RU165598U1

RU165598U1 - NANOCARBON IMPLANT FOR REPLACEMENT OF SEGMENTAL DEFECTS OF LONG BONES WITH ANTIBIOTIC-BEARING INSERTS FROM BONE CEMENT

Info

Publication number: RU165598U1
Application number: RU2016107317/14U
Authority: RU
Inventors: Леонид Борисович Резник; Герман Григорьевич Дзюба; Илья Владимирович Стасенко
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2016-10-27

Abstract

Имплант наноуглеродный для замещения сегментарных дефектов длинных костей с антибиотикнесущими вставками из костного цемента, состоящий из каркаса из углеволокнистых стержней, ориентированных в 4-х направлениях, связанных в единый композит углеродной матрицей, а также пор, сформированных в структуре материала, отличающийся тем, что на противоположных сторонах расположены V-образные пропилы, которые затем заполняются костным цементом с антибиотиком в зависимости от чувствительности микрофлоры.Nanocarbon implant for replacing segmental defects of long bones with antibiotic bearing inserts made of bone cement, consisting of a carcass of carbon fiber rods oriented in 4 directions, connected into a single composite by a carbon matrix, as well as pores formed in the material structure, characterized in that On the opposite sides are V-shaped cuts, which are then filled with bone cement with an antibiotic, depending on the sensitivity of microflora.

Description

Полезная модель относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии и может быть использована в комплексе хирургического лечения хронического остеомиелита длинных костей при наличии пострезекционного дефекта, требующего восстановления анатомической целостности кости.The utility model relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics, and can be used in the complex of surgical treatment of chronic osteomyelitis of long bones in the presence of a post-resection defect requiring restoration of the anatomical integrity of the bone.

Известно, что важной частью хирургического лечения хронического остеомиелита является санация полостей с дальнейшим замещением пострезекционных дефектов. В результате ликвидации хронического очага инфекции в кости и окружающих мягких тканях, после удаления секвестров, вскрытия и санации всех остеомиелитических полостей с их внутренними стенками иссечения всех гнойных свищей образуется дефект костной ткани, восстановление которого осуществляется использованием компрессионно-дистракционного остеосинтеза по Илизарову, алло- и аутокостных материалов, использованием различных биополимерных и композитных, импрегнированных антибиотиками материалов.It is known that an important part of the surgical treatment of chronic osteomyelitis is the rehabilitation of cavities with the further replacement of post-resection defects. As a result of elimination of the chronic focus of infection in the bone and surrounding soft tissues, after removal of sequestration, opening and sanitation of all osteomyelitic cavities with their internal walls of excision of all purulent fistulas, a bone defect is formed, the restoration of which is carried out using compression-distraction osteosynthesis according to Ilizarov, allo- and autologous materials using various biopolymer and composite materials impregnated with antibiotics.

В литературе описаны способы замещения пострезекционных дефектов аутотрансплантатом, представленным сохраненной кортикальной пластинкой резецируемого участка кости. Через аутотрансплантат проводят 2 взаимно перекрещивающиеся спицы и фиксируют их в аппарате внешней фиксации. Перемещение аутотрансплантата начинают при заживших операционной ране и свищевых ходах. Перемещение аутотрансплантата осуществляют непрерывно. Перемещение осуществляют вначале маятникообразно, а после прохождения половины вертикального размера резецированного участка кости аутотрансплантат перемещают поступательно вплоть до контакта с дистальным сегментом кости [Квачев Н.А., Таранов И.И., Масленников Е.Ю., Черняева Л.С. Способ замещения дефектов длинных трубчатых костей при хроническом остеомиелите, патент на изобретение №2161456] Однако, данный способ длителен во времени, требует постоянного наблюдения и контакта врача с пациентом. При использование данного способа отсутствует фактор местного воздействия антибиотика на ткани в очаге остеомиелита.The literature describes methods for replacing post-resection defects with an autograft represented by a preserved cortical plate of the resected bone site. 2 mutually intersecting spokes are passed through the autograft and fixed in an external fixation device. Autograft movement begins with a healing wound and fistulous passages. The movement of the autograft is carried out continuously. The movement is initially pendulum-like, and after passing half the vertical size of the resected bone section, the autograft is moved forward until contact with the distal bone segment [Kvachev N.A., Taranov I.I., Maslennikov E.Yu., Chernyaeva L.S. The method of replacing defects of long tubular bones in chronic osteomyelitis, patent for the invention No. 2161456] However, this method is time-consuming, requires constant monitoring and contact of the doctor with the patient. When using this method, there is no factor of the local effect of the antibiotic on the tissues in the focus of osteomyelitis.

