×
13.10.2018
218.016.9175

ИМПЛАНТАТ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к медицине, хирургии и ортопедии. Имплантат для замещения костных дефектов выполнен из углерод-углеродного композиционного материала. Материал содержит пористую матрицу из волокон кристаллического углерода с межслоевым расстоянием 3,58…3,62 ангстрема, при общем количестве волокна 20…80%. Материал-наполнитель состоит из кристаллического углерода с межслоевым расстоянием 3,42…3,44 ангстрема в количестве 50…70% и аморфного углерода в виде кокса в количестве 10…20% от общего объема пор матрицы. При этом в аморфный углерод внедрены углеродные нанотрубки в количестве 0,05…1,0% от массы аморфного углерода. Изобретение позволяет повысить эффективность применения имплантата для замещения костных дефектов путем повышения коэффициента запаса прочности кости при замещении ее дефекта. 2 з.п. ф-лы.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое техническое решение относится к области медицины, а именно к травматологии, ортопедии и восстановительной хирургии, и касается усовершенствований сложных композитных материалов, идущих на изготовление имплантатов для замещения дефектов костей.

При хирургическом лечении костных заболеваний и травм возникает необходимость замещения костных дефектов с помощью имплантатов. В качестве имплантатов используют аллотрансплантаты, то есть донорские ткани, а также эксплантаты, такие как металлические конструкции, силикон, желатиновые губки и пленки, полиметилметакрилат, монолитный политетрафторэтилен, при этом они не смогли решить проблему интеграции имплантата с костной тканью.

В настоящее время для изготовления имплантатов используются материалы различных классов: металлы (титан), керамика (оксиды алюминия и циркония, гидроксоапатит) и некоторые синтетические полимеры (высокомолекулярный полиэтилен, полиметилметакрилат, и т.д.). Металлические, полимерные и керамические материалы, используемые в качестве имплантатов, обладают рядом недостатков. Так, применение металлических имплантатов - особенно при воспалительном заболевании кости - часто приводит к резорбции костной ткани. Полимерные материалы подвержены биологическому старению. Керамические материалы, обладая многими достоинствами, являются слишком хрупкими. Многих указанных недостатков лишены углеродные имплантаты.

Известен имплантат, описанный в патенте РФ 2204361 [20.05.2003, кл. A61F 2/44]. Имплантат выполнен из углерод-углеродного композиционного материала, содержащего пироуглеродную матрицу и армирующий каркас из углеродных волокон. Имплантат может иметь форму призмы (прямоугольной, с основаниями П- или Г-образными), в виде цилиндра или таблетки. Известные имплантаты обладают достаточным уровнем прочности, хорошей биосовместимостью, после операционного применения хорошо фиксируются в кости.

Недостатком известных имплантатов является несоответствие формы имплантата встречающимся в хирургической практике размерным особенностям ряда костных дефектов. При этом раскрытые в вышеуказанном патенте имплантаты являются неполноценно функционирующими, так как не обладают достаточным сцеплением как внутри, так и на поверхности имплантата, что приводит к снижению их прочности циклическим нагрузкам.

Известен имплантат, описанный в патенте RU 2609832 [06.02.2017, кл. A61F 2/44]. Имплантат для замещения костных дефектов выполнен из пористого углерод-углеродного композиционного материала содержит пироуглеродную матрицу и многонаправленный армирующий каркас из углеродных волокон и состоит из не менее чем двух составных частей, которые после совмещения образуют необходимую внешнюю форму имплантата и замкнутую полость внутри имплантата, предназначенную для размещения в ней лекарственного вещества. Известный пористый углеродный имплантат для замещения костных дефектов обеспечивает повышение эффективности лечения воспалительных и онкологических заболеваний за счет применения его для пролонгированной доставки лекарственных веществ в оперированную область пациента.

Недостатком известного имплантата является не достаточное сцепление как внутри, так и на поверхности имплантата, что приводит к снижению его прочности циклическим нагрузкам.

