СТЕРЖНЕВОЙ ЧРЕСКОСТНЫЙ ИМПЛАНТАТ С БИОСОВМЕСТИМЫМ ПОКРЫТИЕМ

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для использования в травматологии и ортопедии при лечении различных видов костных патологий опорно-двигательного аппарата методом наружного чрескостного остеосинтеза.
Успешная приживляемость и эффективность применения чрескостных остеофиксаторов, наиболее часто выполняемых из нержавеющей стали 12X18H9T, 12Х18Н10Т, во многом определяется наличием на их поверхности покрытия, обеспечивающего прочность закрепления изделия в кости и биосовместимость с тканями организма.
2
3
2
3
Известна конструкция имплантата для чрескостного остеосинтеза с многослойным плазмонапыленным биологически активным покрытием, включающим слой титана, слой из смеси порошка титана и порошка корунда (AlO), слой из порошка корунда (AlO), биоактивный слой из порошкового гидроксилапатита, обеспечивающим прочность и плавный переход от структуры и свойств компактного металла имплантата к структуре и свойствам наружного биоактивного слоя [Патент РФ 2134082, МПК А61В 17/60 (1995.01), опубликован 10.08.1999].
Недостатком данной конструкции является отсутствие антитромбоцитарных свойств поверхности покрытия стержневого чрескостного имплантата.
Известна конструкция конструкция стержневого ортопедического имплантата для наружного чрескостного остеосинтеза [Патент РФ 115197 МПК А61В 17/50 (2006.01), опубликован 27.04.2012] с оксидным покрытием, обеспечивающим защитную антикоррозионную функцию поверхности и ее способность срастаться с костной тканью. При этом стержневой ортопедический имплантат для наружного чрескостного остеосинтеза выполнен в виде стержня, один конец которого снабжен резьбовой частью для вкручивания в кость, другой конец - резьбовой частью для закрепления в аппарате внешней фиксации, тело стержня имеет осевой канал, конец которого со стороны резьбовой части для вкручивания в кость выполнен глухим, при этом резьбовая часть для вкручивания в кость выполнена с равномерно расположенными во впадинах резьбы радиальными отверстиями, сообщающимися с осевым каналом, имеет на поверхности резьбовой части для вкручивания в кость остеоинтеграционное оксидное покрытие.
Недостатком данной конструкции является отсутствие антитромбоцитарных свойств поверхности покрытия стержневого чрескостного имплантата.
2
+
Наиболее близким к технической сущности предлагаемой полезной модели является конструкция стержневого чрескостного имплантата с биосовместимым покрытием [Патент РФ 172665 МПК A61F 2/28 2006.01), опубликован 18.07.2017], выполненный в виде металлического стержня, один конец которого снабжен резьбовой частью для вкручивания в кость, другой конец - резьбовой частью для закрепления в аппарате внешней фиксации, тело стержня имеет осевой канал, конец которого со стороны резьбовой части для вкручивания в кость выполнен глухим, при этом резьбовая часть для вкручивания в кость выполнена с равномерно расположенными во впадинах резьбы радиальными отверстиями, сообщающимися с осевым каналом; с коррозионно-стойким остеоинтеграционным оксидным покрытием на поверхности резьбовой части для вкручивания в кость, и с углеродной алмазоподобной беспористой пленкой, выполненной в вакуумной среде углекислого газа (СО) пучком ионов инертного газа аргона с имплантацией ионов аргона (Ar) в поверхность оксидного покрытия стальной основы имплантата.
Недостатком данной конструкции является отсутствие антитромбоцитарных свойств поверхности покрытия стержневого чрескостного имплантата.
Задачей полезной модели является создание стержневого ортопедического чрескостного имплантата с биосовместимом покрытием, обладающим антитромбоцитарными свойствами.
+
Технический результат полезной модели заключается в придании поверхности имплантата повышенной антитромбоцитарной способности за счет ионно-лучевого модифицирования ионами лантана (La) углеродной алмазоподобной беспористой пленки оксидного покрытия стальной основы имплантата.
