[go: up one dir, main page]

RU2334478C2 - Procedure and tools for low-rotation milling without washing with withdrawal and collection of tissue particles - Google Patents

Procedure and tools for low-rotation milling without washing with withdrawal and collection of tissue particles Download PDF

Info

Publication number
RU2334478C2
RU2334478C2 RU2006131697/14A RU2006131697A RU2334478C2 RU 2334478 C2 RU2334478 C2 RU 2334478C2 RU 2006131697/14 A RU2006131697/14 A RU 2006131697/14A RU 2006131697 A RU2006131697 A RU 2006131697A RU 2334478 C2 RU2334478 C2 RU 2334478C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
milling
tissue
tools
cavity
particles
Prior art date
Application number
RU2006131697/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006131697A (en
Inventor
АЛЬДЕКОА Эдуардо АНИТУА (ES)
АЛЬДЕКОА Эдуардо АНИТУА
Original Assignee
Бти, И+Д, С.Л.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бти, И+Д, С.Л. filed Critical Бти, И+Д, С.Л.
Priority to RU2006131697/14A priority Critical patent/RU2334478C2/en
Publication of RU2006131697A publication Critical patent/RU2006131697A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2334478C2 publication Critical patent/RU2334478C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Prostheses (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: method of milling is performed on bone or other tissue of patient to form cavity with shape and sizes which allow said cavity to take implant (or for other purposes, when tissue must regenerate). Milling is performed with low rotation frequencies without washing, without tissue heating and without necrosis, which occurs in tissue. Milling tools design allows collecting tissue particles without using sucking-in device. Said particles are in optimal biological state for application in autotransplantation due to the fact that neither overheating nor washing are involved in process of milling. As a result, method is capable of constant self-adjustment according to characteristics of definite section of drilled-out tissue, protecting surrounding tissue, preventing section heating and simultaneously eliminating side effects. Tools have characteristics which are intended for holding particles, without their releasing, when used.
EFFECT: method allows collecting tissue particles and using them further to prepare effective process of autotransplantation.
7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к методам, применяемым при сверлении или фрезеровании кости, хрящей и других тканей для требуемых медицинских целей, в основном относящихся к имплантации винтов или других элементов протезирования и остеосинтеза в колени, бедра, позвоночник и другие кости или ткани. Одним из наиболее важных применений является сверление верхней челюсти пациента для ее подготовки под верхнечелюстной зубной имплантат в областях дентальной имплантологии и челюстно-лицевой хирургии.The invention relates to methods used in drilling or milling of bone, cartilage and other tissues for the required medical purposes, mainly related to the implantation of screws or other prosthetics and osteosynthesis in the knees, hips, spine and other bones or tissues. One of the most important applications is the drilling of the patient’s upper jaw for its preparation under the maxillary dental implant in the fields of dental implantology and maxillofacial surgery.

При применении, в частности, в дентальной имплантологии способ фрезерования включает в себя последовательное сверление кости последовательным вводом фрезерных головок увеличивающегося диаметра для формирования полости, подогнанной к размерам имплантата или протеза. Способ фрезерования включает в себя вращение инструмента или фрезерной головки с требуемой частотой. Точная характеристика частоты вращения определяется многими факторами, в основном геометрическими характеристиками фрезерной головки и последовательностью этапов процесса фрезерования.When used, in particular, in dental implantology, the milling method involves sequentially drilling a bone by sequentially introducing milling heads of increasing diameter to form a cavity adapted to the dimensions of the implant or prosthesis. The milling method includes rotating the tool or milling head with the desired frequency. The exact speed characteristic is determined by many factors, mainly the geometric characteristics of the milling head and the sequence of steps in the milling process.

В наличии имеются фрезерные головки многочисленных форм и размеров. Это объясняется, в основном, тем, что конструкция каждого имплантата обычно содержит конкретные конструктивные решения, требующие фрезерования специализированными фрезерными головками полостей, хорошо подогнанных к размерам имплантата.Milling heads of numerous shapes and sizes are available. This is mainly due to the fact that the design of each implant usually contains specific constructive solutions that require milling by specialized milling heads of cavities that are well adapted to the dimensions of the implant.

Широко распространена практика применения в процессе фрезерования фрезерных головок с рядом разных диаметров для одного и того же имплантата. Такой подход обеспечивает, что фрезерные головки, используемые на каждом этапе процесса, точно подходят по размерам подлежащей высверливанию полости.The practice of using milling heads with a number of different diameters for the same implant is widespread. This approach ensures that the milling heads used at each stage of the process are precisely sized for the cavity to be drilled.

Широкая номенклатура имплантатов и фрезерных головок, используемых в традиционных методах, подразумевает, что применяют частоты вращения при фрезеровании, изменяющиеся в широком диапазоне, приблизительно, от 800 до 1500 об/мин. Такое так называемое высокооборотное фрезерование приводит к тому, что как фрезерная головка, так и костная ткань, которую упомянутая головка обрабатывает, разогреваются, при этом температура фрезерной головки иногда превышает 40°C. Клетки костной ткани являются термочувствительными и характеризуются оптимальной температурой 37°C. Поэтому любое повышение температуры может повредить клетки и во многих случаях вызвать некроз.The wide range of implants and milling heads used in traditional methods implies that rotational speeds are used during milling, varying over a wide range from approximately 800 to 1,500 rpm. This so-called high-speed milling leads to the fact that both the milling head and the bone tissue that the said head processes are heated, while the temperature of the milling head sometimes exceeds 40 ° C. Bone cells are thermosensitive and are characterized by an optimum temperature of 37 ° C. Therefore, any increase in temperature can damage the cells and in many cases cause necrosis.