Другим способом является использование биокомпозиционного наноструктурированного материала "КоллапАн" [Биокомпозиционные наноструктурированные материалы для замещения дефектов костей при остеомиелите И.А. Чекмазов, А.Л. Рябов, О.И. Скалозуб, Р.В. Лапин, Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова 2013; 8: 56-58] Недостатками использования таких носителей в комплексе оперативного лечения остеомиелита длинных костей являются: полная потеря опорной и артикулирующей функций конечности.Another way is to use the biocomposite nanostructured material "CollapAn" [Biocomposite nanostructured materials to replace bone defects in osteomyelitis I.A. Chekmazov, A.L. Ryabov, O.I. Skalozub, R.V. Lapin, Surgery. Magazine them. N.I. Pirogov 2013; 8: 56-58] The disadvantages of using such carriers in the complex surgical treatment of osteomyelitis of long bones are: complete loss of the supporting and articulating functions of the limb.

Также описан способ использования композиционных материалов для замещения костных дефектов, включающих органический и неорганический материал, в частности использование цианоакрилата как органического материала и кальция фосфата как остеокондуктора неорганического происхождения, размещенного на поверхности органического носителя, имеющего необходимую форму и адгезивные свойства. [Composite materials for bone defect filling and bone replacement US 7449498 B2, Kyeong-Jun Park, Doug-Youn Lee, Sang-Bae Lee, Jeong-Jong Park, Ji-Ho Park, Kyoung-nam Kim, Kwang-Mahn Kim, 2008 г.] Однако данный метод не подразумевает интраоперационного моделирования импланта.Also described is a method of using composite materials to replace bone defects, including organic and inorganic material, in particular the use of cyanoacrylate as an organic material and calcium phosphate as an osteoconductor of inorganic origin located on the surface of an organic carrier having the desired shape and adhesive properties. [Composite materials for bone defect filling and bone replacement US 7449498 B2, Kyeong-Jun Park, Doug-Youn Lee, Sang-Bae Lee, Jeong-Jong Park, Ji-Ho Park, Kyoung-nam Kim, Kwang-Mahn Kim, 2008 g.] However, this method does not imply intraoperative modeling of the implant.

Задачей полезной модели является сохранение антибактериальной активности в зоне дефекта, сохранение опорной функции конечности, возможность визуализации импланта в зоне дефекта при рентгенологическом исследовании.The objective of the utility model is the preservation of antibacterial activity in the defect zone, the preservation of the supporting function of the limb, the ability to visualize the implant in the defect zone during x-ray examination.

Поставленная задача реализуется тем, что в углеродном наноструктурном импланте, изготовленном в заводских, состоящем из каркаса углеволокнистых стержней, ориентированных в 4-х направлениях, связанных в единый композит углеродной матрицей, а также пор, сформированных в структуре материала, применяемых для замещения дефектов длинных костей. В импланте интраоперационно выполняются V-образные пропилы на противоположных сторонах, которые затем заполняются костным цементом с антибиотиком в зависимости от чувствительности микрофлоры.The task is realized by the fact that in a carbon nanostructured implant manufactured in the factory, consisting of a carcass of carbon fiber rods oriented in 4 directions, connected into a single composite by a carbon matrix, as well as pores formed in the structure of the material used to replace defects of long bones . In the implant, V-shaped cuts are performed intraoperatively on opposite sides, which are then filled with bone cement with an antibiotic, depending on the sensitivity of the microflora.

