECTS | |
| Sakamoto et al. | Unsintered hydroxyapatite and poly-L-lactide composite screws/plates for stabilizing β-tricalcium phosphate bone implants | |
| RU172399U1 (en) | IMPLANT FOR SURGICAL COMPENSATION OF BONE DEFECTS | |
| RU170113U1 (en) | IMPLANT FOR SURGICAL REPLACEMENT OF BONE DEFECTS | |
| RU167670U1 (en) | IMPLANT FOR REPLACING BONE DEFECTS | |
| RU171825U1 (en) | IMPLANT FOR SUBSTITUTION OF BONE DEFECTS AND INTERDERBINAL DISK | |
| RU170272U1 (en) | IMPLANT FOR SUBSTITUTION OF INTERDOMBRAIN DISCS | |
| RU171826U1 (en) | IMPLANT FOR SUBSTITUTION OF INTERDOMBRAIN DISCS | |
| RU162539U1 (en) | CARBON IMPLANT FOR SUBSTITUTION OF INTERDOMBINAL DISCS | |
| RU2364362C1 (en) | Anterior combined spine fusion techinque in inflammatory spinal diseases |