Термическое повреждение, которое наносят ткани, окружающей имплантат, во время высокооборотного фрезерования и к которому можно добавить механическое повреждение от всего процесса фрезерования, оказывает разрушительное воздействие на исходное состояние полости, вмещающей имплантат. В результате требуется больше времени на восстановление кости и на интеграцию имплантата в кость, представляющие собой факторы, которые влияют на степень успеха операции.The thermal damage caused to the tissue surrounding the implant during high-speed milling and to which mechanical damage from the entire milling process can be added has a devastating effect on the initial state of the cavity containing the implant. As a result, more time is required to restore the bone and to integrate the implant into the bone, which are factors that influence the degree of success of the operation.

Поэтому в традиционных методах фрезерования широко практикуется подача промывочного солевого раствора на фрезерную головку и рассверливаемый участок для предотвращения перегревания фрезерной головки и окружающей ткани. Однако данный промывочный раствор смывает сигнальные белки и другие растворимые вещества, которые могут выполнять активную функцию при регенерации кости.Therefore, in traditional milling methods, it is widely practiced to supply flushing saline to the milling head and the reaming area to prevent overheating of the milling head and surrounding tissue. However, this wash solution flushes signal proteins and other soluble substances that can perform an active function in bone regeneration.

Упомянутые вещества выделяются тканью на участке, где повреждена ткань в ответ на повреждение и как средство поддержания гомеостаза, т.е. сохранения биологического и физико-химического состояний до повреждения, и важны, если требуется восстановление ткани. Особой физиологической функцией сигнальных белков является передача активационных сигналов клетке, чтобы она могла отреагировать на деградацию, происшедшую в микросреде. Упомянутые белки связаны с внеклеточным матриксом. Данная связь разрывается, когда фрезерная головка ударно действует на матрикс. Упомянутые сигнальные белки характеризуются низким молекулярным весом и растворимостью. Промывочный солевой раствор легко растворяет и смывает их и потому лишает ткань естественных ресурсов, которые ткань использует для собственного заживления.Mentioned substances are secreted by the tissue in the area where the tissue is damaged in response to damage and as a means of maintaining homeostasis, i.e. preservation of biological and physico-chemical conditions until damage, and are important if tissue repair is required. A special physiological function of signaling proteins is the transmission of activation signals to the cell so that it can respond to degradation that has occurred in the microenvironment. Mentioned proteins are associated with the extracellular matrix. This connection is broken when the milling head impacts the matrix. Said signaling proteins are characterized by low molecular weight and solubility. Wash saline easily dissolves and rinses them and therefore deprives the tissue of the natural resources that the tissue uses for its own healing.

Кроме того, обычной практикой является извлечение и сбор частиц ткани, снятых во время фрезерования и их использование при аутотрансплантации. Такой метод делает необязательным применение альтернативных и намного менее полезных методов, предлагаемых для упомянутой цели, например таких, как аллотрансплантация (гомологическая трансплантация ткани, получаемой из банка человеческих тканей) или ксенотрансплантация (процесс трансплантации ткани от одного вида животного другому). В рамках данного процесса всасывающее устройство, оснащенное фильтром, собирает все костные частицы. После многократного анализа способов высокооборотного фрезерования установлено, что в данных частицах уже произошло отмирание клеток в результате термического и механического повреждения, нанесенного во время процесса.In addition, it is common practice to remove and collect tissue particles removed during milling and to use them in autotransplantation. This method makes it unnecessary to use alternative and much less useful methods proposed for this purpose, for example, such as allotransplantation (homologous transplantation of tissue obtained from a bank of human tissues) or xenotransplantation (the process of transplanting tissue from one species of animal to another). As part of this process, a suction device equipped with a filter collects all bone particles. After repeated analysis of high-speed milling methods, it was found that in these particles cell death already occurred as a result of thermal and mechanical damage caused during the process.

Основной целью настоящего изобретения является создание способа фрезерования, который насколько возможно защищает ткань, окружающую участок высверливания, предотвращает нагревание участка и одновременно исключает побочные эффекты, обусловленные применением промывочного солевого раствора, в основном смывание собственных клеточных сигналов, которые помогают ткани быстрее заживать и становиться биологически сильнее.The main objective of the present invention is to provide a milling method that protects the tissue surrounding the drilling site as much as possible, prevents the heating of the site and at the same time eliminates the side effects caused by the use of flushing saline, mainly washing off the own cellular signals that help the tissue heal faster and become biologically stronger .

Другой целью настоящего изобретения является создание способа фрезерования, который позволяет собирать частицы ткани, снятые во время фрезерования, и затем использовать для подготовки эффективного процесса аутотрансплантации. В результате, данное изобретение имеет целью определение характеристик инструментов, которые предназначены, чтобы удерживать и не выпускать частицы, и применение данных инструментов.Another objective of the present invention is to provide a milling method that allows the collection of tissue particles captured during milling, and then used to prepare an effective autograft process. As a result, this invention aims to characterize tools that are designed to hold and not release particles, and the use of these tools.

