Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

состав углепластика для устранения дефектов кости

Классы МПК:A61L27/08 углерод
A61L27/04 металлы или сплавы
A61L27/14 высокомолекулярные материалы
A61L27/06 титан или его сплавы
A61F2/28 кости
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):ФГУ 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 углеродный материал ТГН-2М и полиамидную пленку 12/10. Состав дополнительно содержит порошок титана и кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%: углеродная ткань ТГН-2М 60-64,5, порошок титана 1,25-3,75, порошок кремния 1,25-3,75, полиамидная пленка 12/10 остальное. Размер частиц порошка кремния и титана составляет 20-50 мкм. 2 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 состав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остексостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 , который содержит углеродную ткань ТГН-2М, полиамидную пленку 12/10 при следующем соотношении компонентов мас.%:

Углеродная ткань ТГН-2М65
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 состав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остексостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 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 состав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остексостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 при контрольном исследовании рентгенологических снимков и компьютерных томограмм углеродный материал не визуализируется. В послеоперационном периоде невозможно проследить дальнейшую судьбу углеродных имплантатов, установленных во время операций.

Наиболее близким к предложенному является состав углепластика для устранения дефектов кости, содержащий углеродную ткань марки ТГН-2М, полиамидную пленку 12/10 и порошок металлического бора с размерами частиц 20-50 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углеродная ткань ТГН-2М 45-65
Порошок металлического бора 2-20
Полиамидная пленка 12/10остальное

[Патент РФ N2241495, A61L 27/08, A61F 2/28, 2003]

Недостатком указанного углепластика с порошком бора является то, что он недостаточно визуализируется 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 томографе увеличивается лучевая нагрузка в несколько раз. Порошок бора в больших количествах токсичен для живых организмов.

Техническим результатом данного изобретения является повышение рентгеноконтрастности материала и биосовместимости, уменьшение токсичности и канцерогенности 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 титана и порошок кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углеродная ткань ТГН-2М 60-64,5
Порошок титана 1,25-3,75
Порошок кремния 1,25-3,75
Полиамидная пленка 12/10 остальное

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

Предложенный состав углепластика обладает высокими физико-механическими свойствами, высокой рентгеноконтрастностью, не токсичен, не канцерогенен, полностью является биосовместимым материалом для организма человека.

Титан имеет плотность 4,32 г/см3, обладает отличной коррозийной стойкостью, устойчив на воздухе до температуры 550°С, обладает способностью вживляться в биологические ткани.

Кремний имеет плотность 2,328 г/см3, 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.

Титан и кремний в виде порошка равномерно рассевали между слоями ткани и полиамида и проводили термомеханическую обработку пресс-пакета по нижеприведенной технологии. Титан и кремний сохраняют первоначальные свойства и находятся в виде механических включений в порах ткани.

Пример 1

Материал получают следующим образом: 60 г углеродной ткани марки ТГН-2М перекладывают 35 г полиамидной пленки 12/10, между которой равномерно распределяют 2,5 г порошка титана и 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 100×100×034 - 7 слоев; полиамидной пленки 12/10 размером 100х100х0,2 - 7 слоев, порошка титана и порошка кремния 20-50 мкм, равномерно распределенного между тканью и полиамидной пленкой, подвергают горячему прессованию при температуре 210±5°С, давлении 100 кг/см2 и выдержке 1 час. Свойства углепластика приведены в таблице.

Пример 2

Материал, состоящий из 64,5 г углеродной ткани марки ТГН-2М, перекладывают 33 г полиамидной пленки 12/10, 1,25 г порошка титана и 1,25 г кремния с размерами частиц 20-50 мкм соответственно, подвергают горячему прессованию по примеру 1. Свойства углепластика приведены в таблице.

