ШТИФТ ДЛЯ ИНТРАМЕДУЛЛЯРНОГО ОСТЕОСИНТЕЗА ЛОКТЕВОЙ КОСТИ

Полезная модель относится к медицине и может быть использована в ортопедии и травматологии.
Известен штифт для интрамедуллярного остеосинтеза локтевой кости, содержащем цилиндрический участок большего диаметра для блокировки проксимальных фрагментов кости, цилиндрический участок меньшего диаметра, который выполнен со средством для ротационной стабильности и с наконечником, и переходный участок, при этом участок меньшего диаметра штифта выполнен с изгибом по оси под углом 10°, а на участке большего диаметра выполнены три сквозных поперечных отверстия под блокирующие винты, причем со стороны торца этого участка выполнено резьбовое соосное отверстие под заглушку, а на участке большего диаметра одно из сквозных отверстий выполнено наклонным, а ось этого отверстия расположена в плоскости изгиба штифта и направлена с пресечением оси штифта под углом 35° для лечения переломов локтевого отростка, при этом ось наклонного отверстия и оси других сквозных отверстий, перпендикулярных оси штифта, расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, причем наконечник имеет лопатообразную форму, которая образована симметричными плоскими срезами с двух сторон цилиндрического участка меньшего диаметра с получением заостренного конца, а средством для ротационной стабильности служат не менее двух цилиндрических вырезов под блокирующие винты, которые расположены с диаметрально противоположных сторон участка меньшего диаметра, со смещением вдоль оси, на расстояниях от заостренного конца наконечника, соответственно в 1,5 и 2 раза превышающих длину наконечника, причем оси указанных вырезов направлены параллельно осям сквозных отверстий участка большего диаметра, перпендикулярных оси штифта, а глубина вырезов составляет 0,28 от диаметра участка меньшего диаметра, при этом переходный участок штифта выполнен в виде усеченного конуса, большее и меньшее основания которого соответственно соосно скреплены с участком большего и меньшего диаметра, а изгиб участка меньшего диаметра выполнен по линии изгиба, которая удалена от торца штифта на величину, в 2,2 раза превышающую длину участка большего диаметра. Кроме того, согласно изобретению участки меньшего и большего диаметров в штифте имеют диаметры, находящиеся в соотношении (3,5):(6), а переходный участок имеет длину, составляющую десятую часть от длины участка большего диаметра. Кроме того, согласно изобретению, длина штифта равна 190÷270 (мм) при постоянных длинах участка штифта большего диаметра и переходного участка, соответственно равных 50 мм и 5 мм (RU №2362504, МПК А61В 17/72, опубл. 27.07. 2009).
Данное техническое решение является наиболее близким по технической сущности и выбрано авторами за прототип.
Недостатком этого изобретения является возможность и выход из материала имплантата ионов-металлов, приводящих к воспалениям и токсикологическим отравлениям клеток организма (см. Ерубаев Е.А. Циклическая деформация и термомеханическая стабильность титана и его сплавов медицинского назначения: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 01.04.07; - Белгород; - 2017; - 142 с.).
Техническая проблема, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, заключается в увеличении биоинертных свойств за счет нанесения на поверхность имплантата биоинертного покрытия.
Для решения существующей технической проблемы в предложенном штифте для интрамедуллярного остеосинтеза локтевой кости, содержащем цилиндрический участок большего диаметра для блокировки проксимальных фрагментов кости, цилиндрический участок меньшего диаметра, который выполнен со средством для ротационной стабильности и с наконечником, и переходный участок, при этом участок меньшего диаметра штифта выполнен  с изгибом по оси под углом 10°, а на участке большего диаметра выполнены три сквозных поперечных отверстия под блокирующие винты, причем со стороны торца этого участка выполнено резьбовое соосное отверстие под заглушку, а на участке большего диаметра одно из сквозных отверстий выполнено наклонным, а ось этого отверстия расположена в плоскости изгиба штифта и направлена с пресечением оси штифта под углом 35° для лечения переломов локтевого отростка, при этом ось наклонного отверстия и оси других сквозных отверстий, перпендикулярных оси штифта, расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, причем наконечник имеет лопатообразную форму, которая образована симметричными плоскими срезами с двух сторон цилиндрического участка меньшего диаметра с получением заостренного конца, а средством для ротационной стабильности служат не менее двух цилиндрических вырезов под блокирующие винты, которые расположены с диаметрально противоположных сторон участка меньшего диаметра, со смещением вдоль оси, на расстояниях от заостренного конца наконечника, соответственно в 1,5 и 2 раза превышающих длину наконечника, причем оси указанных вырезов направлены параллельно осям сквозных отверстий участка большего диаметра, перпендикулярных оси штифта, а глубина вырезов составляет 0,28 от диаметра участка меньшего диаметра, при этом переходный участок штифта выполнен в виде усеченного конуса, большее и меньшее основания которого соответственно соосно скреплены с участком большего и меньшего диаметра, а изгиб участка меньшего диаметра выполнен по линии изгиба, которая удалена от торца штифта на величину, в 2,2 раза превышающую длину участка большего диаметра, согласно изобретению штифт выполнен из титанового сплава, а на его поверхность нанесено посредством электровзрывного напыления композитное биоинертное покрытие на основе циркония. Кроме того, согласно полезной модели, участки меньшего и большего диаметров в штифте имеют диаметры, находящиеся в соотношении (3,5):(6), а переходный участок имеет длину, составляющую десятую часть от длины участка большего диаметра. Кроме того, согласно полезной модели, длина штифта равна 190÷270 (мм) при постоянных длинах участка штифта большего диаметра и переходного участка, соответственно равных 50 мм и 5 мм.
