СТЕРЖНЕВОЙ ФИКСАТОР ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА

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 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, во многом определяется наличием на их поверхности биосовместимого покрытия, обеспечивающего прочность закрепления изделия в кости и бактериостатические свойства.
Известно, что медь и медьсодержащие медицинские препараты обладают эффективной бактериостатической способностью и часто применяются в различных медицинских целях. Поэтому разработка и внедрение конструкций стержневых фиксаторов для остеосинтеза с биосовместимым медьсодержащим покрытием, обладающим бактериостатическими свойствами, позволит снизить число
послеоперационных осложнений, сократить сроки приживления и улучшить лечебно-реабилитационные показатели за счет бактериостатического действия меди в составе покрытия.
Известна конструкция стержневого фиксатора для наружного чрескостного остеосинтеза [Патент РФ 104055 МПК А61В 17/60 (2006.01), А61В 17/62 (2006.01), А61В 17/64 (2006.01), А61В 17/66 (2006.01), опубликован 10.05.2011], выполненного в виде стержня с глухим осевым каналом диаметром 1,5-2,0 мм и состоит из части для вкручивания в кость и части для закрепления в аппарате внешней фиксации. Глухой осевой канал и сообщающиеся с ним радиальные отверстия предназначены для введения лекарственных веществ в зону установки стержня и перелома кости.
Недостатком данной конструкции является отсутствие покрытия с бактериостатическими свойствами.
Известна 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.
Недостатком данной конструкции является отсутствие покрытия с бактериостатическими свойствами.
Наиболее близким к технической сущности предлагаемой полезной модели является конструкция чрескостного фиксатора для внешнего остеосинтеза [Патент РФ 116338 МПК А61В 17/60 (2006.01), опубликован 27.05.2012], выполненная в виде стержня с глухим осевым каналом диаметром 1,5-2,0 мм и состоит из части для вкручивания в кость и части для закрепления в аппарате внешней фиксации. Часть для вкручивания в кость выполнена резьбовой с расположенными во впадинах резьбы радиальными отверстиями диаметром 0,8-1,1 мм, сообщающимися с осевым каналом, часть для закрепления в аппарате внешней фиксации выполнена резьбовой. Глухой осевой канал и сообщающиеся с ним радиальные отверстия предназначены для введения лекарственных веществ в зону установки стержня и перелома кости. Резьбовая поверхность стержня выполнена шероховатой со множеством микронеровностей в виде микровыступов высотой 30-40 мкм и микроуглублений глубиной 20-25 мкм для интеграционного взаимодействия с костной тканью.
Недостатком данной конструкции является отсутствие покрытия с бактериостатическими свойствами.
Задачей полезной модели является создание стержневого фиксатора для остеосинтеза, обладающего высокой биосовместимостью, и бактериостатическими свойствами.
2
Технический результат полезной модели заключается в придании поверхности стержневого фиксатора для остеосинтеза бактериостатических свойств за счет синтеза на их поверхности медьсодержащей углеродной алмазоподобной беспористой пленки в вакуумной среде углекислого газа (CO).
+
2
Поставленная задача решается за счет выполнения стержневого фиксатора для остеосинтеза 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, и имеет шероховатую поверхность со множеством микронеровностей, согласно новому техническому решению, на поверхности резьбовой части для вкручивания в кость имеется медьсодержащая углеродная алмазоподобная беспористая пленка, синтезированная в процессе ионно-лучевой обработки пучком ионов меди (Cu) в вакуумной среде углекислого газа (СO).
Описание конструкции.
+
2
На фиг. приведена предлагаемая конструкция стержневого фиксатора для остеосинтеза, 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. Поверхность 6 резьбовой части 2 имеет шероховатую структуру в виде множества микровыступов высотой 30-40 мкм и микроуглублений глубиной 20-25 мкм и медьсодержащую углеродную алмазоподобную беспористую пленку 7 толщиной 10-18 нм с бактериостатическими свойствами, синтезированную в процессе ионно-лучевой обработки поверхности 6 пучком ионов меди (Cu) в вакуумной среде углекислого газа (CO), обеспечивающую минимизацию развития патогенной микрофлоры в зоне контакта с биологической тканью.
+
2
Для установки стержневого фиксатора 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 / 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. Шероховатая поверхность 6, обеспечивающая интеграционное взаимодействие с костной тканью, имеет медьсодержащую углеродную алмазоподобную беспористую пленку 7, синтезированную в процессе ионно-лучевой обработки пучком ионов меди (Cu) в вакуумной среде углекислого газа (CO), которая обладает бактериостатическими свойствами.
Предлагаемая конструкция стержневого фиксатора для остеосинтеза обладает высокой эффективностью за счет сформированной на его шероховатой поверхности со множеством микронеровностей медьсодержащей углеродной алмазоподобной беспористой пленки с бактериостатическими свойствами, механизм синтеза которой гарантирует высокую адгезию за счет ионного перемешивания фрагментов углеродной алмазоподобной беспористой пленки с поверхностным и приповерхностным слоем металлической основы (Перинская И.В. Механизмы влияния ионной имплантации на химическую активность металлов / И.В. Перинская и др. // Технология металлов. - 2009. - №8. - С. 22-25.).
+
16
16
2
16
2
16
2
2
Стержневой фиксатор для остеосинтеза обладает бактериостатическими свойствами за счет наличия на шероховатой поверхности 6 со множеством микронеровностей медьсодержащей углеродной алмазоподобной беспористой пленки 7, синтезированной в процессе ионно-лучевой обработки пучком ионов меди (Cu) в вакуумной среде углекислого газа (CO), что подтверждается экспериментально полученными результатами исследования, которые показали, что оптимальными дозами ионов меди, необходимыми для придания покрытию бактериостатических свойств, являются 1,8⋅10-2,4⋅10 ион/см с ускоряющим напряжением 75 кВ. При дозах ионов меди менее 1,8⋅10 ион/см и более 2,4⋅10 ион/см не проявляются бактериостатические свойства. Бактериостатическая способность покрытия обусловлена комплексом терапевтических свойств, присущих медьсодержащим покрытиям и медицинским препаратам в отношении патогенной микрофлоры, которые задерживают полностью размножение бактерий и других микроорганизмов, то есть вызывают бактериостаз, что особенно важно для биоинженерных конструкций временного нахождения в организме.
Таким образом, предложенная конструкция стержневого фиксатора для остеосинтеза создает наилучшие условия для эффективного интеграционного взаимодействия с костной тканью организма за счет синтеза на поверхности стальной основы стержневого фиксатора медьсодержащей углеродной алмазоподобной беспористой пленки, имеющей за счет своего состава повышенные качества биосовместимости и выраженные бактериостатические свойства, которые способствуют исключению опасности возникновения и развития осложнений в после операционный период за счет минимизации развития патогенной микрофлоры в зоне контакта с биологической тканью.