Головка ендопротеза кульшового суглоба з покриттям

Реферат: Головка ендопротеза кульшового суглоба з покриттям виготовлена із того ж самого сплаву титану, що і ніжка ендопротеза, має глухий конусний отвір і керамічне покриття на зовнішній сферичній поверхні. Покриття товщиною 100-200 мкм виконано з керамічного високочистого оксиду алюмінію. UA 111940 U (12) UA 111940 U UA 111940 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медицини, а саме травматології та ортопедії, і може бути використана при ендопротезуванні кульшового та інших суглобів для відновлення їх функцій після травм і захворювань. Відома головка ендопротеза кульшового суглоба з гладкою сферичною зовнішньою поверхнею, яка виконана з нержавіючої сталі, що містить залізо, хром, нікель, молібден, або з інших металевих сплавів, наприклад, кобальтхроммолібденових, і має глухий отвір, яким вона насаджується і закріплюється на ніжці ендопротеза [Новые горизонты в эндопротезировании: проспект фирмы Алтимед. - Минск, Беларусь, 1998. - С. 4]. Недоліком цих головок, виготовлених із зазначених матеріалів, є те, що вони містять важкі метали (кобальт, хром, молібден), що може спричинити токсичні ураження. Крім цього, через те, що виробники ендопротезів комбінують ці головки з титановою ніжкою, є небезпека утворення гальванічної пари між різнорідними металами компонентів ендопротеза і, як наслідок цього, розвиток корозії, металозу, резорбції кісткової тканини з наступною нестабільністю ендопротеза і необхідністю його заміни. Відома головка ендопротеза кульшового суглоба, що виконана з кераміки і має зовнішню сферичну робочу поверхню, основу та посадкове гніздо під шийку ніжки у вигляді арки, стінка якої з'єднує робочу поверхню та основу. Фіксація головки здійснюється за рахунок щільної посадки на посадкове місце ніжки та закріплення в ацетабулярному компоненті ендопротеза [Керамическая головка ендопротеза. Патент РФ № 2089137, МПК А61F2/32. - Опубл. 10.09.1997. - Бюл. № 25. - С. 149. / Галкин Г.М., Губанов С.А., Иванова Л.П., Огородников В.Б.]. Недоліком даної керамічної головки є недостатньо надійна експлуатація головки, що знижує стабільність ендопротеза і обмежує термін його функціонування. Це пов'язано з тим, що фіксація головки на ніжці здійснюється за рахунок щільної посадки. У процесі експлуатації ендопротеза через хрупкість і недостатню тріщиностійкість кераміки динамічні навантаження, а також навантаження, що пов'язані з утворенням напруги на згин, які виникають при щільній посадці головки на ніжку у місці їхнього контакту під дією ваги людини, можуть призвести до руйнування головки та порушення функції кульшового суглоба, що потребує повторного оперативного втручання для її заміни. Крім цього, керамічні головки недостатньо технологічні. Найбільш близьким по суті та результату, який досягається, до запропонованого технічного рішення є головка ендопротеза кульшового суглоба, що виготовлена із того ж самого сплаву титану, що і ніжка, і має глухий конусний отвір, при цьому на сферичну зовнішню поверхню головки нанесено керамічне покриття із нітриду титану товщиною приблизно 5 мкм [www.implantcast-rus.com / Асортимент імплантатів і ендопротезів кульшового суглоба російської філії німецької компанії Implantcast]. Фіксація головки здійснюється за рахунок конусної посадки на посадкове місце ніжки та щільної установки в ацетабулярний компонент ендопротеза. Недоліком цієї головки з керамічним покриттям із нітриду титану на сферичній зовнішній поверхні є недостатньо надійна експлуатація головки. В процесі експлуатації спостерігається лущення покриття у вигляді "яєчної шкаралупи", що призводить до катастрофічно високого зносу матеріалів пари тертя ендопротеза і потрапляння продуктів зношення у навколишні тканини з наступною асептичною нестабільністю ендопротеза і необхідністю його заміни. Це пов'язано з тим, що покриття з нітриду титану на сферичну зовнішню поверхню головки нанесено плазмохімічним методом і через недостатню щільність і міцність зчеплення з основою може відлущуватися від основи. Тому відомі конструкції не забезпечують надійну експлуатацію головки та ендопротеза у цілому. В основу корисної моделі "Головка ендопротеза кульшового суглоба з покриттям" поставлена задача удосконалення головки ендопротеза кульшового суглоба, що виготовлена із того ж самого сплаву титану, що і ніжка, має глухий конусний отвір і керамічне покриття на зовнішній сферичній поверхні шляхом нанесення удосконаленого покриття оптимальної