RU2471507C2 - Osteosynthesis system and method for making it - Google Patents
Osteosynthesis system and method for making it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2471507C2 RU2471507C2 RU2011102302/15A RU2011102302A RU2471507C2 RU 2471507 C2 RU2471507 C2 RU 2471507C2 RU 2011102302/15 A RU2011102302/15 A RU 2011102302/15A RU 2011102302 A RU2011102302 A RU 2011102302A RU 2471507 C2 RU2471507 C2 RU 2471507C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- workpiece
- layer
- polymer
- osteosynthesis
- fusible
- Prior art date
Links
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к медицине, а более конкретно к хирургии, и может быть использовано, в частности, для изготовления костных имплантов погружного остеосинтеза.The invention relates to medicine, and more particularly to surgery, and can be used, in particular, for the manufacture of bone implants of immersion osteosynthesis.
Характеристика аналоговCharacteristics of analogues
Известен костный имплант для погружного остеосинтеза, включающий заготовку из сплава титана (см. сайт в интернете www.vimpel-btf.ru/page 9.html).Known bone implant for immersion osteosynthesis, including a blank of titanium alloy (see website on the Internet www.vimpel-btf.ru/page 9.html).
Способ изготовления импланта включает формование заготовки, очистку поверхности.A method of manufacturing an implant includes forming a preform, cleaning the surface.
Недостатком аналога является высокий процент отторжения организмом пациента костного импланта-аналога, возникновение осложнений, замедляющих процесс остеосинтеза поврежденных костей и окружающих мягких тканей больного. Кроме того, имеет место коррозия самого импланта с потерей его механической прочности.The disadvantage of the analogue is the high percentage of rejection of the bone implant analogue by the patient’s body, the occurrence of complications that slow down the process of osteosynthesis of damaged bones and surrounding soft tissues of the patient. In addition, there is corrosion of the implant itself with the loss of its mechanical strength.
Характеристика прототипаPrototype Characterization
Ближайшим из аналогов к заявляемому устройству является устройство для остеосинтеза, включающее заготовку, на наружной поверхности которой выполнен слой полимерной пленки в электретном состоянии (см. описание к АС СССР №1454482). Причем пленка выполнена из политетрафторэтилена (ФТ-4), с одной стороны которой нанесен проводящий слой из алюминия для улучшения качества электрета.The closest of the analogues to the claimed device is a device for osteosynthesis, including a workpiece, on the outer surface of which is made a layer of a polymer film in an electret state (see the description of the USSR AS No. 1454482). Moreover, the film is made of polytetrafluoroethylene (FT-4), on one side of which a conductive layer of aluminum is applied to improve the quality of the electret.
Прототипом способа получения устройства для остеосинтеза - прототипа является способ (см. описание к АС СССР №1454482), включающий получение на нерабочей поверхности пленки ФТ-4 проводящего слоя алюминия. Для чего берут готовую пленку ФТ-4 толщиной 30-200 мкм, на которую наносят методом вакуумного напыления тонкий слой (0,2-0,6 мкм) алюминия. После чего поверхность пленки ФТ-4 электризуется. Затем полученную электретную пленку накладывают на заготовку и полученное таким образом устройство для остеосинтеза - прототип заводят внутрь раны, заряженной поверхностью накладывают на кость в области перелома и фиксируют шурупами костные отломки. Прикрепить слой пленки ФТ-4 непосредственно к поверхности заготовки импланта невозможно из-за очень плохой адгезии пленки ФТ-4 к поверхности металлической пластины импланта.The prototype of the method of obtaining a device for osteosynthesis - the prototype is a method (see the description of the USSR AS No. 1444448), which includes obtaining on a non-working surface of a FT-4 film a conductive layer of aluminum. Why take the finished FT-4 film with a thickness of 30-200 microns, on which a thin layer (0.2-0.6 microns) of aluminum is applied by vacuum deposition. After that, the surface of the FT-4 film is electrified. Then, the obtained electret film is applied to the workpiece and the osteosynthesis device thus obtained — the prototype is placed inside the wound, the charged surface is applied to the bone in the fracture area and the bone fragments are fixed with screws. It is not possible to attach the FT-4 film layer directly to the surface of the implant blank due to the very poor adhesion of the FT-4 film to the surface of the implant metal plate.
Недостатком прототипа-устройства и прототипа-способа является невозможность обеспечения качественного скрепления устройства-прототипа с поверхностью металлической пластины импланта.The disadvantage of the prototype device and the prototype method is the inability to ensure high-quality fastening of the prototype device with the surface of the metal plate of the implant.
Кроме того, способ-прототип не защищает имплант от коррозии, т.к. не обеспечивает плотного прилегания пленки ФТ-4 к поверхности пластины.In addition, the prototype method does not protect the implant from corrosion, because does not provide a snug fit of the FT-4 film to the surface of the plate.