Известен имплантат, описанный в патенте РФ 2609827 [06.02.2017, кл. A61F 2/28]. Композиционный имплантат для компенсации костных дефектов выполнен из пористого композиционного материала, содержащего углеродную матрицу, аримирующий каркас из углеродных волокон и открытые поры, объем которых не менее 5% от объема материала, а поры композиционного материала частично или полностью заполнены раствором органического йодсодержащего вещества, не вызывающим токсического действия на организм человека в количестве 0,01-0,1 г на 1 мкг массы человека, при этом содержание вещества составляет не менее 3 мг в 1 см3 композиционного материала.

Известный имплантат обладает повышенной рентгеноконтрастностью и удобен при проведении операций: за счет рентгеноконтрастности материала облегчается контроль за правильностью его установки в костном дефекте.

Однако недостатком данного имплантата является низкое значение его прочности циклическим нагрузкам.

Известен имплантат, описанный в патенте РФ 162540 [10.06.2016, кл. A61F 2/00]. Имплантат для замещения костных дефектов, выполнен из углерод-углеродного материала, содержащего пироуглеродную матрицу и армирующий каркас из углеродных волокон, при этом он выполнен в виде цилиндрического сегмента усеченного прямого кругового цилиндра, отсеченного плоскостью параллельно цилиндрической оси, при этом длина отсеченного сегмента в плоскости основания цилиндра составляет 0,3-0,8 от диаметра основания цилиндра, а двугранный угол между плоскостями оснований усеченного цилиндра составляет 10-50°.

Известный имплантат имеет форму соответствующую замещаемому костному дефекту, при этом имплантат имеет низкое значение прочности при циклическом нагружении.

Технический результат предложенного решения заключается повышение эффективности применения имплантата для замещении костных дефектов путем повышения коэффициента запаса прочности в зависимости от видов нагружений конкретной кости при замещении ее дефекта.

Данный технический результат достигается тем, что имплантат для замещения костных дефектов, выполнен из углерод-углеродного композиционного материала, при этом материал содержит пористую матрицу из волокон кристаллического углерода с межслоевым расстоянием 3,58…3,62 ангстрема, при общем количестве волокна 20…80% и материал-наполнитель, состоящий из кристаллического углерода с межслоевым расстоянием 3,42…3,44 ангстрема в количестве 50…70%, и аморфного углерода в виде кокса в количестве 10…20% от общего объема пор, а аморфный углерод содержит углеродные нанотрубки в количестве 0,05…1,0% от массы аморфного углерода.

Кроме того, в техническом решении предлагаются дополнения, направленные на его дальнейшее улучшение.

Так, например, для ускорения формирования костной ткани, имплантат для замещения костных дефектов содержит остеокондуктивные и/или остеоиндуктивные материалы.

При этом остеокондуктивным и/или остеоиндуктивными материалами являются гидроксиапатит кальция, трикальцийфосфат, в том числе с добавками коллагена или белками.

Указанные предпочтительные дополнительные особенности могут сочетаться в имплантате в различных комбинациях.

Сущность предлагаемого технического решения состоит в следующем.

Имплантат выполнен из углерод-углеродного композиционного материала.

При этом материал содержит пористую матрицу из волокон кристаллического углерода с межслоевым расстоянием 3,58…3,62 ангстрема, при общем количестве волокна 20…80% и материал-наполнитель, состоящий из кристаллического углерода с межслоевым расстоянием 3,42…3,44 ангстрема в количестве 50…70%, и аморфного углерода в виде кокса в количестве 10…20% от общего объема пор, а аморфный углерод содержит углеродные нанотрубки в количестве 0,05…1,0% от массы аморфного углерода.

Входящие в состав углеродные нанотрубки в количестве 0,05…1,0% от массы аморфного углерода обуславливают достижение технического результата в части прочности при циклическом нагружении.

Используемый для изготовления имплантата композиционный материал обладает биосовместимостью, прочностью, остеокондуктивными свойствами.

Предполагаемая форма и размер имплантата определяется хирургом до операции на основании рентгенологической оценки величины получаемого костного дефекта.

При этом также стоит отметить, что форма и размер имплантата зависит от вида конкретной кости и ее дефекта, а также от таких факторов: возраст, телосложение и образ жизни пациента и т.д.

Имплантаты, изготовленные из композиционного материала состава указанного выше, могут быть использованы не только в хирургии длинных костей, остеотомии, но при замещении различных костных дефектов, например, в вертебрологии.

