Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

состав углепластика для устранения дефектов кости

Классы МПК:A61L27/08 углерод
A61L27/04 металлы или сплавы
A61F2/28 кости
A61L27/14 высокомолекулярные материалы
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Федеральное государственное учреждение "Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии" Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2007-10-02
публикация патента:

Изобретение относится к области медицины, а именно к челюстно-лицевой хирургии, и может быть использовано для устранения костных дефектов. Техническим результатом данного изобретения является повышение рентгеноконтрастности и биосовместимости, уменьшение токсичности и канцерогенности материала. Состав углепластика для устранения дефектов кости содержит углеродной материал ТГН-2М и полиамидную пленку 12/10. Состав дополнительно содержит порошок кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%: углеродная ткань ТГН-2М 57,5-62,5, порошок кремния 2,5-7,5, полиамидная пленка 12/10 остальное. Размер частиц порошка кремния составляет 20-50 мкм. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области медицины, а именно к челюстно-лицевой хирургии, и может быть использовано для устранения костных дефектов.

Известен состав углепластика для устранения дефектов костей "Остек", который содержит углеродную ткань ТГН-2М, полиамидную пленку 12/10 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углеродная ткань ТГН-2М 65
Полиамидная пленка 12/10 35

представляющий из себя пресс-пакет, состоящий из чередующихся между собой углеродной ткани ТГН-2М, размером 100×100×034-7 слоев; полиамидной пленки 12/10 в виде пленки размером 100×100×0,2-7 слоев (ТУ 48-4807-22989).

Однако указанный материал "Остек" при всех его положительных качествах имеет один серьезный недостаток - он рентгенопрозрачен со всеми вытекающими отсюда последствиями: при устранении различных костных дефектов у человека углеродным материалом "Остек" при контрольном исследовании рентгенологических снимков и компьютерных томограмм углеродный материал не визуализируется. В послеоперационном периоде невозможно проследить дальнейшую судьбу углеродных имплантатов, установленных во время операции.

Наиболее близким к предложенному является состав углепластика для устранения дефектов кости, содержащий углеродную ткань марки ТГН-2М полиамидную пленку 12/10, порошок металлического бора при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углеродная ткань ТГН-2М45-65
Порошок металлического бора с размерами частиц 20-50 мкм2-20
Полиамидная пленка 12/10остальное

[патент РФ N 2241495, A61L 27/08 A61F 2/28, 2003]

Недостатком указанного углепластика с порошком бора является то, что он плохо виден на спиральной компьютерной томограмме и не виден вообще при рентгенологическом исследовании, что затрудняет послеоперационный контроль за установленным углеродным материалом в организме человека. Также при исследовании пациентов на спиральном компьютерном томмографе увеличивается лучевая нагрузка в несколько раз. Также порошок бора в больших количествах токсичен для живых организмов.

Техническим результатом данного изобретения является повышение рентгеноконтрастности и биосовместимости, уменьшение токсичности материала.

Технический результат достигается тем, что в составе углепластика для устранения дефектов кости, содержащем углеродную ткань ТГН-2М, полиамидную пленку 12/10, отличительной особенностью является то, что он дополнительно содержит порошок кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углеродная ткань ТГН-2М 57,5-62,5
Порошок кремния 2,5-7,5
Полиамидная пленка 12/10 остальное

Желательно, чтобы размер частиц порошка кремния составлял 20-50 мкм.

Предложенный состав углепластика обладает высокими физико-механическими свойствами, высокой рентгеноконтрастностью, не токсичен, не канцерогенен, более биосовместим.

Кремний имеет плотность 2,328 г/см 3, химически пассивный элемент, окисляется на воздухе при температуре свыше 400°С. До этих температур не образует никаких соединений с общей флорой, не растворяется ни в кислотах, ни щелочах, отличается высокой атмосферной стойкостью. Кремний добавляли в виде порошка 2,5-7,5% в пресс-пакет и проводили термомеханическую обработку по нижеприведенной технологии, которая сохраняет первоначальные свойства порошка кремния.

Пример 1.