Кроме того, в способе-прототипе невозможно обеспечить скрепление пленки с заготовкой сложной формы.In addition, in the prototype method, it is impossible to secure the film with a blank of complex shape.
Техническая задачаTechnical challenge
Технической задачей, вытекающей из уровня техники, является повышение качества скрепления полимерной пленки с наружной поверхностью заготовки импланта.The technical problem arising from the prior art is to improve the quality of bonding of the polymer film to the outer surface of the implant blank.
Поставленная техническая задача достигается за счет того, что заявляемое устройство для остеосинтеза включает заготовку, на наружной поверхности которой выполнен слой полимерной пленки в электретном состоянии.The technical task is achieved due to the fact that the inventive device for osteosynthesis includes a workpiece, on the outer surface of which a layer of polymer film is made in an electret state.
Причем слой полимерной пленки выполнен из плавкого сополимера политетрафторэтилена. Выполнение полимерной пленки из ФТ-4М позволяет реализовать способ, который обеспечивает повышение качества скрепления диэлектрической полимерной пленки с поверхностью металлической заготовки импланта.Moreover, the polymer film layer is made of a fusible polytetrafluoroethylene copolymer. The implementation of the polymer film of FT-4M allows you to implement a method that provides an increase in the quality of bonding of the dielectric polymer film with the surface of the metal workpiece of the implant.
Заготовка выполнена из легированной стали, например, нержавеющей, что является одним из вариантов выполнения материала заготовки импланта.The workpiece is made of alloy steel, for example, stainless steel, which is one of the embodiments of the implant blank material.
Заготовка выполнена из титана и его сплавов, что является другим вариантом выполнения материала заготовки импланта.The workpiece is made of titanium and its alloys, which is another embodiment of the material of the implant blank.
Поставленная техническая задача также достигается за счет того, что заявляемый способ получения устройства для остеосинтеза включает получение на наружной поверхности заготовки слоя полимерной пленки.The stated technical problem is also achieved due to the fact that the inventive method for producing a device for osteosynthesis includes obtaining on the outer surface of the workpiece a layer of polymer film.
Причем на поверхность заготовки наносят мелкодисперсный порошок плавкого полимера, оплавляют его на поверхности заготовки, электризуют полученную пленку.Moreover, finely dispersed fusible polymer powder is applied to the surface of the preform, melted on the surface of the preform, and the resulting film is electrified.
Заявленный способ позволяет равномерно нанести со всех сторон заготовки порошок полимера. После оплавления и последующего охлаждения частицы полимера прочно скрепляются с поверхностью заготовки, образуя равномерный слой пленки полимера по всей поверхности заготовки, чем достигается решение поставленной задачи повышения качества скрепления полимерной пленки с наружной поверхностью заготовки.The claimed method allows you to evenly apply polymer powder from all sides of the workpiece. After melting and subsequent cooling, the polymer particles are firmly bonded to the surface of the workpiece, forming a uniform layer of the polymer film over the entire surface of the workpiece, thereby achieving the objective of improving the quality of bonding of the polymer film to the outer surface of the workpiece.
Мелкодисперсный порошок (например, Ф-4МБ) наносят в сухом виде путем распыления его на поверхность заготовки в электростатическом поле, что является одним из вариантов нанесения порошка плавкого полимера на заготовку.Fine powder (for example, F-4MB) is applied in a dry form by spraying it on the surface of the workpiece in an electrostatic field, which is one of the options for applying fusible polymer powder to the workpiece.
Мелкодисперсный порошок (например, Ф-4Д) наносят на поверхность заготовки в виде суспензии, после чего заготовку сушат перед оплавлением, что является еще одним вариантом нанесения порошка плавкого полимера на заготовку.Fine powder (for example, F-4D) is applied to the surface of the workpiece in the form of a suspension, after which the workpiece is dried before reflow, which is another option for applying a powder of fusible polymer to the workpiece.
Суспензию мелкодисперсного порошка (например, Ф-4Д) наносят на поверхность заготовки путем распыления ее струей газа, что является еще одним вариантом нанесения суспензии порошка плавкого полимера на заготовку.A suspension of fine powder (for example, F-4D) is applied to the surface of the workpiece by spraying it with a gas jet, which is another option for applying a suspension of fusible polymer powder to the workpiece.
Суспензию мелкодисперсного порошка наносят на поверхность заготовки также путем погружения заготовки в суспензию (Ф-4Д), что является еще одним вариантом нанесения порошка плавкого полимера на заготовку.A suspension of fine powder is applied to the surface of the workpiece also by immersing the workpiece in a suspension (F-4D), which is another option for applying a powder of fusible polymer to the workpiece.
