Транспедикулярный винт с покрытием из алмазоподобного углерода
Полезная модель относится к медицине, а именно к погружным фиксирующим устройствам для транспедикулярной фиксации позвонков и может быть использована в травматологии и ортопедии при оперативном лечении переломов и остеохондроза грудного и поясничного отделов позвоночника. Конструкция представлена резьбовым транспедикулярным винтом, поверхность которого покрыта слоем твердого аморфного алмазоподобного углерода толщиной 0,5-1,5 мкм под которым расположен промежуточный адгезионный слой, выполненный из титана или его соединений с углеродом, толщина которого составляет 0,05-0,15 мкм. Обеспечивается повышение прочностных свойств винта и исключение развития асептического некроза и резорбции костной ткани позвонка. 1 илл.
Полезная модель относится к медицине, а именно к погружным фиксирующим устройствам для транспедикулярной фиксации позвонков и может быть использована в травматологии и ортопедии при оперативном лечении переломов и остеохондроза грудного и поясничного отделов позвоночника.
Исходя из опыта применения транспедикулярных устройств, одной из проблем погружного остеосинтеза позвоночника транспедикулярными фиксаторами является развитие резорбции костной ткани в ответ на компоненты металлов, входящих в состав фиксатора. Известно, что при коррозии металлофиксаторов, содержащих железо, идет накопление ионов железа в лимфоидных органах (Гюнтер В.Э. // Росс. вестн. дентал. имплантол. 2003. 
2). Кроме этого, учитывая усилия, направленные на введение транспедикулярного винта и затягивания гаек на винтах, необходимо обеспечить уменьшение коэффициента трения и упрочение поверхности материала винта, и, следовательно, уменьшить вероятность попадания в живую ткань металлических частей износа.
Известны конструкции позволяющие провести транспедикулярную фиксацию позвоночника (патент РФ 2108763). Открытым путем через корни дуг позвонков выше и ниже пораженного сегмента вводят транспедикулярные винты, на которых монтируют репонирующую систему. С помощью репонирующей системы устраняют смещения позвонков, затем оперированный отдел позвоночника фиксируют, для чего транспедикулярные винты соединяют штангами, адаптируя к форме позвоночника.
Однако самонарезающие транспедикулярные винты, выполненные из сплава на основе железа или титана, введенные в позвонки, не исключают попадания в живую ткань металлических частей износа. Кроме того возможно развитие резорбции костной ткани вследствие постоянного пребывания винтов в организме пациента.
Известен, например, винт транспедикулярный моноаксиальный, используемый в операциях транспедикулярной фиксации позвоночных сегментов (каталог НПИО МеДеТаль - http://www.medetal.ru/node/53), выполненный из сплава на основе титана и обладающий стойкостью к усталостным переломам. Однако покрытие винта имеет недостаточно высокую твердость и невысокую адгезию к поверхности основного материала, кроме того при использовании винта не исключается развитие резорбции костной ткани позвонка.
Технический результат - создание усовершенствованного резьбового транспедикулярного винта с покрытием, повышающим его прочностные свойства и позволяющим устранить возможную коррозию металла винта и резорбцию костной ткани.
Для решения поставленной задачи транспедикулярный винт с самонарезающей резьбой, выполненный из сплава титана или из сплава на основе железа, согласно полезной модели, транспедикулярный винт выполнен с покрытием из твердого аморфного алмазоподобного углерода толщиной 0,5-1,5 мкм, под которым расположен промежуточный адгезионный слой, выполненный из титана или его соединений с углеродом толщиной 0,05-0,15 мкм для усиления сцепления покрытия с основным материалом винта.
Снабжение поверхности транспедикулярного винта покрытием из твердого аморфного алмазоподобного углерода толщиной 0,5-1,5 мкм позволяет произвести упрочнение рабочей части винта (твердость поверхности винта с нанесенным покрытием составляет 7000-10000 кг\см2 при коэффициенте трения не более 0,1), а сам углерод обеспечивает максимальную нейтральность к окружающим тканям организма (Lifshits. Diamond-like carbon - present status. Diamond and related materials 8 (1999) 1659-1676, Cui F.Z., Li D.J. A review of investigations on biocompatibility of diamond-like carbon and carbon nitride films. Surface and Coatings Technology 131 (2000) 481-487). Материал покрытия транспедикулярного винта является не токсичным и биологически совместимым с окружающими тканями (доказано авторами при доклинических и токсикологических исследованиях). Наличие промежуточного слоя обеспечивает наилучшее химическое взаимодействие между материалом, из которого выполнен винт (стандартный винт: сплав титана марки ВТ 14 или сплав на основе железа 12Х18Н9Т) и твердым аморфным алмазоподобным углеродом, а его толщина является оптимальной для обеспечения прочной адгезии. Покрытие может быть нанесено на винт известными способами, например, используя плазменный метод или конденсацию ионов углерода с энергией 100 эВ, образующихся при магнетронном или дуговом распылении графита (патент РФ 2360032, патент РФ 80743).
Транспедикулярный винт (Фиг.1) представляет собой резьбовой самонарезающий винт стандартной конструкции, изготовленный из сплава титана марки ВТ 14 или из сплава на основе железа 12Х18Н9Т. Транспедикулярный винт имеет покрытие из двух слоев: промежуточный адгезионный слой толщиной 0,05-0,15 мкм, выполненный из титана или его соединений с углеродом и слой из твердого аморфного алмазоподобного углерода толщиной 0,5-1,5 мкм.
Оперативное вмешательство выполняют в положении на животе. Разрез кожи производят по средней линии над остистыми отростками на 1-2 позвонка выше и ниже поврежденного. Скелетируют остистые отростки и дужки до основания поперечных отростков и определяют стандартные точки введения винтов. Например, в грудном отделе точки введения находятся на пересечении вертикальной линии, проходящей через середину выпуклой части суставного отростка и горизонтальной линии, проведенной через середину верхней трети основания поперечного отростка. Перед установкой винтов необходимо подготовить зону их введения - для этого кусачками удаляют кортикальный слой дуги до губчатой кости над местом введения винта и намечают входную точку для его введения. Транспедикулярный винт с помощью отвертки внедряют вращательными движениями до упора его головки в надкостницу позвонка. После проведения устранения смещений позвонка транспедикулярные винты соединяют стержнем в положении максимальной адаптации к форме позвоночника. Активный дренаж, послойные швы на рану.
Использование транспедикулярных винтов имеющих покрытие из твердого аморфного алмазоподобного углерода позволит избежать развития асептического некроза и резорбции костной ткани позвонка, повышаются прочностные и трибологические свойства поверхности винта. При этом не усложняется операционный прием и не увеличивается травматичность операции.
Транспедикулярный винт с самонарезающей резьбой, выполненный из сплава титана или из сплава на основе железа, отличающийся тем, что транспедикулярный винт выполнен с покрытием из твердого аморфного алмазоподобного углерода толщиной 0,5-1,5 мкм, под которым расположен промежуточный адгезионный слой, выполненный из титана или его соединений с углеродом, толщиной 0,05-0,15 мкм для усиления сцепления покрытия с основным материалом винта.