2
+
+
Поставленная задача решается за счет выполнения имплантата в виде металлического стержня, один конец которого снабжен резьбовой частью для вкручивания в кость, другой конец - резьбовой частью для закрепления в аппарате внешней фиксации, тело стержня имеет осевой канал, конец которого со стороны резьбовой части для вкручивания в кость выполнен глухим, при этом резьбовая часть для вкручивания в кость выполнена с равномерно расположенными во впадинах резьбы радиальными отверстиями, сообщающимися с осевым каналом, с коррозионно-стойким остеоинтеграционным оксидным покрытием на поверхности резьбовой части для вкручивания в кость и имеющего углеродную алмазоподобную беспористую пленку, синтезированную в процессе обработки в вакуумной среде углекислого газа (CO) пучком ионов инертного газа аргона с имплантацией ионов аргона (Ar) в поверхность оксидного покрытия стальной основы имплантата, согласно новому техническому решению, углеродная алмазоподобная беспористая пленка модифицирована ионами лантана (La) в процессе ионно-лучевой обработки.
Описание конструкции.
2
+
+
На фиг. приведена предлагаемая конструкция стержневого чрескостного имплантата из нержавеющей стали с биосовместимым покрытием, выполненная в виде металлического стержня с глухим осевым каналом 1 диаметром 1,5-2,0 мм и состоящая из резьбовой части для вкручивания в кость 2 и резьбовой части для закрепления в аппарате внешней фиксации 3, имеющей хвостовик 4 для вкручивания стержня в кость с помощью ключа (на чертеже не показан), с расположенными на резьбовой части для вкручивания в кость во впадинах резьбы радиальными отверстиями 5 диаметром 0,8-1,1 мм, сообщающимися с осевым каналом 1. На поверхности 6 резьбовой части 2 с оксидным покрытием 7, толщиной 60-70 мкм, имеющим поры размером 20-100 мкм с величиной суммарной пористости 30-45%, имеется углеродная алмазоподобная беспористая пленка 8, синтезированная в процессе обработки в вакуумной среде углекислого газа (СО) пучком ионов инертного газа аргона с имплантацией ионов аргона (Ar) в поверхность оксидного покрытия стальной основы имплантата, имеющая толщину 6-8 нм с повышенными показателями микротвердости и усталостной прочности и модифицированную ионами лантана (La) 9 в процессе ионно-лучевой обработки, обладающую антитромбоцитарными свойствами.
Для установки стержневого чрескостного имплантата с биосовместимым покрытием описанной конструкции в кости просверливают каналы, в которые вкручивают стержни резьбовой частью 2, закрепляемые свободными концами в опорах аппарата внешней фиксации резьбовой частью 3, имеющей хвостовик 4 для вкручивания стержня в кость. После репозиции костных отломков в осевой канал 1 стержней вводят необходимую дозу лекарственного вещества, которое поступает через равномерно расположенные на резьбовой части 2 радиальные отверстия 5, сообщающиеся с каналом 1, и распространяется во всей зоне перелома, оказывая на биоструктуры медикаментозное лечебное воздействие. Процедуру введения лекарств осуществляют с требуемой периодичностью на протяжении всего периода лечения больного. Оксидное покрытие 7 стальной основы 6 имплантата, имеет углеродную алмазоподобную беспористую пленку 8, обеспечивающую интеграционное взаимодействие с костной тканью и повышенные показатели микротвердости и усталостной прочности, модифицированную ионами лантана 9, которые обладают антитромбоцитарными свойствами.
+
16
16
2
16
2
16
Предлагаемая конструкция стержневого чрескостного имплантата с биосовместимым покрытием обладает антитромбоцитарными свойствами за счет модифицирования сформированной на поверхности оксидного покрытия 7 внутрикостной части стальной основы имплантата 6 углеродной алмазоподобной беспористой пленки 8 ионами лантана (La) 9 в процессе ионно-лучевой обработки, что подтверждается экспериментально полученными результатами исследования, которые показали, что оптимальными дозами ионов лантана, необходимыми для придания покрытию антитромбоцитарных свойств, являются 1,2⋅10-1,8⋅10 ион/см с ускоряющим напряжением 50 кВ. При дозах ионов лантана менее 1,2⋅10 ион/см и более 1,8⋅10 ион/см не проявляются антитромбоцитарные свойства. Антитромбоцитарные свойства обусловлены комплексом терапевтических свойств, присущих лантансодержащим покрытиям и лантансодержащим препаратам и способствуют снижению процессов отторжения имплантатов, за счет уменьшения риска образования тромбов капилляров и мелких кровеносных сосудов, прилегающих к раневой поверхности.
+
Таким образом, предложенная конструкция стержневого чрескостного имплантата с биосовместимым покрытием создает наилучшие условия для эффективного интеграционного взаимодействия с костной тканью организма и обладает выраженными антитромбоцитарными свойствами за счет модифицирования углеродной алмазоподобной беспористой пленки ионами лантана (La).