товщини. Виготовлення головки та ніжки з одного й того ж матеріалу попереджає виникнення електрохімічного потенціалу між металевими компонентами ендопротеза, корозію металу і металоз суглоба, а також резорбцію кісткової тканини з подальшим розхитуванням ендопротеза. Поставлена задача вирішується тим, що головка ендопротеза кульшового суглоба, що виготовлена із того ж самого сплаву титану, що і ніжка ендопротеза, має глухий конусний отвір і керамічне покриття на зовнішній сферичній поверхні, згідно з корисною моделлю, покриття виконано з керамічного високочистого оксиду алюмінію товщиною 100-200 мкм без термічних напружень і мікротріщин на границі з металом і підвищеною адгезією з основою. Виконання головки ендопротеза зі сплаву титану, завдяки високим фізико-механічним характеристикам сплавів титану, підвищує надійність фіксації головки на ніжці, а щільне, 1 UA 111940 U 5 10 15 20 25 30 35 високотверде, зносостійке керамічне покриття із нетоксичного і повністю біосумісного з організмом високочистого оксиду алюмінію товщиною 100-200 мкм без термічних напружень і мікротріщин на границі з металом, з підвищеною адгезією з металевою основою, нанесене на її сферичну поверхню, підвищує зносостійкість головки в парі тертя, зменшує кількість частинок зносу, що попереджає асептичну нестабільність ендопротеза і в цілому підвищує надійність і тривалість його функціонування. Покриття з керамічного високочистого оксиду алюмінію без термонапружень та мікротріщин товщиною 100-200 мкм з високою щільністю і міцним зчепленням з титановою основою може бути нанесено одним із відомих способів, наприклад, методом газодетонаційного напилення. Таке покриття на головці ендопротеза не піддається резорбції та відлущенню через відсутність термонапружень і мікротріщин, дозволяє здійснювати фінішну механічну обробку поліруванням, забезпечує високу зносостійкість головки в парі тертя ендопротеза, зменшення кількості продуктів зношення. Товщина покриття 100-200 мкм оптимальна для вирішення поставленої задачі, що доказано авторами теоретично і при доклінічних дослідженнях. Корисна модель "Головка ендопротеза кульшового суглоба з покриттям" пояснюється кресленням, де схематично зображено загальний вигляд головки з покриттям у перерізі. Головка ендопротеза кульшового суглоба 1 виконана зі сплаву титану того ж самого, що і ніжка ендопротеза, наприклад із ВТ 6 (TiAl6V4), і включає сферичну поверхню 2 та глухий конусний отвір 3, за допомогою якого вона закріплюється на шийці ніжки ендопротеза. На сферичній поверхні головки виконано одним з відомих способів (наприклад, газодетонаційним осадженням або іншим) щільне керамічне покриття 4 з високочистого оксиду алюмінію товщиною 100-200 мкм з підвищеною адгезією з основою та без термічних напружень і мікротріщин на границі з металом. Головку з покриттям використовують аналогічно тому, як і головку без покриття, а саме наступним чином. Після імплантації ацетабулярного компонента та ніжки ендопротеза на шийку ніжки насаджують головку і вправляють її у ацетабулярний компонент. Типорозмір головки підбирають індивідуально для кожного пацієнта. Рану пошарово зашивають. Аналогічних технічних рішень зі схожими ознаками стосовно головки ендопротезів кульшового суглоба зі щільним керамічним покриттям з високочистого оксиду алюмінію без термонапружень та мікротріщин товщиною 100-200 мкм на зовнішній сферичній поверхні при проведенні патентно-інформаційного пошуку не виявлено, отже воно є новим, клінічно та промислово придатним. На сьогодні виготовлено 3 дослідні зразки головок ендопротеза кульшового суглоба зі сплаву титану з керамічним покриттям з високочистого оксиду алюмінію товщиною 100-200 мкм на зовнішній сферичній поверхні. Ендопротези кульшового суглоба з головками зі сплаву титану з керамічним покриттям з високочистого оксиду алюмінію товщиною 100-200 мкм на зовнішній сферичній поверхні використовуватимуться при ендопротезуванні суглобів у травматологоортопедичних відділеннях клінічних лікарень і науково-дослідних інститутів, а також у центрах ендопротезування. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 Головка ендопротеза кульшового суглоба з покриттям, що виготовлена із того ж самого сплаву титану, що і ніжка ендопротеза, має глухий конусний отвір і керамічне покриття на зовнішній сферичній поверхні, яка відрізняється тим, що покриття товщиною 100-200 мкм виконано з керамічного високочистого оксиду алюмінію. 2 UA 111940 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3