×
12.07.2020
220.018.3210

ИМПЛАНТАТ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНЫХ ТРАБЕКУЛЯРНЫХ ДЕФЕКТОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области медицины, а именно к оперативной травматологии и ортопедии, и раскрывает имплантат для замещения костных трабекулярных дефектов, выполненный в виде тела вращения. Имплантат характеризуется тем, что тело вращения выполнено из пористого материала, выбранного из пористого титана или его сплава, и ограничено поверхностью эллипсоида, при этом эллипсоид имеет размеры по трем ортогональным осям в диапазоне от 5 до 30 мм. Изобретение обеспечивает улучшенную приспособляемость формы имплантата к размерным особенностям конкретного костного дефекта. Поскольку имплантат выполнен из металлического материала, то улучшается его видимость при проведении рентгенографии. Вследствие изготовления его из пористого материала повышается остеокондуктивный эффект. Изобретение может быть использовано для замещения костных дефектов трабекулярной кости в эпиметафизарной области. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к оперативной травматологии и ортопедии, и может быть использовано для замещения костных дефектов трабекулярной кости в эпиметафизарной области.

Известны конструкции имплантатов, применяемых в травматологии и ортопедии, представляющие собой стержневые системы и изготовленные из титана или титановых сплавов методом литья или прокатки. Они применяются, в основном, для протезирования коленных суставов. Структура титанового литья или проката представляет собой сплошной (беспористый) металл, получаемый методом отливки в печах вакуумно-дугового переплава и последующей обработкой давлением, включая прессование, ковку и прокатку, а при необходимости и горячую объемную штамповку.

Недостатком упомянутых структур имплантатов является отсутствие пор, которые могут выполнять несколько функций. Во-первых, наличие пор снижает массу имплантата, приближая ее к массе костного материала. Во-вторых, определенная архитектура расположения пор позволяет обеспечить улучшение совместимости с костью за счет остеоинтеграции в поровое пространство. В-третьих, пористые структуры обеспечивают более приемлемый для имплантатов уровень физико-механических свойств: упругости, демпфируемости и т.д.

Известен пористый титановый имплантат по патенту RU 160822, представляющий собой объемную фигуру, выполненную из прессованной титановой проволоки, окруженную по периметру каркасом, объемная фигура имплантата выполнена в виде параллелепипеда; каркас выполнен в виде рамки, при этом на каркасе выполнены технологические отверстия. Недостатком такого имплантата в форме параллелепипеда является несоответствие его формы с формой трабекулярной кости. Именно поэтому такой имплантат рекомендован для замещения позвонков и межпозвонковых дисков.

Известен имплантат для замещения костных дефектов в виде блока цилиндрической или призматической формы по патенту RU 88954, основа которого выполнена из композиционного материала, содержащего многонаправленный армирующий каркас из стержней, сформованных из углеродных волокон, расположенных вдоль оси указанных стержней, и углеродную матрицу, отличающийся тем, что основа имплантата покрыта слоем гидроксиапатита с содержанием 0,05…1 г гидроксиапатита на 1 см2 поверхности основы.

Недостатком предлагаемого имплантата является его определенная константная форма в виде цилиндра или призмы, что во многом исключает возможность прецизионного персонифицированного замещения костного дефекта. Также стоит отметить, что имплантат представляет собой монолитную структуру, что также снижает его остеоинтеграционные возможности.

Известен ближайший аналог заявляемого технического решения по патенту РФ №171824, выполненный из пористого материала в виде тела вращения. Материал представляет собой углерод-углеродную композицию, содержащую пироуглероднуто матрицу и армирующий каркас из углеродных волокон.

Тело вращения по известному аналогу (фиг. 1) представляет собой три соосные цилиндра, диаметр среднего цилиндра D составляет 10…30 мм, а диаметры d крайних цилиндров одинаковы, меньше диаметра среднего цилиндра и составляют 5…15 мм, при этом общая длина Н имплантата - 20…140 мм, а длина крайнего цилиндра h равна 5…20 мм. Можно отметить, что цилиндр как геометрическая фигура, образуется за счет вращения прямоугольника вокруг одной из осей симметрии.

По известному техническому решению после проведения резекции пораженных костных тканей выполняют замещение сформированного дефекта имплантатом. В состоянии реклинации крайние цилиндры имплантата плотно внедряют в костномозговой канал кости до контакта кости с поверхностью среднего цилиндра.