Операции нанесения суспензии мелкодисперсного порошка, сушку (в случае использования суспензии) и оплавление поверхности заготовки повторяют до образования на наружной заготовке импланта однородного слоя диэлектрической пленки плавкого полимера. После электризации полученной диэлектрической пленки наша заготовка становится заявленным устройством для остеосинтеза, готовым к установке в тело человека.The operations of applying a suspension of fine powder, drying (in the case of using a suspension) and melting of the surface of the preform is repeated until a uniform layer of a dielectric fusible polymer film is formed on the outer preform of the implant. After electrification of the obtained dielectric film, our workpiece becomes the claimed device for osteosynthesis, ready for installation in the human body.
Заявляемые устройство и способ его изготовления являются новым техническим решением поставленной технической задачи, т.к. они не известны из уровня техники.The inventive device and method of its manufacture are a new technical solution to the technical problem, because they are not known from the prior art.
Пример конкретного исполненияConcrete example
В качестве примера использования заявляемого устройства в медицине рассмотрим заготовку любой формы, используемую для скрепления костных отломков - костный имплант для погружного остеосинтеза, изготовленный из титана, на поверхности которого выполнен скрепленный с ним слой пленки Ф-4Д толщиной 20-100 мкм и заряженный до необходимой плотности тока.As an example of the use of the claimed device in medicine, we consider a blank of any shape used for bonding bone fragments - a bone implant for immersion osteosynthesis made of titanium, on the surface of which a layer of F-4D film 20-100 μm thick bonded with it is made and charged to the required current density.
Для изготовления указанного импланта берут заготовку будущего импланта в виде пластины из титана, очищают ее поверхность от загрязнения. Напыляют с помощью пульвелизатора суспензию Ф-4Д на поверхность пластины со всех сторон. Подсушивают поверхность. Оплавляют в печи при температуре 250÷300°C. Остужают заготовку до 20÷25°С. Затем еще 5÷7 раз повторяют цикл нанесения слоя суспензии, сушки, оплавления до получения однородного слоя. После этого полученный диэлектрический слой полимерной пленки электризуют любым известным методом, например, с помощью коронного разряда.For the manufacture of the specified implant take the blank of the future implant in the form of a plate of titanium, clean its surface from contamination. Using a spray gun, a suspension of F-4D is sprayed onto the surface of the plate from all sides. Dry the surface. Melted in an oven at a temperature of 250 ÷ 300 ° C. Cool the workpiece to 20 ÷ 25 ° C. Then another 5-7 times the cycle of applying a layer of suspension, drying, reflowing is repeated until a homogeneous layer is obtained. After that, the obtained dielectric layer of the polymer film is electrified by any known method, for example, by corona discharge.
Полученный заявляемым способом имплант погружного остеосинтеза имеет по всей поверхности равномерное покрытие электретным слоем, прочно скрепленным с поверхностью пластины импланта, чего невозможно получить в устройстве и способе прототипе.Obtained by the claimed method, the implant of immersion osteosynthesis has a uniform coating over the entire surface with an electret layer firmly bonded to the surface of the implant plate, which cannot be obtained in the prototype device and method.
Кроме того, благодаря прочному скреплению пленки с поверхностью заготовки обеспечивается защита импланта от агрессивной среды организма для предотвращения коррозии импланта, чего нельзя обеспечить в устройстве - прототипе.In addition, due to the strong bonding of the film to the surface of the workpiece, the implant is protected from the hostile environment to prevent corrosion of the implant, which cannot be provided in the prototype device.
Кроме того, с помощью заявляемого способа можно получать качественное электретное покрытие заготовки любой сложной формы в отличие от прототипа.In addition, using the proposed method, you can get high-quality electret coating of the workpiece of any complex shape, unlike the prototype.
Таким образом, благодаря новой совокупности существенных признаков заявляемого устройства и новой совокупности существенных признаков заявляемого способа, объединенных общей технической задачей, вытекающей из уровня техники, которая решается полностью, и, следовательно, это техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», т.к. эта задача решается полностью.Thus, thanks to a new set of essential features of the claimed device and a new set of essential features of the proposed method, combined by a common technical problem arising from the prior art, which is solved completely, and therefore, this technical solution meets the criterion of "industrial applicability", because this problem is solved completely.
