[go: up one dir, main page]

RU2780279C1 - Конструкция эндопротеза височно-нижнечелюстного сустава - Google Patents

Конструкция эндопротеза височно-нижнечелюстного сустава Download PDF

Info

Publication number
RU2780279C1
RU2780279C1 RU2021133173A RU2021133173A RU2780279C1 RU 2780279 C1 RU2780279 C1 RU 2780279C1 RU 2021133173 A RU2021133173 A RU 2021133173A RU 2021133173 A RU2021133173 A RU 2021133173A RU 2780279 C1 RU2780279 C1 RU 2780279C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
endoprosthesis
head
articular cavity
spherical head
spherical
Prior art date
Application number
RU2021133173A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Сергеевич Быков
Михаил Давыдович Малинкович
Юрий Николаевич Пархоменко
Александр Андреевич Полисан
Андрей Андреевич Полисан
Александр Анатольевич Темиров
Астемир Икрамович Шайхалиев
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Application granted granted Critical
Publication of RU2780279C1 publication Critical patent/RU2780279C1/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к медицине, в частности к челюстно-лицевой хирургии, и может быть использовано при производстве челюстных протезов. Эндопротез височно-нижнечелюстного сустава состоит из нижнечелюстной части, выполненной из медицинского титанового сплава и содержащей тело эндопротеза с перфорационными отверстиями для фиксации и сферическую головку, и височной части, выполненной из полиэтилена сверхвысокой молекулярной плотности и содержащей суставную впадину, согласующуюся по размеру со сферической головкой. На сферической поверхности головки и на поверхности со стороны суставной впадины височной части эндопротеза содержится идентичное биоинертное износостойкое покрытие, представляющее собой алмазоподобную кремний - углеродную пленку, полученную ионизацией высокочастотным индукционным разрядом паров полифенилметилсилоксана, которые подают в откаченную рабочую камеру и осаждают полем переменного потенциала, подаваемого двухполярным генератором, ионизованные пары полифенилметилсилоксана. Изобретение обеспечивает повышение срока службы эндопротеза и снижении скорости износа суставной впадины за счет предотвращения воздействия окружающей тканевой жидкости на сферическую головку и снижения трения в паре трения сферическая головка. 1 пр., 7 ил.