Другой целью настоящего изобретения является создание способа фрезерования, который постоянно саморегулируется соответственно характеристикам конкретного участка высверливаемой ткани. Указанная цель, достижение которой должны обеспечивать все способы фрезерования, основана на том, что наружная поверхность ткани (кортикальный слой, когда начинают фрезерование) тверже и содержит меньше клеток. После просверливания упомянутого слоя ткань становится менее плотной и содержащей больше клеток. Если упомянутая цель достигается, будет легче сделать имплантат устойчивым на начальном этапе и, тем самым, поддержать интеграцию имплантата в ткань.Another objective of the present invention is to provide a milling method that is constantly self-adjusting according to the characteristics of a particular area of the fabric being drilled. This goal, the achievement of which all milling methods must ensure, is based on the fact that the outer surface of the tissue (the cortical layer when milling is started) is harder and contains fewer cells. After drilling said layer, the tissue becomes less dense and contains more cells. If this goal is achieved, it will be easier to make the implant stable at the initial stage and, thus, to support the integration of the implant into the tissue.

Для достижения вышеупомянутых целей в соответствии с настоящим изобретением определяются характеристики способа фрезерования ткани пациента с целью образования полости, предназначенной для вмещения имплантата или протеза. Данный способ включает в себя низкооборотное фрезерование без промывания. В результате процесса, получают тканевые частицы высокого биологического качества и впоследствии используют в качестве аутотрансплантатов после смешивания, предпочтительно, с PRGF (плазмой, богатой факторами роста), получаемой по изобретению WO 0044314, на которое выдан патент настоящему заявителю.In order to achieve the aforementioned objectives, the characteristics of the method for milling a patient's tissue to form a cavity for receiving an implant or prosthesis are determined. This method includes low speed milling without washing. As a result of the process, tissue particles of high biological quality are obtained and subsequently used as autografts after mixing, preferably with PRGF (plasma rich in growth factors) obtained according to the invention WO 0044314, for which the patent is granted to the present applicant.

Для образования полости, вмещающей имплантат, способ фрезерования в соответствии с настоящим изобретением содержит, в основном, три этапа фрезерования:For the formation of a cavity containing the implant, the milling method in accordance with the present invention contains mainly three stages of milling:

1) Начальный этап1) The initial stage

2) Промежуточный этап2) The intermediate stage

3) Этап зенковки3) Countersink stage

Начальный этап включает в себя прорезание сквозь кортикальную ткань, представляющую собой первый слой ткани и обычно отличающуюся очень твердой консистенцией. Данный начальный этап уже входит в другие способы. Для обеспечения правильного выполнения данного этапа следует применять коническую «зарезную фрезерную головку». Данная головка специально разработана для прохода сквозь кортикальную ткань и облегчения начала фрезерования полостей даже на небольших участках ткани. Поэтому наконечник фрезерной головки должен быть очень острым, чтобы высверленное отверстие можно было выполнить точно в надлежащем месте. Подходящая фрезерная головка, подлежащая использованию на данном этапе, описана в международной заявке PCT/ES03/00443, также поданной настоящим заявителем.The initial stage involves cutting through the cortical tissue, which is the first layer of tissue and usually has a very solid consistency. This initial stage is already included in other methods. To ensure the correct implementation of this stage, a conical “tapping milling head” should be used. This head is specially designed to pass through the cortical tissue and facilitate the start of cavity milling, even in small areas of the tissue. Therefore, the tip of the milling head must be very sharp so that the drilled hole can be made exactly in the right place. A suitable milling head to be used at this stage is described in international application PCT / ES03 / 00443, also filed by the present applicant.

Фрезерование на начальном этапе обычно выполняют на высоких оборотах, предпочтительно, в диапазоне 800-1200 об/мин. Это обусловлено конструкцией фрезерной головки, которая имеет очень острую вершину, и тем, что фрезерная головка должна создавать очень маленькое высверленное отверстие в твердой ткани без кругового проскальзывания поблизости. На данном начальном этапе следует подавать обильные количества промывочного физиологического сывороточного раствора для предотвращения нагревания ткани в результате высокооборотного фрезерования.Milling at the initial stage is usually performed at high speeds, preferably in the range of 800-1200 rpm. This is due to the design of the milling head, which has a very sharp apex, and the fact that the milling head should create a very small drilled hole in the hard fabric without circular slippage nearby. At this initial stage, plentiful amounts of washing physiological serum solution should be supplied to prevent tissue heating as a result of high-speed milling.

Целью промежуточного этапа является образование практически всей полости, вмещающей имплантат, с глубиной, шириной и другими основными частями, определенными в ходе процесса. Как изложено во введении настоящего описания изобретения, для фрезерования полости, которая имеет точно такие размеры и форму, как имплантат, требуются фрезерные головки разных форм и размеров. В результате, на промежуточном этапе применяют фрезерные головки нескольких типов, пока не образуют требуемую полость.The purpose of the intermediate stage is the formation of almost the entire cavity containing the implant, with depth, width and other main parts determined during the process. As described in the introduction of the present description of the invention, milling heads of various shapes and sizes are required for milling a cavity that is precisely sized and shaped like an implant. As a result, at the intermediate stage, several types of milling heads are used until they form the desired cavity.

В соответствии с настоящим изобретением промежуточный этап фрезерования характеризуется двумя основными факторами.In accordance with the present invention, the intermediate milling step is characterized by two main factors.

- Фрезерование выполняют на низких оборотах от 20 до 80 об/мин и без подачи промывочного солевого раствора.- Milling is carried out at low speeds from 20 to 80 rpm and without supplying a flushing saline solution.