Размеры импланта интраоперационно корректируются для полного соответствия размерам дефекта. Таким образом, фиксация импланта в зоне дефекта позволяет сохранить опорную функцию конечности, антибиотик, постепенно высвобождающийся из костного цемента будет обеспечивать антибактериальную активность в зоне очага хронической инфекции, полиметилметакрилат V-образной формы позволяет визуализировать расположение импланта в зоне дефекта при контрольной рентгенографии.The dimensions of the implant are intraoperatively adjusted to fully match the size of the defect. Thus, fixation of the implant in the defect zone allows preserving the support function of the limb, an antibiotic gradually released from bone cement will provide antibacterial activity in the zone of the focus of chronic infection, V-shaped polymethyl methacrylate allows visualizing the location of the implant in the defect zone during control radiography.

На фигуре 1 представлен углеродный наноструктурный имплант с полиметилметакрилатными вставками.The figure 1 presents a carbon nanostructured implant with polymethyl methacrylate inserts.

Фигура 2 - аксонометрические проекции импланта.Figure 2 - axonometric projection of the implant.

На фигурах 3, 4, 5 представлены этапы изготовления импланта: фиг.3 - заводской углеродный наноструктурный имплант, фиг.4 - выполнение радиальных пропилов в импланте, фиг.5 - углеродный наноструктурный имплант с цементными вставками.In figures 3, 4, 5 presents the stages of the manufacture of the implant: figure 3 - factory carbon nanostructured implant, figure 4 - the implementation of radial cuts in the implant, figure 5 - carbon nanostructured implant with cement inserts.

Устройство используют следующим образом. Из доступа повторяющего доступ при первичных операциях с иссечением свищей и Рубцовых тканей достигается зона костного дефекта. Производят санацию очага хронической инфекции. При этом вскрывают костномозговые каналы проксимального и дистального сегментов кости.The device is used as follows. From the access repeating access during primary operations with excision of fistulas and scar tissue, a zone of bone defect is reached. Reorganize the focus of chronic infection. In this case, the bone marrow channels of the proximal and distal segments of the bone are opened.

Углеродный наноструктурный имплант получают из заводского образца путем выпиливания V-образных фрагментов с противоположных сторон и заполнением их полиметилметакрилатом, используемым в травматологии и ортопедии с добавлением порошкообразного антибиотика. Размеры импланта при этом должны соответсвовать размерам резецированного участка кости, что достигается путем интраоперационной обработки импланта фрезами. В течение 10-15 минут наступает полное отвердевание костного цемента и имплант готов к установке в санируемую полость. В качестве дополнительной фиксации используется спицевой либо спице-стержневой аппарат внешней фиксации.A carbon nanostructured implant is obtained from a factory sample by sawing V-shaped fragments from opposite sides and filling them with polymethyl methacrylate, used in traumatology and orthopedics with the addition of a powdered antibiotic. The dimensions of the implant should correspond to the size of the resected bone area, which is achieved by intraoperative processing of the implant with cutters. Within 10-15 minutes, the bone cement completely hardens and the implant is ready for installation in a sanitized cavity. As an additional fixation, a spoke or spoke-pin apparatus of external fixation is used.

Ушивание и дренирование послеоперационной раны проводится традиционным способом.Suturing and drainage of the postoperative wound is carried out in the traditional way.

Claims

Nanocarbon implant for replacing segmental defects of long bones with antibiotic bearing inserts made of bone cement, consisting of a carcass of carbon fiber rods oriented in 4 directions, connected into a single composite by a carbon matrix, as well as pores formed in the material structure, characterized in that On the opposite sides are V-shaped cuts, which are then filled with bone cement with an antibiotic, depending on the sensitivity of microflora.