Стержневой ортопедический имплантат для наружного чрескостного остеосинтеза
Полезная модель относится к области медицинской техники, а именно, к устройствам для наружного чрескостного остеосинтеза, и может использоваться при изготовлении стержневых ортопедических имплантатов, входящих в конструкцию аппаратов внешней фиксации. Технический результат полезной модели заключается в создании имплантата, конструкция которого обеспечивает возможность введения и равномерного распространения лекарственных веществ в биоструктурах зоны перелома, а также высокую коррозионную стойкость и остеоинтеграционную способность поверхности. Ортопедический имплантат выполнен в виде металлического стержня с глухим осевым каналом диаметром 1,5-2,0 мм и состоит из резьбовой части для вкручивания в кость и резьбовой части для закрепления в аппарате внешней фиксации. На резьбовой части для вкручивания в кость во впадинах резьбы расположены радиальные отверстия диаметром 0,8-1,1 мм, сообщающиеся с осевым каналом. Поверхность резьбовой части для вкручивания в кость выполнена с оксидным покрытием, толщиной 60-70 мкм, имеющим поры размером 20-100 мкм с величиной суммарной пористости 30-45%. Глухой осевой канал и сообщающиеся с ним радиальные отверстия предназначены для введения лекарственных веществ в зону установки имплантата и перелома кости, а оксидное покрытие обеспечивает защитную антикоррозионную функцию поверхности и ее способность срастаться с костной тканью. 2 ил.
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.
Стержневые ортопедические имплантаты из медицинских металлов и их сплавов применяются в аппаратах внешнего чрескостного остеосинтеза при лечении переломов костей и исправлении деформаций костных сегментов опорно-двигательного аппарата. Для улучшения приживляемости стержневых имплантатов в зону их установки вводятся лекарственные вещества через систему отверстий в конструкции имплантатов. Однако в ряде клинических случаев происходит отторжение изделий из-за протекания на их металлической поверхности коррозионных процессов при воздействии жидких сред организма, а также из-за низкой прочности закрепления изделий в кости, вследствие отсутствия остеоинтеграции их поверхности.
Решение указанной медико-технической проблемы может быть достигнуто за счет выполнения ортопедических металлоимплантатов, имеющих систему отверстий для введения лекарственных веществ в зону имплантации и перелома кости, с защитным коррозионностойким оксидным покрытием, обладающим остеоинтеграционной способностью.
Известен стержневой остеофиксатор, состоящий из резьбовой части для вкручивания в кость и резьбовой части для закрепления в аппарате внешней фиксации [Бейдик О.В. и др. Моделирование наружного чрескостного остеосинтеза. - Саратов: Изд-во СГМУ, 2002. - 198 с]. На поверхности резьбовой части для вкручивания в кость имеется пористое биоактивное керамическое покрытие, обеспечивающее интеграционное взаимодействие с костной тканью. Однако недостатком данной конструкции является отсутствие технической возможности для введения лекарственных веществ в зону перелома кости.
Известна конструкция чрескостного остеофиксатора, выполненного в виде стержня с выступающей площадкой и сквозным канюлированным отверстием, на одном конце которого имеется резьбовой отдел для вкручивания в кость, а другой резьбовой конец выполнен для закрепления в аппарате внешней фиксации [Патент РФ 
2264795. Способ чрескостного остеосинтеза и устройство для его осуществления / Кашанский Ю.Б. и др. Опубл. 27.11.2005]. При этом канюлированное отверстие выполнено для введения лекарственных веществ в зону имплантации и перелома кости. Недостатком данного чрескостного остеофиксатора является опасность коррозионного разрушения металлической поверхности вследствие воздействия жидких сред организма и отсутствие технической возможности, обеспечивающей прочное интеграционное взаимодействие поверхности фиксатора с окружающей костью.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является конструкция чрескостного фиксатора, выполненного в виде стержня, на одном конце которого имеется резьбовая часть для вкручивания в кость, а на другом конце - резьбовая часть для закрепления в аппарате внешней фиксации. Стержень имеет осевой канал, конец которого со стороны резьбовой части для вкручивания в кость выполнен глухим, причем во впадинах резьбы данной части расположены радиальные отверстия, сообщающиеся с глухим осевым каналом, образуя многоканальную систему для введения и равномерного распространения лекарственного вещества в биоструктурах всей зоны перелома [Патент РФ 104055. Стержневой фиксатор для наружного чрескостного остеосинтеза / Родионов И.В., Бутовский К.Г. Опубл. 10.05.2011]. Данная конструкция стержневого остеофиксатора позволяет вводить лекарственные вещества в зону перелома кости, однако ее существенным недостатком является отсутствие возможности обеспечения высокой коррозионной стойкости поверхности при функционировании изделия в организме и отсутствие возможности обеспечения остеоинтеграции поверхности.