Изобретение находится на стадии опытного производства. Проводятся клинические испытания. Планируется зарубежное патентование, массовое использование заявляемого изобретения в отечественной и зарубежной медицинской практике.The invention is in pilot production. Clinical trials are underway. It is planned foreign patenting, mass use of the claimed invention in domestic and foreign medical practice.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011102302/15A RU2471507C2 (en) | 2011-01-13 | 2011-01-13 | Osteosynthesis system and method for making it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011102302/15A RU2471507C2 (en) | 2011-01-13 | 2011-01-13 | Osteosynthesis system and method for making it |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011102302A RU2011102302A (en) | 2012-07-20 |
| RU2471507C2 true RU2471507C2 (en) | 2013-01-10 |
Family
ID=46847139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011102302/15A RU2471507C2 (en) | 2011-01-13 | 2011-01-13 | Osteosynthesis system and method for making it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2471507C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU611689A1 (en) * | 1976-02-17 | 1978-06-25 | Институт Механики Металлополимерных Систем Ан Белорусской Сср | Method of obtaining coatings on metallic articles |
| SU975113A1 (en) * | 1980-02-25 | 1982-11-23 | Харьковское Высшее Военное Командное Училище Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. | Polymeric coating production method |
| SU1454482A1 (en) * | 1987-01-09 | 1989-01-30 | Предприятие П/Я Г-4816 | Stimulant for osteoreparation |
| WO1995019796A1 (en) * | 1994-01-21 | 1995-07-27 | Brown University Research Foundation | Biocompatible implants |
| DE19723723A1 (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Fraunhofer Ges Forschung | Piezoelectric fluoro copolymer coatings on prostheses, implants or electrodes |
-
2011
- 2011-01-13 RU RU2011102302/15A patent/RU2471507C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU611689A1 (en) * | 1976-02-17 | 1978-06-25 | Институт Механики Металлополимерных Систем Ан Белорусской Сср | Method of obtaining coatings on metallic articles |
| SU975113A1 (en) * | 1980-02-25 | 1982-11-23 | Харьковское Высшее Военное Командное Училище Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. | Polymeric coating production method |
| SU1454482A1 (en) * | 1987-01-09 | 1989-01-30 | Предприятие П/Я Г-4816 | Stimulant for osteoreparation |
| WO1995019796A1 (en) * | 1994-01-21 | 1995-07-27 | Brown University Research Foundation | Biocompatible implants |
| DE19723723A1 (en) * | 1997-05-30 | 1998-12-03 | Fraunhofer Ges Forschung | Piezoelectric fluoro copolymer coatings on prostheses, implants or electrodes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011102302A (en) | 2012-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Longhitano et al. | Surface finishes for Ti-6Al-4V alloy produced by direct metal laser sintering | |
| EP2435602B1 (en) | Coating method | |
| Boccaccini et al. | Electrophoretic deposition of polyetheretherketone (PEEK) and PEEK/Bioglass® coatings on NiTi shape memory alloy wires | |
| Zhang et al. | Effect of Ti-OH groups on microstructure and bioactivity of TiO2 coating prepared by micro-arc oxidation | |
| Zhang et al. | Synthesis and characterization of a bi-functional hydroxyapatite/Cu-doped TiO2 composite coating | |
| Harun et al. | Hydroxyapatite-based coating on biomedical implant | |
| JP2009090121A (en) | Method for bonding tantalum structure to cobalt-alloy substrate | |
| Hsieh et al. | Surface modification and machining of TiNi/TiNb-based alloys by electrical discharge machining | |
| Maleki-Ghaleh et al. | Effect of tricalcium magnesium silicate coating on the electrochemical and biological behavior of Ti-6Al-4V alloys | |
| RU2471507C2 (en) | Osteosynthesis system and method for making it | |
| Huang et al. | Effect of surface oxidation on wear and tribocorrosion behavior of forged and selective laser melting-based TC4 alloys | |
| US9421303B2 (en) | Fusion of biocompatible glass/ceramic to metal substrate | |
| Lewis | Nanostructured hydroxyapatite coating on bioalloy substrates: current status and future directions | |
| Bhattacharya et al. | Techniques for Deposition of Coatings with Enhanced Adhesion to Bio‐Implants | |
| WO2007029602A1 (en) | Bone substitute material, medical material containing the bone substitute material, and process for producing the bone substitute material | |
| RU2686092C1 (en) | Method for application of zirconium-based bioinert coatings on titanium implants | |
| Voinarovych et al. | Fabrication and characterization of Zr microplasma sprayed coatings for medical applications | |
| RU2641597C1 (en) | Method for electroplasma spattering of biocompatible coatings based on magnesium-containing tricalcium phosphate | |
| RU2530573C1 (en) | Method for making bioactive coated endosseous implant | |
| Hua et al. | Efficiently reduced heat rise in TiO2 coating Ti-based metallic implants using anodic oxidation method | |
| RU2686093C1 (en) | Method of applying niobium-based bioinert coatings on titanium implants | |
| Alontseva et al. | Robotic microplasma spraying and characterization of zirconium coatings | |
| Boccaccini et al. | Bioglass® coatings on superelastic NiTi wires by electrophoretic deposition (EPD) | |
| Jafari et al. | Comparative study on bioactive coating of Ti-6Al-4V alloy and 316 L stainless steel | |
| Stirbu et al. | Advanced metallic materials response at laser excitation for medical applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20131002 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: DISPOSAL FORMERLY AGREED ON 20131002 Effective date: 20140410 |