- Ткань, смещаемую или высвобождаемую на данном промежуточном этапе образования полости, извлекают или собирают. Изобретение обеспечивает указанное посредством применения специально сконструированных фрезерных головок, которые допускают удерживание смещенной ткани во фрезерной головке во время фрезерования и, тем самым, облегчают извлечение. Часто применяют следующий способ: фрезерование кратковременно прерывают, когда устройство обнаруживает, что фрезерная головка содержит достаточное количество тканевых частиц, или всякий раз, когда полагают необходимым сделать паузу. Затем фрезерную головку извлекают из полости и используют шпатель или другой инструмент для извлечения ткани из головки прежде, чем ткань помещают в небольшой контейнер, изготовленный из стекла или аналогичного стерильного материала. Затем фрезерование возобновляют. Это означает, что тканевые частицы могут быть собраны без необходимости применения всасывающих фильтров или других дополнительных инструментов.- Tissue displaced or released at this intermediate stage of cavity formation is removed or collected. The invention provides the specified through the use of specially designed milling heads, which allow the holding of biased tissue in the milling head during milling and, thereby, facilitate extraction. The following method is often used: milling is interrupted for a short time when the device detects that the milling head contains a sufficient amount of tissue particles, or whenever it is considered necessary to pause. The milling head is then removed from the cavity and a spatula or other tool is used to remove tissue from the head before the fabric is placed in a small container made of glass or similar sterile material. Then the milling is resumed. This means that tissue particles can be collected without the need for suction filters or other additional tools.

На этапе зенковки, при необходимости, создают базовую поверхность для вмещения имплантата или протеза. Назначением этапа зенковки является рассверливание верха полости для создания достаточного пространства для вмещения головки имплантата, когда его вставляют в полость. Форма имплантата определяет точку, в которой выполняется этап зенковки, если представляется необходимой. В некоторых случаях зенковка выполняется в конце промежуточного этапа или когда образуют полость, тогда как в других случаях зенковка выполняется во время промежуточного этапа.At the countersink stage, if necessary, a base surface is created for receiving the implant or prosthesis. The purpose of the countersink stage is to drill the top of the cavity to create enough space to accommodate the implant head when it is inserted into the cavity. The shape of the implant determines the point at which the countersink step is performed, if necessary. In some cases, the countersink is performed at the end of the intermediate stage or when a cavity is formed, while in other cases, the countersink is performed during the intermediate stage.

Аналогично тому, как на промежуточном этапе, фрезерование на этапе зенковки выполняют на низких оборотах от 20 до 80 об/мин и без подачи промывочного солевого раствора. Кроме того, ткань, смещенную или высвобожденную на данном этапе зенковки, извлекают или собирают посредством применения специально сконструированных фрезерных головок, которые допускают удерживание смещенной ткани во фрезерной головке во время фрезерования и, тем самым, облегчают извлечение. Конструкция данных фрезерных головок, применяемых на этапе зенковки, в соответствии с настоящим изобретением обладает характеристиками, аналогичными конструкции инструментов, применяемых на промежуточном этапе фрезерования.In the same way as at the intermediate stage, milling at the countersink stage is performed at low revolutions from 20 to 80 rpm and without supplying a washing saline solution. In addition, fabric displaced or released at this countersink stage is removed or collected through the use of specially designed milling heads that allow the displaced fabric to be held in the milling head during milling and thereby facilitate removal. The design of these milling heads used in the countersink step in accordance with the present invention has characteristics similar to the design of tools used in the intermediate milling step.

Хотя фрезерование на начальном этапе предпочтительно следует выполнять на высоких оборотах, низкооборотное фрезерование также допускается, как на промежуточном этапе и этапе зенковки, если потребуется для специального применения или случая.Although milling at the initial stage should preferably be performed at high speeds, low-speed milling is also allowed, as at the intermediate stage and the countersink stage, if necessary for a special application or case.

Что касается инструментов или фрезерных головок, применяемых в способе по изобретению и упомянутых ранее, изобретение обеспечивает определение характеристик специальных фрезерных головок для фрезерования на промежуточном этапе и этапе зенковки. Данные фрезерные головки имеют задерживающую конструкцию, которая дает возможность накопления и выборки смещенной или извлеченной ткани.As for the tools or milling heads used in the method according to the invention and mentioned above, the invention provides the characterization of special milling heads for milling in the intermediate and countersink stages. These milling heads have a retarding structure that allows the accumulation and retrieval of displaced or extracted tissue.

Все фрезерные головки, применяемые на промежуточном этапе и этапе зенковки, предпочтительно являются тонкими цилиндрическими деталями, содержащими сверху гладкий участок стандартных размеров для прикрепления головки к электродвигателю вращения. Во-вторых, головка содержит фрезерную секцию, состоящую из спиральных канавок, которые вырезаны так, чтобы создавался угол, необходимый для высвобождения или извлечения вырезаемого материала, и, одновременно, для создания пространств для накопления извлеченной ткани. В-третьих, фрезерная головка содержит острый наконечник или вершину в случае фрезерных головок для промежуточного этапа и тупой наконечник или вершину в случае фрезерных головок для этапа зенковки.All milling heads used in the intermediate and countersink stages are preferably thin cylindrical parts containing a smooth, standard-sized portion on top for attaching the head to a rotation motor. Secondly, the head contains a milling section, consisting of spiral grooves, which are cut so as to create the angle necessary for the release or extraction of the cut material, and, at the same time, to create spaces for the accumulation of the extracted tissue. Thirdly, the milling head contains a sharp tip or tip in the case of milling heads for the intermediate step and a blunt tip or tip in the case of milling heads for the countersink step.