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к челюстно-лицевой хирургии, и может быть использовано при производстве челюстных протезов.
В качестве эндопротезов височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС) в челюстно-лицевой хирургии широко используются стандартные суставные однополюсные протезы. Тотальный эндопротез сустава состоит из стандартной суставной головки и суставной впадины, изготовленной из титана стандарта ASTM F 67-89 или DIN 17 850 - 1990. Форма суставных головок в виде шара или эллипса у стандартных эндопротезов в наибольшей степени соответствует цели восстановления функции протезируемого сустава, так как не вызывает возникновения блокировки движений головки сустава в суставной впадине, особенно при вращательных движениях суставной головки во время боковых движений нижней челюсти.
Известен протез челюсти (RU 2076662, опубл. 10.04.1997), содержащий перфорированное основание, имеющий средства крепления, выполненные в виде цилиндров, установленных на осях у концов основания, причем цилиндры снабжены шаровыми шарнирными торцами. Такой протез челюсти имеет следующие основные преимущества: позволяет производить операцию остеосинтеза, связанную с полным, а не частичным, протезированием нижней челюсти.
К недостаткам относится применимость изобретения только к протезированию нижней челюсти и не затрагивает случаев протезирования височно-нижнечелюстного сустава.
Известна конструкция полного эндопротеза височно-нижнечелюстного сустава (А.В. Любченко. Лечение костно-деструктивной патологии височно-нижнечелюстного сустава с применением отечественного двухполюсного полного эндопротеза с дистракционным устройством / А.В. Любченко // Вiсник стоматологiï. - 2011. - №. 3. - С. 54-57), состоящая из височной части, представленной суставной впадиной, опорной пластиной с перфорационными отверстиями, фиксируемой к костному конгломерату или к наружному краю скуловой дуги в зависимости от индивидуальных особенностей пациента, и нижнечелюстной части, представленной телом эндопротеза, изготовленного в виде цилиндра с винтом, позволяющим удлинять или укорачивать тело эндопротеза, шейки, головки в виде сферы диаметром 6 мм, опорной пластины с перфорационными отверстиями для фиксации эндопротеза к наружной части угла нижней челюсти. Обе части эндопротеза соединены между собой посредством обжимания суставной впадины вокруг суставной головки, между ними установлена прокладка из хирулена, позволяющая уменьшить трение и амортизировать все виды нагрузки.
К недостаткам этой конструкция относится то, что в отдаленные сроки после операции происходит разрастание костного конгломерата, который охватывает головку протеза, что ограничивает движение нижней челюсти иногда до полного обездвиживания последней.
Наиболее близким к изобретению аналогом является эндопротез височно-нижнечелюстного сустава головки (Каталог фирмы BalticRAD, инф. ресурс http://balticimplants.eu/patient-specific-medical-devices/tmj-endoprosthesis/), где нижнечелюстная часть, выполненная из титанового сплава Ti6A14V, медицинского класса 5, содержащая тело эндопротеза с перфорационными отверстиями для фиксации и сферическую головку, сочетается с височной частью, выполненной из полиэтилена сверхвысокой молекулярной плотности (UHMWPE), содержащей суставную впадину, соответствующую размеру сферической головки.
Недостатком этого технического решения, также как и всех приведенных выше аналогов, является то, что в нем не предусмотрены меры, предотвращающие воздействие окружающей тканевой жидкости на сферическую головку. Это воздействие приводит к образованию на поверхности головки фибриллярно-коллагенового слоя, который трансформируется в плотную фиброзно-соединительнотканную капсулу, что повышает коэффициент трения и приводит к блокировке движений головки в суставной впадине и ограничению срока службы эндопротеза. Кроме того, используемая в этом техническом решении пара трения металл (титановый сплав) - полиэтилен сверхвысокой молекулярной плотности, характеризуемая различными коэффициентами трения и различной твердостью этих материалов, обуславливает повышенную скорость износа суставной впадины.
Технический результат, достигаемый в изобретении, заключается в повышении срока службы эндопротеза и снижении скорости износа суставной впадины за счет предотвращения воздействия окружающей тканевой жидкости на сферическую головку и снижения трения в паре трения сферическая головка.
Технический результат достигается следующим образом.
Эндопротез височно-нижнечелюстного сустава состоит из нижнечелюстной части, выполненной из медицинского титанового сплава и содержащей тело эндопротеза с перфорационными отверстиями для фиксации и сферическую головку, и височной части, выполненной из полиэтилена сверхвысокой молекулярной плотности и содержащей суставную впадину, согласующуюся по размеру со сферической головкой, причем на сферической поверхности головки и на поверхности со стороны суставной впадины височной части эндопротеза содержится идентичное биоинертное износостойкое покрытие, представляющее собой алмазоподобную кремний-углеродную пленку, полученную ионизацией высокочастотным индукционным разрядом паров полифенилметилсилоксана, которые подают в откаченную рабочую камеру и осаждают полем переменного потенциала, подаваемого двухполярным генератором, ионизованные пары полифенилметилсилоксана.
Отличие эндопротеза состоит в том, что на сферической поверхности головки и на поверхности со стороны суставной впадины височной части эндопротеза содержится идентичное биоинертное износостойкое покрытие, представляющее собой алмазоподобную кремний - углеродную пленку, полученную ионизацией высокочастотным индукционным разрядом паров полифенилметилсилоксана, которые подают в откаченную рабочую камеру и осаждают полем переменного потенциала, подаваемого двухполярным генератором, ионизованные пары полифенилметилсилоксана.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлены: на фиг. 1 эндопротез височно-нижнечелюстного сустава в операционной ране, на фиг. 2 нижнечелюстная часть эндопротеза фирмы «Конмет», на фиг. 3 сферическая головка нижнечелюстной части эндопротеза, содержащая биоинертное износостойкое покрытие, на фиг. 4 височная часть эндопротеза фирмы «Конмет» с суставной впадиной, на фиг. 5 разрез по Б-Б височной части эндопротеза фирмы «Конмет» с суставной впадиной, на фиг. 6 биоинертное износостойкие покрытие в суставной впадине височной части эндопротеза, на фиг. 7 разрез по Б-Б биоинертного износостойкого покрытия в суставной впадине височной части эндопротеза.
На фиг. 1-7 изображены: височная часть 1 эндопротеза с суставной впадиной, содержащая биоинертное износостойкое покрытие на поверхности со стороны суставной впадины, сферическая головка 2 нижнечелюстной части эндопротеза, содержащая биоинертное износостойкое покрытие, шейка 3 нижнечелюстной части эндопротеза, тело 4 нижнечелюстной части эндопротеза, идентичные биоинертные износостойкие покрытия 5.
