RU137460U1 - Штанга для соединения транспедикулярных винтов при остеосинтезе позвоночника - Google Patents

Abstract

Штанга для соединения транспедикулярных винтов при остеосинтезе позвоночника, выполненная из сплава титана или из сплава на основе железа, отличающаяся тем, что штанга выполнена 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 штанги.

Description

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 для соединения транспедикулярных винтов.

Исходя из опыта применения транспедикулярньгх 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 затягивание гаек на винтах при фиксации в них соединительных штанг, необходимо обеспечить уменьшение коэффициента трения и упрочение поверхности материала штанги, 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 штанги, выполненные из сплава на основе железа или титана, введенные в позвонки, не исключают попадания в живую ткань металлических частиц износа. Кроме того возможно развитие резорбции костной ткани и асептического воспаления в мышечной ткани вследствие постоянного пребывания металлических винтов в организме пациента.

Известна, например, штанга, используемая в операциях транспедикулярной фиксации позвоночных сегментов (каталог НПИО МеДеТаль - http://www.medetal.ru/node/53), выполненная из сплава на основе титана и обладающая стойкостью к усталостным переломам. Однако покрытие штанги имеет недостаточно высокую твердость и невысокую адгезию к поверхности основного материала, что повышает вероятность попадания частиц поверхностного слоя штанги в контактирующие с ней ткани.

Технический результат - создание усовершенствованной штанги с покрытием, повышающим прочностные свойства ее поверхности, нейтральность к контактирующим с ней тканям и позволяющим снизить возможную коррозию металла и вероятность резорбции костной ткани.

Для решения поставленной задачи штанга для соединения транспедикулярных винтов при остеосинтезе позвоночника из сплава на основе титана или железа выполнена с покрытием из твердого аморфного алмазоподобного углерода толщиной 0,5-1,5 мкм, под которым расположен промежуточный адгезионный слой из титана или его соединений с углеродом толщиной 0,05-0,15 мкм для усиления сцепления покрытия с основным материалом винта.

Снабжение поверхности штанги покрытием из твердого аморфного алмазоподобного углерода толщиной 0,5-1,5 мкм позволяет произвести упрочнение рабочей части штанги (твердость поверхности 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 штанги является не токсичным и биологическим совместимым с окружающими тканями (доказано, авторами при доклинических и токсикологических исследованиях). Наличие промежуточного слоя обеспечивает наилучшее химическое взаимодействие между материалом, из которого выполнена штанга (стандартный материал; 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 штангу 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).

Штанга представляет собой стержень стандартной конструкции, изготовленная из сплава титана марки ВТ 14 или из сплава на основе железа 12Х18Н9Т. На Фиг.1 представлена штанга с покрытием. Штанга 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 штангой в положении максимальной адаптации к форме позвоночника. Активный дренаж, послойные швы на рану.

Использование предлагаемой штанги имеющей покрытие из твердого аморфного алмазоподобного углерода позволит избежать развития асептического некроза и резорбции костной ткани позвонка, повышаются прочностные и трибологические свойства поверхности штанги. При этом не усложняется операционный прием и не увеличивается травматичность операции.

Claims (1)

1. Штанга для соединения транспедикулярных винтов при остеосинтезе позвоночника, выполненная из сплава титана или из сплава на основе железа, отличающаяся тем, что штанга выполнена 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 штанги.

   

Images