Пространства, накапливающие извлеченную ткань, или участки для удерживания ткани образованы между непрерывными петлями спиральных канавок на внутренней вогнутой поверхности между данными петлями. Нижеописанные конструктивные элементы данной секции фрезерной головки обеспечивают ее удерживающую способность или способность данных участков накапливать извлеченную ткань.Spaces accumulating the extracted tissue, or sites for holding tissue formed between continuous loops of spiral grooves on the inner concave surface between these loops. The structural elements of this section of the milling head described below provide its holding ability or the ability of these areas to accumulate the extracted tissue.

- Во-первых, спиральные канавки вырезаны под углом наклона 25-40 градусов относительно продольной оси фрезерной головки в отличие от традиционных фрезерных головок, в которых спираль обычно наклонена под углом 6 градусов и иногда до 15 градусов.- Firstly, the spiral grooves are cut at an angle of inclination of 25-40 degrees relative to the longitudinal axis of the milling head, in contrast to traditional milling heads, in which the spiral is usually inclined at an angle of 6 degrees and sometimes up to 15 degrees.

- Во-вторых, вогнутость удерживающих участков в стержень фрезерной головки или к продольной оси более выражена, чем в традиционных неудерживающих фрезерных головках. В частности, в сечении данного участка фрезерной головки искривление или вогнутость удерживающих участков имеет приблизительно такую же форму, как полуокружность, и может быть даже больше или более замкнутым.- Secondly, the concavity of the holding sections in the rod of the milling head or to the longitudinal axis is more pronounced than in traditional non-holding milling heads. In particular, in the cross section of a given section of the milling head, the curvature or concavity of the holding sections has approximately the same shape as a semicircle, and may be even more or more closed.

Определение характеристик и применение фрезерных головок с упомянутыми характеристиками обеспечивает, что ткань, извлекаемая в ходе фрезерования, направляется к удерживающим участкам и, поскольку промывочный раствор не подается, накапливается в них.Determination of characteristics and the use of milling heads with the above characteristics ensures that the fabric extracted during milling is sent to the holding areas and, since the washing solution is not supplied, accumulates in them.

Тем не менее следует обратить внимание, что в настоящем изобретении удерживающее свойство фрезерной головки и тот факт, что фрезерование выполняется на низких оборотах и без промывания, облегчают получение тканевых частиц, которые можно использовать для аутотрансплантации. Поэтому факт выполнения фрезерования на низких оборотах способствует повышению качества получаемой ткани, поскольку частицы становятся больше и содержат значительно большее количество живых клеток, чем частицы, получаемые в результате высокооборотного фрезерования. Это обусловлено тем, что фрезерная головка выполняет значительно больше оборотов при высокой частоте вращения, чем при низкой частоте вращения, но при том продвигается на одинаковое расстояние, ткань измельчается в большей степени с образованием таким образом разновидности порошка, который, как показал анализ, не содержит живых клеток. Кроме того, факт отсутствия подачи промывочного солевого раствора для охлаждения фрезерной головки и окружающего участка означает, что сигнальные белки и другие вещества, ускоряющие и поддерживающие регенерацию ткани и способствующие быстрой стабилизации имплантата, не удаляются из окружающей ткани.However, it should be noted that in the present invention, the holding property of the milling head and the fact that the milling is performed at low revolutions and without washing, facilitate the preparation of tissue particles that can be used for autotransplantation. Therefore, the fact that milling is performed at low speeds improves the quality of the resulting tissue, since the particles become larger and contain significantly more living cells than the particles obtained as a result of high-speed milling. This is due to the fact that the milling head performs significantly more revolutions at a high speed of rotation than at a low speed of rotation, but at the same time it moves at the same distance, the fabric is crushed to a greater extent with the formation of a kind of powder, which, as the analysis showed, does not contain living cells. In addition, the fact that there is no supply of flushing saline to cool the milling head and surrounding area means that signal proteins and other substances that accelerate and support tissue regeneration and contribute to the rapid stabilization of the implant are not removed from the surrounding tissue.

Кроме того, все фрезерные головки, кроме зарезной фрезерной головки, которая характеризуется более короткой фрезерной секцией, могут содержать пояски, вырезанные или вытравленные во внешней поверхности, которые указывают разные глубины фрезерования в соответствии с высотами имплантатов. Поскольку фрезерная головка вращается с низкими частотами вращения, упомянутые полоски остаются видимыми и поэтому могут применяться для указания точки, в которой достигнута соответствующая глубина для каждой конкретной фрезерной головки, и, следовательно, точка, в которой следует прекратить фрезерование или продолжить с использованием следующей фрезерной головки.In addition, all milling heads, except for the milling milling head, which is characterized by a shorter milling section, may contain bands cut or etched on the outer surface that indicate different milling depths in accordance with the heights of the implants. Since the milling head rotates at low speeds, these strips remain visible and therefore can be used to indicate the point at which the corresponding depth for each particular milling head has been reached, and therefore the point at which the milling should be stopped or continued using the next milling head .

Способ и инструменты для низкооборотного фрезерования без промывания согласно изобретению, применяемые для извлечения и сбора тканевых частиц, не только достигают сформулированных целей, но также обеспечивают другие апробированные преимущества и положительные характеристики, подробное описание которых приведено ниже.The method and tools for low-speed milling without washing according to the invention, used for the extraction and collection of tissue particles, not only achieve the stated objectives, but also provide other proven advantages and positive characteristics, a detailed description of which is given below.