Задачей полезной модели является создание конструкции стержневого ортопедического имплантата, обеспечивающей возможность введения лекарственных веществ в зону перелома кости, а также возможность повышения коррозионной стойкости и остеоинтеграционной способности поверхности.
Поставленная задача решается за счет выполнения имплантата в виде металлического стержня, состоящего из резьбовой части для вкручивания в кость и резьбовой части для закрепления в опорах аппарата внешней фиксации, причем в стержне имеются глухой осевой канал и радиальные отверстия, которые выполнены в резьбовой части для вкручивания в кость так, что они расположены во впадинах резьбы и сообщаются с осевым каналом, образуя многоканальную систему для обеспечения возможности равномерного распространения вводимых лекарственных веществ во всей зоне перелома. Поверхность резьбовой части для вкручивания в кость выполнена с защитным коррозионностойким оксидным покрытием, имеющим поверхностно-пористую структуру для протекания процесса остеоинтеграции.
Описание конструкции.
На фиг.1 приведена предлагаемая конструкция чрескостного остеофиксатора, выполненная в виде металлического стержня диаметром 5,0-6,0 мм, в теле которого имеется глухой осевой канал 1 диаметром 1,5-2,0 мм. Стержень состоит из двух конструктивных частей: резьбовой части 2 для вкручивания в кость и резьбовой части 3 для закрепления в опорах аппарата внешней фиксации, имеющей хвостовик 4 для вкручивания стержня в кость с помощью ключа (на чертеже не показан), причем резьбовая часть 2 имеет на своей поверхности радиальные отверстия 5 диаметром 0,8-1,1 мм, расположенные во впадинах резьбы и сообщающиеся с осевым каналом 1. На поверхности резьбовой части 2 выполнено оксидное покрытие 6, толщиной 60-70 мкм, имеющее на своей поверхности поры размером 20-100 мкм с величиной суммарной пористости 30-45%.
На фиг.2 показано изображение поверхностной структуры оксидного покрытия на металлическом имплантате при увеличении в 500 крат, имеющее множество открытых пор 7 и выступающих частиц 8, характеризующих развитую морфологию поверхности, благоприятствующую остеоинтеграции.
Для установки ортопедических имплантатов описанной конструкции в кости просверливают каналы, в которые вкручивают стержни, закрепляемые свободными концами в опорах аппарата внешней фиксации. После репозиции костных отломков в осевой канал 1 стержней вводят необходимую дозу лекарственного вещества, которое поступает через равномерно расположенные на резьбовой части 2 радиальные отверстия 5, сообщающиеся с каналом 7, 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.
Во время функционирования имплантатов оксидное покрытие изолирует их металлическую поверхность от контакта с жидкими средами организма (такими как кровь, лимфа, тканевая жидкость), выполняя защитную функцию и предотвращая коррозионное разрушение металла. Это минимизирует опасность появления воспаления тканей и придает имплантатам повышенную биосовместимость. Поверхностно-пористая, развитая структура покрытия, состоящая из множества открытых пор 7 и выступающих частиц 8, обеспечивает прорастание костных клеток в имеющиеся поры 7 с последующим высокопрочным остеоинтеграционным закреплением имплантатов в кости.
Таким образом, предложенная конструкция ортопедического имплантата обеспечивает возможность введения и равномерного распространения лекарственных веществ в зоне перелома кости через систему выполненных отверстий, а также обеспечивает повышенную коррозионную стойкость и остеоинтеграционную способность поверхности благодаря наличию оксидного покрытия.
Стержневой ортопедический имплантат для наружного чрескостного остеосинтеза, выполненный в виде 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, отличающийся тем, что поверхность резьбовой части для вкручивания в кость выполнена с коррозионно-стойким остеоинтеграционным оксидным покрытием.