Височная часть 1 эндопротеза с суставной впадиной выполнена из высокомолекулярного полиэтилена высокой плотности типа «Хирулен» и содержит перфорационные отверстия для фиксации титановыми винтами и суставную впадину, согласующуюся по размеру со сферической головкой 2 нижнечелюстной части эндопротеза. Нижнечелюстная часть эндопротеза выполнена из медицинского титанового сплава Ti6A14V, содержит тело 4 с перфорационными отверстиями для фиксации титановыми винтами к скуловой дуге, шейку 3 и сферическую головку 2. Биоинертное износостойкое покрытие 5 на поверхности сферической головки 2 и на поверхности височной части 1 со стороны суставной впадины представляет собой алмазоподобную кремний - углеродную пленку (АКУП), нанесенную низкотемпературным химическим осаждением из плазмы паров полифенилметилсилоксана (ПФМС).
При реализации предлагаемой конструкции использовались эндопротезы височно-нижнечелюстного сустава, изготовленные фирмой «Конмет» (имеющей лицензию на изготовление медицинского инструментария и имплантатов) и разрешенные к применению в клинической практике.
Нижнечелюстная часть эндопротеза изготавливается индивидуально из медицинского титанового сплава Ti6A14V, является цельнолитой деталью и имеет сферическую головку 2 и шейку 3, изогнутую аналогично физиологическому изгибу мыщелкового отростка, которая плавно переходит в тело 4 нижнечелюстной части эндопротеза, содержащее перфорационные отверстия для фиксации титановыми винтами к скуловой дуге.
Височная часть эндопротеза с суставной впадиной изготавливается индивидуально и представляет из себя впадину вогнутой формы с выступом для фиксации протеза к скуловому отростку височной кости. Височная часть эндопротеза изготавливается из высокомолекулярного полиэтилена высокой плотности типа «Хирулен» (марки RSH - 1000 «Chirulen®» фирмы «Hoechst», Германия), широко используемого в конструкциях протезов различных суставов благодаря его прочности и биоинертности.
При реализации предлагаемой конструкции эндопротеза височно-нижнечелюстного сустава экспериментально установлено, что метод низкотемпературного (менее 80°С) осаждения АКУП из плазмы паров ПФМС обеспечивает получение требуемых свойства пленки, сформированной на височной часть эндопротеза, выполненной из «Хирулена», обладающего низкой температурой плавления (~ 150°С).
Эндопротез изготавливается следующим способом. Сначала по индивидуальным чертежам по описанной выше технологии изготавливается нижнечелюстная часть из медицинского титанового сплава и височная часть с суставной впадиной из полиэтилена сверхвысокой молекулярной плотности.
Затем на сферическую поверхность металлической головки 2 нижнечелюстной части и на поверхности хируленовой височной части 1 эндопротеза с суставной впадиной, наносят низкотемпературным химическим осаждением АКУП - покрытия 5 из плазмы паров ПФМС с идентичными свойствами.
Способ нанесения покрытия 5 состоит в следующем. Кремний-углеродную жидкость - ПФМС нагревают до температуры испарения, путем низкотемпературного (не выше 80°С) химического осаждения из плазмы паров ПФМС, которая формируется в индукторе высокочастотным разрядом.
Затем осуществляют ионизацию паров кремний-углеродной жидкости высокочастотным индукционным разрядом и осаждение ионизованных паров ПФМС полем переменного потенциала, подаваемого двухполярным генератором на подложкодержатель с закрепленной обрабатываемой деталью. Использование высокочастотного генератора для ионизации паров кремний-углеродной жидкости обеспечивает низкотемпературный режим нанесения пленок в отличие от других известных методов.
Пример осуществления изобретения.
Для осаждения покрытий только на сферическую поверхность металлической головки 2 нижнечелюстной части и только на поверхность хируленовой височной части 1 со стороны суставной впадины применяют маски, исключающие нанесение покрытий на остальные поверхности деталей эндопротеза. Для достижения равномерности покрытий осуществляют вращение подложкодержателя в процессе осаждения.
Кремний-углеродную жидкость ПФМС (полифенилметилсилоксан (СН3)3SiO[CH3C6H5SiO]nSi(СН3)3) заливают в емкость из нержавеющей стали объемом около 40 мл, заполняя этот объем примерно на 1/4. Затем, с использованием нагревателя, испаряют ПФМС и при помощи патрубка, на конце которого имеется сопло малого диаметра (30-40 мкм), подают пары ПФМС в высокочастотный (13,56 МГц) индуктор, представляющий собой кварцевую трубку, расположенную внутри катушки индуктивности, состоящей из нескольких витков медной трубки, по которой протекает охлаждающая жидкость. В индукторе осуществляют ионизацию паров ПФМС. Ионизованные пары ПФМС направляют в откаченную рабочую камеру и осаждают полем переменного потенциала, подаваемого двухполярным генератором, на подложкодержатель с закрепленной обрабатываемой деталью.
Нагрев деталей эндопротеза происходит только вследствие перехода в тепло кинетической энергии ионов осаждаемого вещества, поэтому при применяемых технологических параметрах осаждения они не нагреваются до температуры выше 80°С.
Таким образом, описанный способ низкотемпературного химического осаждения АКУП из плазмы паров ПФМС обеспечивает получение требуемых идентичных свойств сформированной пленки: высокую адгезию к поверхности сферической головки и к поверхности височной части эндопротеза, высокую твердость, износостойкость и коррозионную стойкость, биосовместимость и биоинертность, малый коэффициент трения.
Было экспериментально установлено, что:
- полученные АКУП обладают исключительно высокой химической стойкостью - не растворяются и не травятся в подавляющем большинстве кислот, растворителей и т.д. (испытано на большом количестве кислот и травителей);
- обладают высокой стойкостью к биологически активным средам, например, к тканевой жидкости, к желчи, желудочному соку и другим компонентам;
- полученные АКУП имеют следующие характеристики: контролируемая толщина 2-5 мкм, шероховатость до 0,4 нм, твердость 20 ГПа, степень износа 1,3⋅10-5 мм3/(Н⋅м), коэффициент трения (0,01-0,1).
АКУП являются биосовместимым материалом и используются в медицинской практике.
Нанесенная на поверхности сферической головки и височной части эндопротеза АКУП обеспечивает биоинертность этих поверхностей и предотвращает воздействие на них окружающей тканевой жидкости. Это предотвращает образование на этих поверхностях фибриллярно-коллагенового слоя, который ограничивает движений головки в суставной впадине, что приводит к блокировке головки и ограничению срока службы эндопротеза. Биоинертное износостойкое покрытие на выполненной из высокомолекулярного полиэтилена височной части эндопротеза снижает скорость износа суставной впадины.