Анализы показали, что способ фрезерования согласно изобретению не вызывает повышения температуры фрезерных головок больше, чем на 5°С, что, с учетом суммирования с окружающей температурой, означает, что температура поддерживается ниже 40°С, т.е. температуры, при которой происходит повреждение и даже некроз.The analyzes showed that the milling method according to the invention does not increase the temperature of the milling heads by more than 5 ° C, which, taking into account the summation with the ambient temperature, means that the temperature is maintained below 40 ° C, i.e. temperature at which damage and even necrosis occurs.

Анализы с использованием оптических и электронных микроскопов показали также, что костные частицы, извлеченные в процессе фрезерования, сохраняют свои остеогенные (происходящие из костеобразующей ткани), остеоиндуктивные (индуцирующие костеобразование другими клетками) и остеокондуктивные (обеспечивающие структурную поддержку во время регенерации кости) свойства. Поэтому костные частицы идеально пригодны для применения в аутотрансплантации. Аутотрансплантацию можно, например, осуществлять смешением костных частиц с PRGF (плазмой, богатой факторами роста по изобретению WO 0044314, на которое выдан патент настоящему заявителю). Другой возможный способ аутотрансплантации включает в себя хранение частиц в физиологической сыворотке или крови пациента. Смесь можно позднее использовать в аутотрансплантации.Analyzes using optical and electron microscopes also showed that bone particles extracted during milling retain their osteogenic (originating from bone-forming tissue), osteoinductive (inducing bone formation by other cells) and osteoconductive (providing structural support during bone regeneration) properties. Therefore, bone particles are ideally suited for use in autotransplantation. Autotransplantation can, for example, be carried out by mixing bone particles with PRGF (plasma rich in growth factors according to the invention WO 0044314, for which the patent is granted to the present applicant). Another possible autograft method involves storing particles in physiological serum or blood of a patient. The mixture can later be used in autotransplantation.

Способ низкооборотного фрезерования без промывания в соответствии с изобретением можно применять не только в имплантологии, но также в ортопедической хирургии и травматологии, специальных областях, в которых традиционно применяют методы очень агрессивной хирургии, базирующиеся на высокооборотном фрезеровании и механических критериях, которые не учитывают биологическое повреждение, наносимое ткани.The method of low-speed milling without washing in accordance with the invention can be applied not only in implantology, but also in orthopedic surgery and traumatology, special fields in which methods of very aggressive surgery are traditionally used, based on high-speed milling and mechanical criteria that do not take into account biological damage, applied fabric.

В этом отношении технические инновации, направленные на ослабление повреждения, могут быть значительным вкладом в усовершенствованные клинические разработки и сокращение периода восстановления (что уже доказано применением метода, подробно описанного в патенте WO 0044314, выданном настоящему заявителю, к операции данного типа). Данные инновации позволяют также получать большое количество живой кости для использования в аутотрансплантации. В случае с протезами бедра и колена, применение способа низкооборотного фрезерования без промывания позволяет восстановить большое количество кости для использования в качестве трансплантата для протеза. Трансплантат может быть установлен с использованием стержней или штифтов, винтов или микропластин для остеосинтеза в случае переломов костей.In this regard, technical innovations aimed at reducing damage can be a significant contribution to improved clinical development and shortening the recovery period (as already proven by the application of the method described in detail in patent WO 0044314 to the present applicant for this type of operation). These innovations also make it possible to obtain a large amount of live bone for use in autotransplantation. In the case of hip and knee prostheses, the use of the low-speed milling method without rinsing allows you to restore a large amount of bone for use as a graft for the prosthesis. The graft can be installed using rods or pins, screws or microplates for osteosynthesis in case of bone fractures.

Подробное описание настоящего изобретения приведено со ссылками на прилагаемые чертежи, хотя упомянутые чертежи не раскрывают всего содержания изобретения:A detailed description of the present invention is given with reference to the accompanying drawings, although the drawings do not disclose the entire content of the invention:

Фиг.1 - первый пример способа низкооборотного фрезерования в соответствии с изобретением.Figure 1 is a first example of a low-speed milling method in accordance with the invention.

Фиг.2 - второй пример способа низкооборотного фрезерования в соответствии с изобретением.Figure 2 is a second example of a low-speed milling method in accordance with the invention.

Фиг.3 - возможная конструкция фрезерного инструмента в соответствии с изобретением.Figure 3 - a possible design of a milling tool in accordance with the invention.

Фиг.4 - возможная конструкция другого фрезерного инструмента в соответствии с изобретением.4 is a possible construction of another milling tool in accordance with the invention.

На фиг.1 представлен пример способа низкооборотного фрезерования, где способ применен для образования полости или ячейки (5) в ткани (6) пациента. В данном конкретном случае ткань представляет собой верхнюю челюсть, и полость образуют для вмещения верхнечелюстного зубного имплантата (4). В данном способе кортикальный слой или самую твердую наружную секцию кости (6) просверливают на начальном этапе (1). За этим следует промежуточный этап (2) фрезерования, на котором образуют полость (5). И, наконец, способ завершают этапом (3) зенковки, на котором полость (5) расширяют для вмещения головки (18) верхнечелюстного зубного имплантата (4).Figure 1 presents an example of a method of low-speed milling, where the method is used to form a cavity or cell (5) in the tissue (6) of the patient. In this particular case, the tissue is the upper jaw, and a cavity is formed to accommodate the maxillary dental implant (4). In this method, the cortical layer or the hardest outer section of the bone (6) is drilled at the initial stage (1). This is followed by an intermediate stage (2) of milling, on which a cavity (5) is formed. And, finally, the method is completed by a countersink step (3), in which the cavity (5) is expanded to accommodate the head (18) of the maxillary dental implant (4).