Недостатком известного имплантата является его монолитная структура, что исключает возможность остеокондуктивного эффекта и врастание новообразованной костной ткани в имплантат. Также очевидным недостатком имплантата является несоответствие его формы встречающимся в практике оперативной травматологии и ортопедии размерным особенностям конкретного костного дефекта. Кроме того, необходимо отметить, что углеродный имплантат является рентген негативным, что во многом исключает правильную послеоперационную интерпретацию результатов.

Техническая задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в лучшей приспособляемости формы имплантата к размерным особенностям конкретного костного дефекта. Попутно решаются задачи улучшения видимости имплантата при проведении рентгенографии и повышения остеокондуктивного эффекта.

Предлагается имплантат для замещения костных трабекулярных дефектов, выполненный в виде тела вращения. Он отличается тем, что тело вращения выполнено из пористого материала и ограничено поверхностью эллипсоида. Контур эллипсоида может быть получен за счет вращения эллипса вокруг оси симметрии. По определению эллипсоидом является замкнутая центральная поверхность второго порядка. Каноническое уравнение эллипсоида с центром, размещенным в центре декартовой системы координат xyz, имеет вид

где а=А/2, B=В/2, с - С/2 - полуоси, а А, В, С - оси эллипса.

Вид на эллипсоид со стороны оси у показан на фиг. 2, а со стороны оси z - на фиг. 3.

Форма эллипсоида в отличие от формы трех сочлененных между собой цилиндров не содержит ступеней, переход между которыми создает дополнительный уровень механических напряжений. Форма эллипсоида предполагает наличие плавных очертаний имплантата без наличия концентраторов напряжений и опасных сечений. Наличие сужающейся части у эллипсоида позволяет сцентрировать его относительно костномозгового канала кости.

Пористый материал в предлагаемой конструкции имплантата для замещения костных трабекулярных дефектов может представлять собой пористый титан. В ранее рассмотренных аналогах было показано, что титан является материалом, хорошо зарекомендовавшим себя в хирургической практике. Пористость в титане может быть достигнута различными путями: компактированием титанового порошка или даже титановой губки, спеканием титанового порошка или применением аддитивных методов 3D печати.

При необходимости увеличения прочности имплантата, его изготавливают из титанового сплава, например, 3,5-5,3V, 5,3-6,8 А1, остальное титан.

Практика применения имплантатов для замещения костных трабекулярных дефектов показала, что эллипсоид должен иметь размеры по трем ортогональным осям в диапазоне 5-30 мм. При меньших размерах эллипсоид теряет опору и внедряется полностью в костномозговой канал кости, а при больших размерах происходит чрезмерное перекрытие компактной кости. Назначение конкретных размеров зависит от особенностей строения и размеров кости конкретного пациента.

Для описания геометрии эллипсоида приходится оперировать соотношением размеров трех ортогональных осей, при этом одна из осей оказывается наименее вытянутой, другая наиболее вытянутой и третья по размерам занимает промежуточное положение. Практика применения имплантатов показала, что имплантат в виде эллипсоида должен иметь размер по одной из ортогональных осей 5-10 мм, по второй ортогональной оси 10-20 мм, по третьей ортогональной оси 20-30 мм.

На фиг. 1 показан имплантат по известному техническому решению. Вид на предлагаемую конструкцию имплантата со стороны оси у показан на фиг. 2, а со стороны оси z - на фиг. 3.

Имплантат для замещения костных трабекулярных дефектов (фиг. 2) ограничен поверхностью эллипсоида 1 и выполнен в виде тела вращения на основе материала, имеющего поры 2. В декартовой системе координат 3 в направлении оси х длина оси эллипсоида составляет величину А, в направлении оси z длина оси эллипсоида составляет величину С. На фиг. 3 показано, что в направлении оси у длина оси эллипсоида составляет величину В.

Наиболее рациональным способом изготовления имплантата является аддитивный метод 3D печати. Это обусловлено тем, что изделие имеет довольно сложную форму, которую трудно получить при использовании традиционных методов обработки металла, например, фрезерования. Кроме того, при использовании аддитивного метода 3D печати программным образом может быть задана архитектура пор имплантата. Доказательством осуществимости применения аддитивного метода 3D печати в этом случае является создание сложных ячеистых структур, описанных в патентах US 2017252165 и RU 2576610.

Ниже приводится порядок проведения операции с применением имплантата.