Пример 3

Материал, состоящий из 60,5 г углеродной ткани марки ТГН-2М, перекладывают 32 г полиамидной пленки 12/10, 3,75 г порошка титана и 3,75 г порошка кремния подвергают горячему прессованию по примеру 1. Соотношение компонентов материала составляет 60,5:32:3,75:3,75 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 3,75% порошка титана и 3,75% кремния начинают ухудшаться заданные физико-химические свойства углеродного материала и его не рекомендуется вносить в биосреду человеческого организма, если добавлять менее 1,25% порошка титана и 1,25% кремния, материал окажется нерентгеноконтрастным и хирург не сможет проследить его дальнейшую судьбу, степень его износа.

Физико-механические свойства углепластика состав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остексостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 , состав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остексостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 с бором и состав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остек с титаном и кремниемсостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 .
№ п/п Свойствасостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остексостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 состав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остексостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 с добавками борасостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остексостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 с титаном и кремнием (соотношение 1:1)
2%4%6% 8%12%15% по 1,25%по 2,75%по 3,75%
1 Плотность, г/см31,16 1,181,20 1,231,261,33 1,361,22 1,251,29
2Пористость, % 36,933,730,1 26,221,5 16,814,734,2 31,127,8
3Модуль упругости, МПа×1031,83 1,91,94 1,971,992,02 2,051,93 1,951,98
4Прочность, МПа при изгибе49,650,5 51,351,5 52,654,156,4 52,753,6 54,1
при сжатии 13,114,616,3 17,919,2 21,222,716,9 18,320,1

Из таблицы видно, что при сравнительном анализе материала состав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остексостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 и состав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остек с добавками борасостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 и предлагаемого состава состав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остек с добавками титана и кремниясостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 плотность материала в предлагаемом составе больше, чем в известных углепластиках состав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остексостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 . Также из таблицы видно, что при увеличении процентного содержания добавок бора и титана с кремнием плотность материала увеличивается, пористость уменьшается, модуль упругости увеличивается, прочность при сжатии и изгибе также увеличивается.

Таким образом предлагаемый состав с добавками титана и кремния (плотность визуализации по шкале Хаунсфилда 600-700 ед.) по сравнению с известным состав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остек с добавками борасостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 (плотность визуализации по шкале Хаунсфилда 70-150 ед.) обладают большей рентгеноконтрастностью. состав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остексостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 без добавок не обладает рентгеноконтрастностью (плотность визуализации по шкале Хаунсфилда 0 ед.). Содержание бора в материале состав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 Остек с добавками борасостав углепластика для устранения дефектов кости, патент № 2341295 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 титана и порошок кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углеродная ткань ТГН-2М 60-64,5
порошок титана 1,25-3,75
порошок кремния 1,25-3,75
полиамидная пленка 12/10 остальное

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

3. 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 № 2341295

patent-2341295.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 2341294 (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 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)

Класс A61L27/06 титан или его сплавы

Патенты РФ в классе A61L27/06:
многокомпонентное биоактивное нанокомпозиционное покрытие с антибактериальным эффектом -  патент 2524654 (27.07.2014)
способ получения наноструктурированного кальций-фосфатного покрытия для медицинских имплантатов -  патент 2523410 (20.07.2014)
устройство зонтичное (окклюдер) с модифицированным поверхностным слоем -  патент 2522932 (20.07.2014)
способ изготовления внутрикостных имплантатов с антимикробным эффектом -  патент 2512714 (10.04.2014)
способ изготовления кардиоимплантата из сплава на основе никелида титана с модифицированным ионно-плазменной обработкой поверхностным слоем -  патент 2508130 (27.02.2014)
покрытие на имплант из титана и его сплавов и способ его приготовления -  патент 2502526 (27.12.2013)
способ модифицирования титановой поверхности -  патент 2495678 (20.10.2013)
способ изготовления внутрикостного стоматологического имплантата с углеродным нанопокрытием -  патент 2490032 (20.08.2013)
медицинские изделия и способ их получения -  патент 2485979 (27.06.2013)
способ создания наноструктурной биоинертной пористой поверхности на титановых имплантатах -  патент 2469744 (20.12.2012)

Класс A61F2/28 кости


Наверх