Как уже указано в настоящем описании изобретения, на каждом этапе фрезерования применяют требуемые инструменты для оказания требуемого воздействия на полость и т.д. В связи с этим зарезная фрезерная головка (7), применяемая на начальном этапе (1), содержит очень острый конический наконечник (19), позволяющий данной головке начать фрезерование полости. Кроме того, зенковочная фрезерная головка (9), применяемая на этапе (3) зенковки, короче и шире, чем другие фрезерные головки, поскольку ее назначением является рассверливание верха полости (5). Форма промежуточных фрезерных головок (8), применяемых на промежуточном этапе (2), подробно показана на фиг.3. На фиг.1 показано расположение меток (16) на поверхности фрезерной головки (8), которые указывают глубину, до которой должен сверлить или фрезеровать каждый инструмент. Данные метки служат руководством для специалиста, выполняющего фрезерование.As already indicated in the present description of the invention, at each stage of milling, the required tools are used to exert the desired effect on the cavity, etc. In this regard, the cutting milling head (7), used at the initial stage (1), contains a very sharp conical tip (19), allowing this head to begin cavity milling. In addition, the countersink milling head (9) used in the countersink step (3) is shorter and wider than other milling heads, since its purpose is to drill the top of the cavity (5). The shape of the intermediate milling heads (8) used in the intermediate step (2) is shown in detail in FIG. 3. Figure 1 shows the location of the marks (16) on the surface of the milling head (8), which indicate the depth to which each tool should drill or mill. These marks serve as a guide for the milling technician.

На фиг.2 представлен другой пример способа в соответствии с настоящим изобретением для такого же применения, которое представлено на фиг.1, который служит для демонстрации того, как этап (3) зенковки можно выполнять на промежуточном этапе (2), т.е. варианта, который может быть полезен для верхнечелюстных зубных имплантатов (4) некоторых типов, в зависимости от типов существующих инструментов.FIG. 2 shows another example of a method in accordance with the present invention for the same application as that shown in FIG. 1, which serves to demonstrate how the countersink step (3) can be performed in the intermediate step (2), i.e. an option that may be useful for maxillary dental implants (4) of certain types, depending on the types of existing instruments.

На фиг.3 представлен пример промежуточной фрезерной головки (8), применяемой на промежуточном этапе способа, на котором образуют большую часть полости в ткани пациента. Данная промежуточная фрезерная головка (8) состоит, в основном, из трех частей или зон. Верх фрезерной головки содержит гладкий, по существу, цилиндрический участок (13) стандартных размеров. Во-вторых, имеется фрезеровочная секция (14), содержащая спиральные канавки (11), вырезанные во фрезе. В-третьих, фреза содержит острый наконечник или вершину (15).Figure 3 presents an example of an intermediate milling head (8) used in the intermediate stage of the method, which form the bulk of the cavity in the patient’s tissue. This intermediate milling head (8) consists mainly of three parts or zones. The top of the milling head contains a smooth, essentially cylindrical section (13) of standard sizes. Secondly, there is a milling section (14) containing spiral grooves (11) cut in the mill. Thirdly, the cutter contains a sharp tip or apex (15).

Фрезерная головка в соответствии с настоящим изобретением содержит удерживающие участки (17), которые соответствуют внутренней поверхности спиральных канавок (11) и к которым двигается ткань, извлекаемая в процессе фрезерования до того, как окончательно заключается внутри них. Удерживающая способность данных удерживающих участков (17) повышена тем, что спиральные канавки (11) в промежуточной фрезерной головке (8) выполнены таким образом, что угол (10), под которым упомянутые канавки наклонены к продольной оси (12) фрезерной головки, составляет 25-40 градусов и тем, что искривление (20) сечения удерживающих участков имеет приблизительно такую же форму, как полуокружность и может быть даже больше или более замкнутым.The milling head in accordance with the present invention contains holding sections (17) that correspond to the inner surface of the spiral grooves (11) and to which the fabric is removed, which is removed during the milling process before it is finally inside them. The holding capacity of these holding sections (17) is increased in that the spiral grooves (11) in the intermediate milling head (8) are made so that the angle (10) at which the said grooves are inclined to the longitudinal axis (12) of the milling head is 25 -40 degrees and the fact that the curvature (20) of the cross-section of the holding sections has approximately the same shape as a semicircle and can be even more or more closed.

Как можно видеть на фиг.3, фрезерная головка (8) также содержит метки (16), которые указывают глубину, до которой должен сверлить или фрезеровать каждый инструмент и, тем самым, служат руководством для специалиста, выполняющего фрезерование.As can be seen in figure 3, the milling head (8) also contains marks (16), which indicate the depth to which each tool should drill or mill and, thus, serve as a guide for the specialist performing the milling.

На фиг.4 представлен примерный вариант осуществления фрезерной головки (9), подлежащей применению в способе на этапе зенковки из-за ее более широкой секции (14), которая обеспечивает образование более широкого отверстия наверху полости и таким образом создает пространство для вмещения головки имплантата. Данная фрезерная головка (9) для этапа зенковки состоит, в основном, из двух частей или зон: гладкого, по существу, цилиндрического участка (13) стандартных размеров и фрезеровочной секции (14), содержащей спиральные канавки (11), вырезанные во фрезе.Figure 4 shows an exemplary embodiment of a milling head (9) to be used in the method in the countersink stage because of its wider section (14), which provides a wider hole at the top of the cavity and thus creates space for the implant head to be accommodated. This milling head (9) for the countersink stage consists mainly of two parts or zones: a smooth, essentially cylindrical section (13) of standard sizes and a milling section (14) containing spiral grooves (11) cut in the mill.

