Сферична головка ендопротеза суглоба, переважно кульшового

Винахід відноситься до медицини, а саме - до травматології і ортопедії і торкається, безпосередньо, удосконалення головки ендопротеза суглоба, переважно кульшового. Відома сферична головка ендопротеза кульшового суглоба, що виконана або із вуглепластика [а.с. СРСР №1813425, А61F2/32, 1993], або із кераміки [проспект фірми AESCULAP, Німеччина, Huftendoprotesen - System, 1998, с.2-4] і мають глухий отвір, яким головка встановлюється і закріплюється на шийці ніжки ендопротеза. Недоліком даних головок, що виконані з вищезазначених матеріалів, є їх крихкість, так як ці матеріали дуже погано працюють на згин і тому не виключається руйнування головки при динамічному навантаженні на неї, а також при навантаженні, що пов'язане з утворенням напруги згину в ній. Найбільш близьким по суті і досягаємому результату до технічного рішення, що пропонується, є сферична головка ендопротеза суглоба, переважно кульшового, що виконана із металевого сплаву і має глухий отвір [проспект фирмы Алтимед, г.Минск, Беларусь, 1998. Новые горизонты в эндопротезировании, с.4, табл.2]. Головку виготовляють тут або із нержавіючої сталі, або із інших металевих сплавів, наприклад таких, які містять кобальт, хром і молібден (сплав СоМоСr). Такі головки мають значно більшу міцність на згин і розтягування, а також стійкість проти спрацювання, ніж головки із кераміки або вуглепластика. Але виконання головки ендопротеза із зазначених сплавів і сталі не виключає виникнення електричного потенціалу між різнорідними металами інших елементів ендопротеза (чашки, ніжки, шийки), що викликає електрохімічне окислювання зовнішньої поверхні головки і, як наслідок цьому, металоз суглоба, а в подальшому - розхитування ендопротеза і необхідність його заміни. Крім того зовнішня поверхня даної головки є суцільною, і після механічної обробки π (шліфування і полірування) являється гладкою, тобто без мікрочарунок і мікрорел'єфа. Це не виключає при відсутності рідини між головкою і чашкою, з якою вона контактує, сухого тертя їх одна об одну, що призводить до швидкого спрацьовування як головки так і чашки і руйнування їх. Це значно знижує надійність використання головки, особливо при використанні їх в ендопротезі кульшового суглоба. Завдання даного винаходу полягає у створенні сферичної головки ендопротеза суглоба, переважно кульшового, яка попереджує електрохімічне окислювання її зовнішньої поверхні і сухе тертя її о поверхню чашки, а, отже, виключає металоз суглоба, знижує спрацьовування як головки так і чашки ендопротеза, і підвищує, таким чином, надійність її використання. Поставлене завдання вирішується тим, що в сферичній голівці ендопротеза суглоба, переважно кульшового, що виконане із металевого сплаву і має глухий отвір, згідно до винаходу, на зовнішній поверхні сфери нанесене керамічне покриття із суміші оксиду алюмінію АІ 2O3 і двооксиду титана ТіО2 товщиною 150,0-400,0мкм., при цьому співвідношення оксиду алюмінію і двооксиду титана АІ 2О3/ТіО2 складає в зазначеному покритті складає як 0,90,98. Виконання керамічного покриття із суміші оксиду алюмінію АІ 2О3 і двооксиду титана ТіО2 на зовнішній поверхні головки створює діелектричний шар між чашкою, головкою і іншими частинами ендопротеза, і попереджує, таким чином, виникнення різниці електричного потенціалу між ними, а, отже, електрохімічне окислювання зовнішньої поверхні сфери. Крім того, виконання такого покриття створює в ньому мікрочарунки, в яких знаходиться змочувальна (синовіальна) рідина, що попереджує також ефект виникнення сухого тертя головки о чашку, і підвищує, таким чином, стійкість їх проти спрацьовування, а, отже, надійність використання головки. Аналогічних технічних рішень зі схожими ознаками при проведенні патентно-інформаційного пошуку не виявлено. Це свідчить про те, що технічне рішення, що пропонується; є новим, клінічно та промислово придатним. Винахід пояснюється кресленням, де на Фіг.1 зображена схематично сферична головка ендопротеза кульшового суглоба в перетині; на Фіг.2 - вид А, збільшено. Сферична головка ендопротеза суглоба виконана із металевого сплаву 1, наприклад із нержавіючої сталі, і має глухий отвір 2, за допомогою якого вона закріплюється на шийці ніжки ендопротеза. На зовнішній поверхні сфери 3 виконана одним із відомих способів (окунанням, газоплам'яним напилюванням, детонаційним та іншими) керамічне покриття 4 із суміші оксиду алюмінію АІ 2О3 і двооксиду титана ТіО2 товщиною h=150,0-400,0мкм., при цьому співвідношення оксиду алюмінію і двооксиду титана в зазначеному покритті АІ 2О3/ТіО2 складає як 0,9-0,98. Після стверджування даного покриття на зовнішній ії поверхні 5 утворюються мікрочарунки 6, які є ємкостями рідини (сивіальної), що утримується там у процесі роботи головки за рахунок поверхневого натяжіння. Кількість мікрочарунок та їх розмір регулюється складом двооксиду титана ТіO2: при збільшенні останнього в керамічному покритті розмір мікрочарунок, а також їх кількість зменшується. Крім того, двооксид титана підвищує компактність і міцність покриття. Зменшення складу його менш ніж 2% по відношенню до оксиду алюмінію, не виключає виразного впливу на компактність покриття, а збільшення його більш ніж 10% в складі покриття може значно зменшити кількість мікрочарунок і зменшити, таким чином, ефект мокрого тертя головки о чашку ендопротеза з наступними негативними явищами. Виконання покриття 4 товщиною h=150,0-400,0мкм. дозволяє здійснювати механічну обробку поліруванням сфери головки. Виконання покриття з товщиною більш ніж 400мкм. значно збільшує трудоємкість виготовлення головки і зменшує π міцність. В процесі роботи такої головки керамічне покриття виграє роль діелектричного шару між нею і чашкою, а також іншими частинами ендопротеза і попереджує, таким чином, виникнення різниці електричного потенціалу між ними. Електричне окислювання зовнішньої поверхні сфери 3 при цьому не відбувається, що позитивно позначається на відсутності металозу суглоба. Наявність на покритті мікрочарунок 6, які є ємкостями сивіальної рідини, що утримується в даних чарунках за рахунок поверхневого натягування, попереджує сухе тертя головки о чашку, підвищує стійкість їх проти спрацьовування, а отже надійність використання головки. Дана головка придатна також для ендопротезів других суглобів організму: плечового, колінного, пальця та інших. Моделювання роботи в лабораторних умовах даної головки показали повну відсутність різниці електричних потенціалів між різними частинами ендопротеза, а стійкість її проти спрацьовування підвищується в 2,4-2,7 рази, на основі чого можна зробити висновок, що надійність використання сферичної головки ендопротеза суглоба збільшується більш ніж вдвічі.