Материал получают следующим образом: 62,5 г углеродной ткани марки ТГН-2М перекладывают 35 г полиамидной пленки 12/10, между которой равномерно распределяют 2,5 г порошка кремния с размерами частиц 20-50 мкм. Таким образом, полученный материал, состоящий из чередующихся между собой слоев углеродной ткани марки ТГН-2М, размером 100×100×0,34-7 слоев; полиамидной пленки 12/10 размером 100×100×0,2-7 слоев и порошка кремния 20-50 мкм, равномерно распределенного между тканью и полиамидной пленкой, подвергают горячему прессованию при температуре 210±5С°, давлении 100 кг/см 2 и выдержке 1 час. Свойства углепластика приведены в таблице.

Пример 2.

Материал, состоящий из 60 г углеродной ткани марки ТГН-2М, перекладывают 35 г полиамидной пленкой 12/10 и 5 г порошком кремния с размерами частиц 20-50 мкм соответственно, подвергают горячему прессованию по примеру 1. Свойства углепластика приведены в таблице.

Пример 3.

Материал, состоящий из 57,5 г углеродной ткани марки ТГН-2М, перекладывают 35 г полиамидной пленкой 12/10 и 7,5 г порошком кремния соответственно, подвергают горячему прессованию по примеру 1. Соотношение компонентов материала составляет 57,5:35:7,5 соответственно. Свойства углепластика приведены в таблице.

Технологическое оборудование позволяет получать заготовки размером 20×200×300 мм, из которых изготавливают имплантаты, механической обработкой по чертежам или слепкам применительно индивидуально к пациенту.

При добавлении более 7,5% порошка кремния начинают ухудшаться заданные свойства углеродного материала и его не рекомендуется вносить в биосреду человеческого организма, если добавлять менее 2,5% порошка кремния, материал окажется не рентгеноконтрастным и хирург не сможет проследить его дальнейшую судьбу, степень его износа.

Физико-механические свойства углепластика "Остек", "Остека" с бором и "Остека" с кремнием
№п/п Свойства"Остек" "Остек" с добавками бора "Остек" с кремнием
2%4% 6%8%12% 15%2,5%5% 7,5%
1 Плотность, г/см31,16 1,181,20 1,231,261,33 1,361,20 1,281,31
2Пористость, % 36,933,730,1 26,221,5 16,814,721,2 18,115,8
3Модуль упругости, МПа×1031,83 1,91,94 1,971,992,02 2,053,84 3,713,35
4Прочность, МПа при изгибе49,650,5 51,351,5 52,654,156,4 62,360,6 57,8
при сжатии 13,114,616,3 17,919,2 21,222,724,9 26,328,1

Из таблицы видно, что при сравнительном анализе материала "Остек" и "Остек с добавками бора" и предлагаемого состава "Остек с добавками кремния" плотность материала в предлагаемом составе больше, чем в известных углепластиках "Остек". Также из таблицы видно, что при увеличении процентного содержания добавок бора и кремния плотность материала увеличивается, пористость уменьшается, модуль упругости увеличивается, прочность при сжатии и изгибе также увеличивается. Таким образом предлагаемый состав с добавками кремния (плотность визуализации по шкале Хаунсфильда 400-500 ед.) по сравнению с известным "Остек с добавками бора" (плотность визуализации по шкале Хаусфильда 70-150 ед.) обладает большей рентгеноконтрастностью. "Остек" без добавок не обладает рентгеноконтрастностью (плотность визуализации по шкале Хаусфильда 0 ед). Содержание бора в материале "Остек с добавками бора" достигает 12-15%, что отрицательно сказывается на биосовместимости материала, повышении токсичности и канцерогенности. Причем визуализация данного материала возможна только при использовании спирального компьютерного томографа, при этом лучевая нагрузка увеличивается в несколько раз. Кроме того, возрастает стоимость лучевой диагностики. Предлагаемый состав при меньшем содержании кремния обладает хорошей визуализацией при использовании рентгеновских методов исследования, при увеличении биосовместимости, отсутствии токсичности и канцерогенности, отсутствии коррозийных явлений, стойкостью к усталостным разрушениям, низкой величиной износа и упругостью, близкой к упругости кости и близкой к электропроводности тканей человеческого организма.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Состав углепластика для устранения дефектов кости, содержащий углеродную ткань марки ТГН-2М и полиамидную пленку 12/10, отличающийся тем, что состав дополнительно содержит порошок кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углеродная ткань ТГН-2М 57,5-62,5
порошок кремния 2,5-7,5
полиамидная пленка 12/10 остальное