Технический результат, получаемый при использовании полезной модели, заключается в формировании поверхностного слоя с высокой адгезией покрытия с подложкой из титана, низкой шероховатостью и гомогенизированной структурой, что увеличивает срок службы имплантатов, и расширяет область практического применения.
2
Процесс нанесения биоинертного покрытия на основе циркония на титановый имплантат, включает электрический взрыв циркониевой фольги массой 50-500 мг, формирование из продуктов взрыва импульсной многофазной плазменной струи и оплавление ею поверхности титанового имплантата при поглощаемой плотности мощности 1,5-1,8 ГВт/м, осаждение на поверхность продуктов взрыва и формирование на ней биоинертного покрытия на основе циркония. Биологическая аттестация in vitro показала, что электровзрывные покрытия на основе циркония на титановых подложках не оказывают цитотоксического действия, обладают высокой биоактивностью и проявляют антибактериальный эффект, что позволяет их рекомендовать для нанесения на имплантаты из биоинертных сплавов для остеосинтеза.
Пример 1.
2
Поверхность штифта с покрытием на основе циркония, сформированная плазменной струей, полученной электровзрывом циркониевой фольги массой 50 мг, при поглощаемой плотности мощности 1,5 ГВт/м. Получено биоинертное покрытие на основе циркония, которое обладает высокой адгезией с подложкой на уровне когезии.
Пример 2.
2
Поверхностный защитный слой, созданный на основе циркония, сформированный плазменной струей, образованной электровзрывом циркониевой фольги массой 500 мг. Оплавление поверхности имплантата происходит при поглощаемой плотности мощности 1,8 ГВт/м. Получено биоинертное покрытие на основе циркония, которое обладает высокой адгезией с подложкой на уровне когезии.
Полезная модель поясняется чертежом.
На фиг. 1 показан предложенный штифт.
На фиг. 2 показано сечение по А-А участка большего диаметра штифта.
На фиг. 3 показано сечение наконечника штифта по Б-Б.
Штифт для интрамедуллярного остеосинтеза локтевой кости имеет переменную длину и содержит цилиндрический участок 1 большего диаметра D1 для блокировки проксимальных фрагментов кости и цилиндрический участок 2 меньшего диаметра D2. Участок 1 имеет постоянную длину L1. Цилиндрический участок 2 имеет переменную длину L2. Диаметры D1 и D2 участков 1, 2 находятся в соотношении (3,5):(6). Больший диаметр D1 штифта равен 6 мм, а меньший диаметр D2 - 3,5 мм, что исключает травму.
1
1
11
Участок 2 меньшего диаметра скреплен с наконечником 3, длина L3 которого постоянна. Наконечник 3 выполнен лопатообразной формы, которая образована симметричными плоскими срезами 3 с двух сторон цилиндрического участка 2 с получением заостренного конца 4. Переходной участок 5 имеет форму усеченного конуса и служит для связи участков 1 и 2. Большее основание 5 этого конуса соосно скреплено с участком 2 большего диаметра, а меньшее основание 5 конуса соосно скреплено с участком 2 меньшего диаметра. Длина L4 переходного участка 5 штифта - усеченного конуса постоянна и составляет десятую часть от длины L1 участка 1 большего диаметра.
Изгиб штифта приходится на участок 2 меньшего диаметра и составляет угол α=10° с осью этого участка 2. Линия изгиба 7 находится на расстоянии L5 от торца 6 штифта, которое в 2,2 раза превышает длину L1 участка 1 большего диаметра. На участке 1 выполнено не более двух сквозных отверстий 8 под блокирующие винты (не показаны), оси которых перпендикулярны оси штифта, и одно сквозное наклонное отверстие 9. Наклонное отверстие 9 расположено с пересечением оси участка 1 под углом β=35°. Средством для ротационной стабильности служат не менее двух цилиндрических вырезов 10 под блокирующие винты. Вырезы 10 расположены с диаметрально противоположных сторон участка 2 меньшего диаметра и смещены вдоль оси. Оси вырезов 10 расположены на расстояниях L6 и L7 от заостренного конца 4 наконечника 3. Расстояния L6 и L7 соответственно в 1,5 и 2 раза превышают длину наконечника 3. Оси вырезов 10 направлены параллельно осям сквозных отверстий 8 участка 1, перпендикулярных его оси. Глубина h вырезов 10 составляет 0,28 от диаметра D2 участка меньшей площади сечения.
На участке 1 большего диаметра соосно с этим участком выполнено резьбовое отверстие 11 под заглушку (не показана).
Переменная длина штифта составляет 190÷270 (мм), а участок большего диаметра и переходный участок имеют постоянные длины L1 и L4, которые соответственно равны 50 (мм) и 5 (мм).
Установка штифта производится согласно прототипу RU №2362504.
Использование предлагаемого технического решения позволяет по сравнению с прототипом увеличить срок службы, за счет уменьшения выделения в организм человека ионов вещества имплантата.