Claims (1)

  1. Эндопротез височно-нижнечелюстного сустава, состоящий из нижнечелюстной части, выполненной из медицинского титанового сплава и содержащей тело эндопротеза с перфорационными отверстиями для фиксации и сферическую головку, и височной части, выполненной из полиэтилена сверхвысокой молекулярной плотности и содержащей суставную впадину, согласующуюся по размеру со сферической головкой, отличающийся тем, что на сферической поверхности головки и на поверхности со стороны суставной впадины височной части эндопротеза содержится идентичное биоинертное износостойкое покрытие, представляющее собой алмазоподобную кремний-углеродную пленку, полученную ионизацией высокочастотным индукционным разрядом паров полифенилметилсилоксана, которые подают в откаченную рабочую камеру и осаждают полем переменного потенциала, подаваемого двухполярным генератором, ионизованные пары полифенилметилсилоксана.
RU2021133173A 2021-11-16 Конструкция эндопротеза височно-нижнечелюстного сустава RU2780279C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2780279C1 true RU2780279C1 (ru) 2022-09-21

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2833136C1 (ru) * 2024-05-12 2025-01-14 Общество с ограниченной ответственностью "КОНМЕТ" Имплантат суставной ямки височной кости для эндопротезирования височно-нижнечелюстного сустава

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4917701A (en) * 1988-09-12 1990-04-17 Morgan Douglas H Temporomandibular joint prostheses
RU2118519C1 (ru) * 1995-10-06 1998-09-10 Павел Гаврилович Сысолятин Протез височно-нижнечелюстного сустава
US6132466A (en) * 1996-05-03 2000-10-17 Hoffman; David C. Temporomandibular prosthetic joint
US20090138092A1 (en) * 2007-11-28 2009-05-28 Johnston Brent W Therapeutic Structures for Utilization in Temporomandibular Joint Replacement Systems
US20090246243A1 (en) * 2008-03-25 2009-10-01 La Corporation De I'ecole Polytechnique Carbonaceous Protective Multifunctional Coatings
FR2994077A1 (fr) * 2012-08-06 2014-02-07 Univ Bordeaux 1 Prothese condylienne pour une articulation temporo-mandibulaire
US20140358237A1 (en) * 2012-06-11 2014-12-04 Saad Touleimat Adjustable Mandible Joint System
WO2016004284A1 (en) * 2014-07-02 2016-01-07 The Research Foundation For The State University Of New York Temporomandibular joint implants and methods of treating a temporomandibular joint
WO2016014006A1 (en) * 2014-07-23 2016-01-28 Tosun Zekeriya Prothesis for temporomandibular joint