2. Состав углепластика для устранения дефектов кости по п.1, отличающийся тем, что содержит порошок кремния с размерами частиц 20-50 мкм.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2341294

patent-2341294.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс A61L27/08 углерод

Патенты РФ в классе A61L27/08:
композиционный материал для замещения костной ткани -  патент 2522248 (10.07.2014)
способ изготовления внутрикостного стоматологического имплантата с углеродным нанопокрытием -  патент 2490032 (20.08.2013)
способ получения биосовместимого наноструктурированного композиционного электропроводящего материала -  патент 2473368 (27.01.2013)
углерод-углеродный композиционный материал -  патент 2391118 (10.06.2010)
способ наноструктурирования объемных биосовместимых материалов -  патент 2347740 (27.02.2009)
состав углепластика для устранения дефектов кости -  патент 2342161 (27.12.2008)
состав углепластика для устранения дефектов кости -  патент 2342160 (27.12.2008)
состав углепластика для устранения дефектов кости -  патент 2341295 (20.12.2008)
способ изготовления створки искусственного клапана сердца -  патент 2278638 (27.06.2006)
композиционный материал для замещения костной ткани -  патент 2260402 (20.09.2005)

Класс A61L27/04 металлы или сплавы

Патенты РФ в классе A61L27/04:
способ получения противомикробных имплантатов из полиэфирэфиркетона -  патент 2526168 (20.08.2014)
покрытия для хирургических игл и способы их нанесения -  патент 2526164 (20.08.2014)
способ проведения стабильного остеосинтеза при повреждениях костной ткани -  патент 2523553 (20.07.2014)
способ получения оксидного биосовместимого покрытия на чрекостных имплантатах из нержавеющей стали -  патент 2519095 (10.06.2014)
способ получения лантансодержащего покрытия -  патент 2494764 (10.10.2013)
способ изготовления внутрикостного стоматологического имплантата с углеродным нанопокрытием -  патент 2490032 (20.08.2013)
медицинские изделия и способ их получения -  патент 2485979 (27.06.2013)
корпус имплантата, способ его изготовления и зубной имплантат -  патент 2471451 (10.01.2013)
оксидное покрытие на чрескостные ортопедические имплантаты из нержавеющей стали -  патент 2465015 (27.10.2012)
биоразрушаемое средство для поддержания просвета сосудов -  патент 2452517 (10.06.2012)

Класс A61F2/28 кости

Класс A61L27/14 высокомолекулярные материалы

Патенты РФ в классе A61L27/14:
матрица для регенерации мягких тканей -  патент 2526182 (20.08.2014)
способ получения противомикробных имплантатов из полиэфирэфиркетона -  патент 2526168 (20.08.2014)
медицинские устройства и способы, включающие полимеры, содержащие биологические активные вещества -  патент 2521395 (27.06.2014)
матрица для клеточной трансплантологии -  патент 2521194 (27.06.2014)
костнозамещающий материал -  патент 2518753 (10.06.2014)
доставка октреотида из сухих лекарственных форм -  патент 2518745 (10.06.2014)
трансплантат для склеропластики (варианты) -  патент 2491962 (10.09.2013)
имплантат для пластики посттравматических дефектов и деформаций дна и стенок глазницы -  патент 2487726 (20.07.2013)
способ изготовления биоимплантатов из соединительных тканей -  патент 2476244 (27.02.2013)
антимикробные полимерные изделия, способы их получения и способы их применения -  патент 2476072 (27.02.2013)

Наверх