АУГМЕНТ КОСТНОЙ ТКАНИ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ ГУБЧАТОЙ КОСТИ И СУСТАВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Полезная модель относится к области медицины, а именно к ортопедии, и может быть использована для замещения костных дефектов губчатой кости.
Из уровня техники известны следующие технические решения.
Известен имплантат для замещения костного дефекта, содержащий слой из крупинок пористого никелида титана, дополнительно содержит монолитную часть из пористого никелида титана, установленную на вышеуказанный слой из крупинок пористого никелида титана, образующий губчатую часть имплантата, при этом обе части имплантата предварительно насыщены антибиотиком, разведенным богатой тромбоцитами аутоплазмой (патент РФ №105584, опубликован 20.06.2011).
Наиболее близким аналогом патентуемого изделия является элемент протеза берцовой кости тазобедренного сустава, выполненного из кованного титанового сплава, имеющий вал, который предназначен для бесцементной вставки в бедренную кость человека или животного, и который имеет в проксимальной области пористую металлическую поверхность, полученную путем обжига и/или сплавления, а также область с полированной поверхностью (WO 2015144129, опубликована 01.10.2015).
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в создании нового средства для замещения дефекта губчатой кости и части суставной поверхности, отличающегося высокой приживаемостью и малой травматичностью для тканей, окружающих аугментированный дефект.
Предлагаемое средство предназначено для восполнения дефекта костной ткани и суставной поверхности аугментом, выполненным по аддитивной технологии из титанового сплава Ti 6Al 4V.
Техническим результатом патентуемого решения является повышение приживаемости элемента аугмента костной ткани с суставной поверхностью за счет исключения отторжения и дополнительного травмирования окружающих тканей, обеспечиваемого сцеплением пористых поверхностей элемента аугмента со стенками костного дефекта без использования цемента, негативно действующего на окружающие ткани.
Указанный технический результат достигается за счет конструкции аугмента костной ткани для замещения дефекта трубчатой кости, выполненного по аддитивной технологии из титанового сплава Ti 6Al 4V и включающего криволинейную и плоские поверхности, где плоские поверхности выполнены пористыми, а криволинейная - полированной, и включающего два сквозных отверстия для крепежных винтов, выполненных таким образом, что шляпки винтов располагаются заподлицо с полированной поверхностью.
Предлагаемый элемент изготовлен из титанового сплава, соответствующего ГОСТ Р ИСО 5832-3-2014 (Имплантаты для хирургии. Металлические материалы. Часть 3. Деформируемый сплав на основе титана, 6-алюминия и 4-ванадия).
Элемент изготавливается по индивидуальным антропометрическим данным методом 3D-печати с использованием данных МСКТ и МРТ, при этом размер готового изделия соответствует размерам модели, полученной в формате STL.
Совокупность существенных признаков изделия направлена на снижение травматичности окружающих кость тканей, что повышает вероятность приживления фрагмента из титанового сплава к кости.
Плоские поверхности конструкции выполнены пористыми, что позволяет не использовать цемент для сцепления аугмента со стенками костного дефекта и обеспечивает постепенное врастание живой ткани в материал аугмента. Криволинейная поверхность аугмента, образующая суставную поверхность, выполнена полированной, что обеспечивает хорошее скольжение пары трения в суставе. Отверстия под винты с углублениями под шляпки винтов выполнены таким образом, чтобы поверхности шляпок были заподлицо с полированной поверхностью аугмента, что предотвращает контакт шляпки винта в паре трения. Направление отверстий спроектированы таким образом, чтобы обеспечить простую установку винтов малоинвазивным оперативным способом с использованием артроскопии. Направление введения винтов перпендикулярно к криволинейной суставной поверхности аугмента и направлено в проекцию центра метафиза кости.
Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых приведено следующее.
Фиг. 1 - общий вид аугмента костной ткани.
Фиг. 2 - положение винтов в аугменте.
Элемент протеза для замещения костных дефектов в трубчатой кости выполнен методом выборочной лазерной плавки (SLM) и включает плоские поверхности 1, выполненные пористыми. Пористость получается за счет 3d печати посредствам послойного роста ячеистой структуры, единичная ячейка которой является додекаэдр. Также аугмент включает криволинейную суставную поверхность 2, выполненную полированной. Полировка осуществляется физическим путем, с применением шлифовальных инструментов и полировочной пасты. Аугмент костной ткани фиксируется в области дефекта посредством винтов 5 в отверстиях 3. Отверстия 3 выполнены сквозными и соосны винтам 5, а также включают углубления 4 под шляпки винтов 5 для того, чтобы шляпки винтов располагались заподлицо полированной поверхности 2 детали.
Общие габаритные размеры детали индивидуальны для каждого случая применения.
Аугмент костной ткани производят следующим образом.
Пациенту проводят исследование - МРТ или МСКТ, по результатам которых получают параметры костного дефекта. Титановый аугмент изготавливают методом 3D-печати из титанового сплава. Процесс печати начинается с разделения цифровой трехмерной модели на слои толщиной от 20 до 100 микрон. Готовый файл в стандартном формате STL используется в качестве чертежей для построения физической модели.
Производственный цикл состоит из нанесения тонкого слоя порошка на рабочую поверхность - как правило, металлический стол, способный передвигаться в вертикальном направлении. Процесс печати протекает в рабочей камере, заполняемой инертными газами. Отсутствие кислорода позволяет избегать оксидации расходного материала, что делает возможной печать такими материалами, как титан. Каждый слой модели сплавляется, повторяя контуры слоев цифровой модели. Плавка производится с помощью лазерного луча, направляемого по осям X и Y двумя зеркалами с высокой скоростью отклонения. Мощность лазерного излучателя достаточно высока для плавки частиц порошка в гомогенный материал.