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4917701A (en) * 1988-09-12 1990-04-17 Morgan Douglas H Temporomandibular joint prostheses
RU2118519C1 (ru) * 1995-10-06 1998-09-10 Павел Гаврилович Сысолятин Протез височно-нижнечелюстного сустава
US6132466A (en) * 1996-05-03 2000-10-17 Hoffman; David C. Temporomandibular prosthetic joint
US20090138092A1 (en) * 2007-11-28 2009-05-28 Johnston Brent W Therapeutic Structures for Utilization in Temporomandibular Joint Replacement Systems
US20090246243A1 (en) * 2008-03-25 2009-10-01 La Corporation De I'ecole Polytechnique Carbonaceous Protective Multifunctional Coatings
US20140358237A1 (en) * 2012-06-11 2014-12-04 Saad Touleimat Adjustable Mandible Joint System
FR2994077A1 (fr) * 2012-08-06 2014-02-07 Univ Bordeaux 1 Prothese condylienne pour une articulation temporo-mandibulaire
WO2016004284A1 (en) * 2014-07-02 2016-01-07 The Research Foundation For The State University Of New York Temporomandibular joint implants and methods of treating a temporomandibular joint
WO2016014006A1 (en) * 2014-07-23 2016-01-28 Tosun Zekeriya Prothesis for temporomandibular joint

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2833136C1 (ru) * 2024-05-12 2025-01-14 Общество с ограниченной ответственностью "КОНМЕТ" Имплантат суставной ямки височной кости для эндопротезирования височно-нижнечелюстного сустава
RU2834157C1 (ru) * 2024-05-12 2025-02-04 Общество с ограниченной ответственностью "КОНМЕТ" Имплантат суставной ямки височной кости для эндопротезирования височно-нижнечелюстного сустава
RU231700U1 (ru) * 2024-12-05 2025-02-06 Павел Петрович Солошенков Эндопротез суставной ямки височно-нижнечелюстного сустава с антидислокационным эффектом

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cizek et al. Medicine meets thermal spray technology: A review of patents
US7182784B2 (en) Prosthetic devices employing oxidized zirconium and other abrasion resistant surfaces contacting surfaces of cross-linked polyethylene
JP4278508B2 (ja) 酸化ジルコニウム接触面を用いた人工装具
US7896926B2 (en) Method of surface oxidizing zirconium and zirconium alloys and resulting product
JP4825955B2 (ja) 生体インプラント材及びその作製方法
KR20040043162A (ko) 지르코늄 및 지르코늄 합금의 표면을 산화시키는 방법 및상기 방법에 따라 제조된 제품
Verma et al. Performance of thermal spray coated metallic materials for bio-implant applications
US9248020B2 (en) Ceramic monoblock implants with osseointegration fixation surfaces
WO2020237705A1 (zh) 个性化3d打印多孔钛基钽涂层接骨板及其制备方法
Guner et al. A review on plasma sprayed titanium and hydroxyapatite coatings on polyetheretherketone implants
Wang et al. Enhanced biocompatibility and osseointegration of calcium titanate coating on titanium screws in rabbit femur
TWI457113B (zh) 內膺復物組件(二)
RU2780279C1 (ru) Конструкция эндопротеза височно-нижнечелюстного сустава
WO2012110816A1 (en) Coating method
Thakur et al. Recent advancements in the surface treatments for enhanced biocompatibility and corrosion resistance of titanium-based biomedical implants
US7767250B2 (en) Bioceramic coating of a metal-containing substrate
EA022113B1 (ru) Защитные покрытия для медицинских имплантатов
Sathishkumar et al. Surface Coating Influences on Tribo-Behaviors of Bioimplants
Victoria Cabanas Bioceramic coatings for medical implants
CN204501110U (zh) 一种髋关节近端固定假体
Balla et al. Articulating biomaterials: surface engineering, tribology, and biocompatibility
Sathishkumar et al. 12 Surface Coating
RU208795U1 (ru) Эндопротез локтевого сустава с биосовместимым покрытием
RU208796U1 (ru) Эндопротез локтевого сустава с биосовместимым покрытием
RU207123U1 (ru) Эндопротез локтевого сустава с биосовместимым покрытием