Предлагаемый имплантат отвечает функциональным требованиям назначения костных имплантатов и удобства его имплантирования. Новое сочетание (совокупность) свойств (качественно иное по сравнению с известными решениями) обеспечено у предлагаемого решения: содержание в материале только остеосовместимых с костной тканью компонентов, в т.ч. изоморфных биоминералам кости; пористостью, имитирующей структурные особенности различных слоев кости (кортикальный, спонгиозный). Препараты, вещества, используемые в предлагаемом составе имплантата, не являются токсичными, разрешены к применению в медицине.

Применение имплантата для замещения костных дефектов в клинической практике повышает эффективность лечения за счет полного функционального восстановления поврежденного сегмента и отсутствия необходимости в повторных операциях для удаления имплантата.

Таким образом, применение предлагаемого технического решения обеспечивает получение имплантата для замещения костных дефектов, структура которого сформирована композиционным материалом, состава указанного выше. Имплантат обладает низким коэффициентом трения и величиной износа, повышенной пористостью и прочностью, и является нетоксичным. Тем самым достигается повышение эффективности применения имплантатов при замещении костных дефектов.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 161.
27.03.2016
№216.014.c878

Автоматическая система загрузки ракет в самоходную пусковую установку

Изобретение относится к военной технике. Автоматическая система загрузки ракет в составе подвижного ракетного комплекса состоит из цепных транспортеров и рельсовых направляющих, размещенных на основании контейнеров транспортно-заряжающей машины (ТЗМ) и самоходной пусковой установки (СПУ)....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578917
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.06.2016
№217.015.041c

Стенд для испытаний шарнирных подшипников

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний шарнирных подшипников с имитацией эксплуатационных нагрузок и температур. Стенд состоит из основания, на котором размещены и соединены при помощи кинематической цепи привод и нагрузочное устройство. Основание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587693
Дата охранного документа: 20.06.2016
20.06.2016
№217.015.0509

Раскрываемый руль

Изобретение относится к ракетной технике. Раскрываемый руль содержит складываемую часть руля (1) и корневую часть (2), закрепленную в приводе (3) управления рулем и установленную в корпусе с возможностью поворота, и привод (5) раскрытия руля со штоком (6) для его продольного перемещения. Шток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587751
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.05.2016
№216.015.3ac3

Термоэмиссионный способ тепловой защиты частей летательных аппаратов

Термоэмиссионный способ тепловой защиты частей летательных аппаратов (ЛА) включает отвод теплового потока от нагреваемой части ЛА к менее нагретой с помощью термоэмиссионного модуля посредством размещения на внутренней поверхности нагреваемых частей ЛА электропроводящего материала или покрытия,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583511
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.05.2016
№216.015.3b21

Способ одновременного выведения группы спутников на некомпланарные орбиты (варианты)

Группа изобретений относится к формированию систем ИСЗ с некомпланарными орбитами. Способ включает одновременное выведение группы ИСЗ ракетой-носителем (РН). При этом на РН устанавливают гиперзвуковой летательный аппарат (ГЛА), выводимый на баллистическую траекторию, в апогее которой ГЛА...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583507
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.05.2016
№216.015.3db9

Защитная панель летательного аппарата

Изобретение относится к ракетно-космической технике и касается защитных панелей. Защитная панель летательного аппарата (ЛА) состоит из плиток, жестко закрепленных на внешней поверхности ЛА. На каждой плитке выполнены выступ в центральной части и вырезы на краях. Плитки соединены между собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583532
Дата охранного документа: 10.05.2016
27.08.2016
№216.015.4dd5

Корпус гиперзвукового летательного аппарата и способ его изготовления

Группа изобретений относится к авиационной и ракетной технике. Способ изготовления корпуса гиперзвукового летательного аппарата из композиционных материалов характеризуется тем, что изготавливают методом намотки или объемного плетения одну или более оболочек вращения, из которых нарезают по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595354
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.4eb2

Способ управления полетом ракеты

Изобретение относится к военной технике, преимущественно к тактическим и оперативно-тактическим комплексам управляемого ракетного оружия (УРО) с баллистическими (аэробаллистическими) и высотными крылатыми ракетами. В состав оптико-электронной корреляционно-экстремальной СН ракеты дополнительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595282
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.4efc