Перед операцией проводят предоперационное планирование, при котором оптимальную пространственную форму имплантата и его степень пористости подбирают исходя из данных компьютерной томографии. В операционной, соблюдая основные принципы проведения хирургической техники, производят доступ к суставному концу искомой кости, где имеется костный импрессионный дефект. Проводят резекцию патологического очага, очищение от фибропластической рубцовой ткани и моделирование последнего для восстановления правильной конгруэнтности суставных поверхностей. Далее осуществляют аугментацию смоделированного участка пористым титановым имплантатом по типу «press fit». Для увеличения стабильности замещение костного дефекта пористым титановым имплантатом сочетают с накостным остеосинтезом пластиной. Проводят интраоперационный рентген-контроль для оценки адекватности выполненной хирургической техники. Рану ушивают в стандартной манере. Послеоперационную реабилитацию проводят по всем правилам ведения больных ортопедотравматологического профиля, ограничивают осевую нагрузку на конечность до момента консолидации.

Таким образом, здесь показано, что техническая задача, решаемая настоящим изобретением, может быть выполнена. В том числе показана лучшая приспособляемость формы имплантата к размерным особенностям конкретного костного дефекта. Эллипсовидная форма имплантата позволяет прецизионно аугментировать дефект трабекулярной кости и уменьшить металлоемкость конструкции. Поскольку имплантат выполнен из металлического материала, то улучшается его видимость при проведении рентгенографии. Вследствие изготовления его из пористого материала повышается остеокондуктивный эффект.


ИМПЛАНТАТ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНЫХ ТРАБЕКУЛЯРНЫХ ДЕФЕКТОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 14.
04.04.2018
№218.016.33c4

Способ наработки радиоактивных изотопов в ядерном реакторе на быстрых нейтронах

Изобретение относится к cпособу наработки радиоактивных изотопов в ядерном реакторе на быстрых нейтронах. Способ предусматривает использование мишеней для наработки радиоизотопов, размещаемых в облучательной сборке между втулками, и прутков, выполненных с использованием замедляющего нейтроны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645718
Дата охранного документа: 28.02.2018
03.10.2018
№218.016.8dc1

Суперконденсатор и способ его изготовления

Изобретение относится к электротехнике, в частности к суперконденсаторам. Суперконденсатор состоит из герметичного защитного корпуса, первого и второго электродов, электрически изолированных друг от друга. Один или оба из электродов также изолированы от корпуса. Свободный объем ячейки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668533
Дата охранного документа: 01.10.2018
31.05.2019
№219.017.706b

Пористая структура для медицинских имплантатов

Изобретение относится к области медицины, конкретно к области аддитивных технологий, применяемых для изготовления имплантатов, предпочтительно из титановых сплавов. Описан медицинский имплантат, имеющий пористую структуру, которая содержит набор сфер, соединенных между собой по границам...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689794
Дата охранного документа: 29.05.2019
07.09.2019
№219.017.c8f1

Способ обработки пористых имплантатов на основе металлических материалов

Изобретение относится к изготовлению пористых материалов, в частности имплантатов, предпочтительно из титановых сплавов. Способ обработки пористых имплантатов на основе металлических материалов включает подготовку модели ячеистых структур и изготовление ячеистой структуры при воздействии на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699337
Дата охранного документа: 04.09.2019
13.12.2019
№219.017.ece2

Ячеистая структура имплантатов

Изобретение относится к области аддитивных технологий, применяемых для изготовления имплантатов, предпочтительно, из титановых сплавов. Ячеистая структура имплантатов выполнена в виде объемной решетки с расположением узлов на поверхности пространственных фигур, соединенных перемычками....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708871
Дата охранного документа: 11.12.2019
13.12.2019
№219.017.ed63

Ячеистая структура имплантата

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и предназначено для использования при изготовлении, с помощью аддитивных технологий, имплантатов предпочтительно из титановых сплавов. Выполняют имплантат, имеющий ячеистую структуру. Ячеистая структура имплантата...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708781
Дата охранного документа: 11.12.2019
24.01.2020
№220.017.f989

Имплантат для остеотомии

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии. Имплантат для остеотомии выполнен из металла или сплава и имеет форму призмы с основанием в виде прямоугольного треугольника, содержащего длинный и короткий катеты и гипотенузу. При этом призма содержит совокупность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002711753
Дата охранного документа: 21.01.2020
15.02.2020
№220.018.02c8

Способ реконструкции дефекта нижней челюсти с использованием эндопротеза

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, и может быть использовано при реконструкции дефектов нижней челюсти. Эндопротез изготавливают из титана и его сплава в виде трехмерного пористого тела, повторяющего геометрию реконструируемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714212
Дата охранного документа: 13.02.2020
20.04.2023
№223.018.4e7e

Устройство оперативного регулирования связи разонансной системы циклотрона с системой высокочастотного питания

Изобретение относится к области ускорительной техники, в частности к устройствам индуктивного возбуждения резонансных систем циклотронов. Технический результат - повышение эффективности регулирования связи резонансной системы циклотрона с системой высокочастотного питания и упрощение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793307
Дата охранного документа: 31.03.2023
21.05.2023
№223.018.68ca

Радиоизотопный твердотельный самозаряжающийся конденсатор

Изобретение относится к области твердотельной микроэлектроники, а именно к конденсаторам с твердым электролитом, которые могут быть использованы в различных портативных электронных устройствах в качестве автономных источников питания. Самозаряжающийся радиоизотопный конденсатор изготовлен из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794514
Дата охранного документа: 19.04.2023
Показаны записи 1-10 из 60.
27.01.2013
№216.012.1e88

Способ лечения переломов проксимального отдела бедра в условиях остеопороза

Изобретение относится к области медицины, а именно к ортопедии и травматологии, в частности, к способам, используемым при хирургическом лечении переломов бедра. Выполняют репозицию перелома скелетным вытяжением за мыщелки бедра и предварительно, до введения интрамедуллярного стержня фиксируют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473317
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.08.2014
№216.012.e81a

Хирургический доступ к наружному мыщелку большеберцовой кости для остеосинтеза при переломах

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии. Используется для открытой репозиции и внутренней фиксации переломов наружного мыщелка большеберцовой кости (по классификации Schatzker - I, II, III тип перелома) у взрослых. Хирургический доступ при внутрисуставных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525211
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.08.2014
№216.012.ec03

Способ определения загрязненности неметаллическими включениями стальных изделий

Использование: для определения загрязненности неметаллическими включениями стальных изделий. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют отбор образцов, изготовление шлифов с полированной поверхностью, определение размеров и химического состава включений путем получения спектров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526227
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.02.2015
№216.013.2a0c

Способ получения цилиндрической заготовки в виде прутка из металлического армированного композиционного материала

Изобретение относится к области металлургии, а именно к методам получения заготовок типа прутков из композиционных материалов литейными технологиями. Способ включает размещение в цилиндрической емкости проволоки из упрочняющего металлического материала, расплавление металла матрицы, заполнение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542221
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.09.2015
№216.013.7ee3

Способ временной фиксации внутрисуставных переломов дистального отдела костей голени

Изобретение относится к травматологии и ортопедии и может быть применимо для временной фиксации внутрисуставных переломов дистального отдела костей голени. Проводят спицы через середину пяточной кости снаружи внутрь под углом 10-15° к фронтальной плоскости голеностопного сустава. Проводят спицы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564080
Дата охранного документа: 27.09.2015
20.01.2016
№216.013.a04f

Способ получения литой цилиндрической заготовки

Предлагаемое изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения заготовок типа дисков или колец из композиционных материалов. Способ включает получение расплавленного металлического материала матрицы, погружение в расплав трубки из кварцевого стекла, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572681
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.01.2016
№216.013.a050

Способ получения многослойной полой заготовки

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении многослойных полых заготовок. Первую полую заготовку исходных размеров подвергают прокатке на кольцепрокатном стане с получением заготовки первого перехода. Внутренний диаметр указанной заготовки увеличен до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572682
Дата охранного документа: 20.01.2016
10.04.2016
№216.015.2b7a

Способ получения полос из немерных отрезков труб

Изобретение относится к методам утилизации немерных концов труб предпочтительно из нержавеющей стали. Способ включает разделку исходной трубы на мерные и немерные отрезки, плющение отрезков с получением плоского профиля. Получение товарного продукта без применения энергоемких процессов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579856
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2eb1

Способ получения изделий типа стакан из немерных концов труб

Изобретение относится к области металлургии, а точнее к методам утилизации немерных концов труб, предпочтительно из нержавеющей стали. Способ включает разделку исходной трубы на мерные и немерные отрезки. При этом немерные отрезки дополнительно нарезают на заготовки определенной длины....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580257
Дата охранного документа: 10.04.2016
27.04.2016
№216.015.39ce

Винтовой имплантат для остеосинтеза шейки бедренной кости

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к ортопедии и травматологии, в частности, к способам, используемым при хирургическом лечении переломов бедра, в том числе и в условиях остеопороза костей. Винтовой имплантат для остеосинтеза шейки бедренной кости включает выполненные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582980
Дата охранного документа: 27.04.2016
+ добавить свой РИД