Обслуживаемый на орбите автоматический космический аппарат

Изобретение относится к области космической техники. Обслуживаемый на орбите космический аппарат (КА) содержит штатную двигательную установку с топливными баками, систему подачи топлива с заправочной горловиной, целевую аппаратуру, систему управления движением, систему электропитания, силовые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595352
Дата охранного документа: 27.08.2016
13.01.2017
№217.015.7520

Способ определения коэффициента трения подшипника

Изобретение относится к способам измерения трения в подшипниках. Способ определения коэффициента трения подшипника заключается в создании усилия на подшипник от нагрузочного устройства. При этом создается дополнительное усилие от силовозбудителя. Причем усилия, приложенные к подшипнику от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598696
Дата охранного документа: 27.09.2016
Показаны записи 1-10 из 80.
27.01.2013
№216.012.1f91

Клей-компаунд

Изобретение относится к клею-компаунду для использования в производстве углеродных, углерод-карбидокремниевых композиционных материалов и изделий из них. Клей-компаунд содержит бакелит жидкий, отвердитель, диспергированное углеродное волокно и наполнитель, имеющий карбид кремния. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473582
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2c19

Узел стыковки разделяемых ступеней ракет

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано в конструкциях ракет для разделяемых ступеней и составных частей. Узел стыковки разделяемых ступеней ракет содержит корпус, силовую опору с кольцевой проточкой и заходной фаской с элементами фиксации. На корпусе и силовой опоре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476816
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.3288

Способ изготовления изделия из композиционного материала

Изобретение относится к способу изготовления изделия из композиционного материала. Согласно способу для повышения качества готового изделия после выкладки на приспособлении слои тканого материала закрепляют накладкой со сквозными щелями, оппозитными щелям приспособления, с фиксацией накладки на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478479
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.33d7

Камера жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к ракетной технике. Камера ЖРД содержит корпус с раструбом, вкладыш с соплом и стенкой камеры сгорания и форсуночную головку, при этом вкладыш, по крайней мере, на участке сопла выполнен из композиционного материала с геликоидной намоткой препрега тканой ленты и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478814
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.33dc

Способ изготовления вкладыша с соплом жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к ракетной технике. Способ изготовления заготовки вкладыша намоткой на оправку волокнистого материала со связующим, полимеризацию, снятие с оправки заготовки вкладыша и выполнение ее механической и высокотемпературных обработок. При изготовлении заготовки вкладыша на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478819
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3ac9

Камера жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к ракетной технике. Камера сгорания, сопло и раструб выполнены в виде отдельных секций, скрепленных в стыках высокотемпературной клеевой композицией, а камера ЖРД снабжена сплошным герметизирующим слоем клеевой композиции на наружных поверхностях камеры сгорания, сопла и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480610
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3aca

Способ изготовления камеры жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к ракетной технике, точнее - к способам изготовления камер ЖРД. Камера сгорания, сопло и раструб изготовляют в виде отдельных механически обработанных секций, на стыкуемые поверхности которых наносят высокотемпературную клеевую композицию, и устанавливают на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480611
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.09.2013
№216.012.6ed0

Способ формирования космического корабля и космический корабль

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для формирования космического корабля (КК) модульного типа. КК содержит базовый блок, бортовую двигательную установку, стыковочный модуль со стыковочными агрегатами, замками крепления и отделения, выдвижными балками с узлами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494019
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.6ed2

Расфиксатор

Изобретение относится к космической технике (КТ) и может быть использовано для расчековки элементов КТ. Расфиксатор содержит перфорированный теплопроводящий цилиндрический корпус, крышку, линейно перемещаемый подвижный элемент в виде подпружиненного поршня, стопор из двух термопластичных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494021
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.09.2013
№216.012.6ee8

Способ изготовления изделий из углерод-карбидокремниевого материала

Изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической и химико-металлургической отраслях промышленности, а также в авиатехнике для изготовления конструкционных материалов, подвергающихся воздействию агрессивных сред и механическим нагрузкам. Изготавливают заготовку из пористого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494043
Дата охранного документа: 27.09.2013
+ добавить свой РИД