Фрезерная головка (9) для этапа зенковки в соответствии с изобретением содержит удерживающие участки (17), которые соответствуют внутренней поверхности спиральных канавок (11) и к которым двигается ткань, извлекаемая в процессе фрезерования, притягивается и окончательно заключается внутри них. Удерживающая способность данных удерживающих участков (17) повышена тем, что спиральные канавки (11) во фрезерной головке (9) для этапа зенковки выполнены таким образом, что угол (10), под которым упомянутые канавки наклонены к продольной оси (12) фрезерной головки, составляет 25-40 градусов и тем, что искривление (20) сечения удерживающих участков имеет приблизительно такую же форму, как полуокружность, и может быть даже больше или более замкнутым.The milling head (9) for the countersink step in accordance with the invention contains holding sections (17) that correspond to the inner surface of the spiral grooves (11) and to which the fabric removed during milling moves, is attracted and finally enclosed within them. The holding ability of these holding sections (17) is enhanced by the fact that the spiral grooves (11) in the milling head (9) for the countersink stage are made so that the angle (10) at which the said grooves are inclined to the longitudinal axis (12) of the milling head, is 25-40 degrees and the fact that the curvature (20) of the cross section of the holding sections has approximately the same shape as the semicircle, and may be even more or more closed.

Claims (7)

1. Способ фрезерования, подлежащий выполнению на кости, хряще или другой ткани пациента для образования полости с формой и размерами, которые позволяют данной полости вмещать имплантат или протез, или для образования полости для других целей, включающий многократное применение различных вращающихся фрезерных инструментов на ткани, причем упомянутый способ содержит промежуточный этап, на котором задаются глубина, ширина и другие основные характеристики полости, при этом инструменты, применяемые на промежуточном этапе, работают на оборотах в диапазоне 20-80 об/мин, и тканевые частицы, смещаемые или высвобождаемые в результате процесса фрезерования, собирают и накапливают во фрезерном инструменте, и извлекают из него, когда инструмент выводят, таким образом, что данные частицы можно сохранить и используют для других хирургических применений.1. A milling method to be performed on a bone, cartilage or other tissue of a patient to form a cavity with a shape and size that allows the cavity to accommodate an implant or prosthesis, or to form a cavity for other purposes, including the repeated use of various rotating milling tools on the fabric, moreover, the said method contains an intermediate stage, which sets the depth, width and other basic characteristics of the cavity, while the tools used in the intermediate stage work on in the range of 20-80 rpm, and tissue particles displaced or released as a result of the milling process are collected and accumulated in the milling tool and removed from it when the tool is removed, so that these particles can be stored and used for others surgical applications. 2. Способ фрезерования по п.1, в котором проводят этап зенковки для расширения зева полости, причем инструменты, применяемые на этапе зенковки, работают на оборотах в диапазоне 20-80 об/мин.2. The milling method according to claim 1, in which the countersink stage is carried out to expand the throat of the cavity, the tools used in the countersink stage operate at revolutions in the range of 20-80 rpm. 3. Способ фрезерования по п.1, в котором проводят начальный этап для прорезания сквозь кортикальную ткань, при этом инструменты, используемые на начальном этапе, работают на оборотах в диапазоне 20-80 об/мин.3. The milling method according to claim 1, in which the initial stage for cutting through the cortical tissue is carried out, while the tools used in the initial stage operate at revolutions in the range of 20-80 rpm. 4. Способ фрезерования по любому из предшествующих пунктов, в котором не подают промывочный раствор на инструменты, высвобожденные тканевые частицы или ткань, окружающую фрезерованное отверстие или полость в процессе фрезерования.4. The milling method according to any one of the preceding paragraphs, in which the washing solution is not supplied to the tools, released tissue particles or tissue surrounding the milled hole or cavity during the milling process. 5. Способ фрезерования по п.1, в котором тканевые частицы, собираемые в процессе фрезерования, смешивают с плазмой, богатой факторами роста или другими биологическими материалами для требуемых медицинских целей.5. The milling method according to claim 1, in which tissue particles collected during the milling process are mixed with plasma rich in growth factors or other biological materials for the required medical purposes. 6. Фрезерные инструменты для использования в способе фрезерования, подлежащем выполнению на кости, хряще или другой ткани, для образования полости с формой и размерами, которые позволяют данной полости вмещать имплантат, или для других целей, при этом упомянутые фрезерные инструменты представляют собой, по существу, удлиненные инструменты, которые содержат участок, содержащий спиральные канавки, между спиральными канавками выполнены зоны удерживания ткани для накопления ткани, извлеченной в процессе фрезерования, причем спираль спиральных канавок выполнена под углом наклона 25-40° к продольной оси фрезерного инструмента и/или зоны удерживания являются вогнутыми или искривленными внутрь так, что при наблюдении в сечении упомянутое искривление или вогнутость образует приблизительно форму полуокружности.6. Milling tools for use in a milling method to be performed on a bone, cartilage, or other tissue to form a cavity with a shape and size that allows the cavity to hold an implant, or for other purposes, wherein said milling tools are essentially , elongated tools that contain a section containing spiral grooves, between the spiral grooves there are made fabric retention zones for the accumulation of tissue extracted during milling, the spiral being spiral GOVERNMENTAL grooves formed at an angle of inclination of 25-40 ° to the longitudinal axis of the milling tool and / or retention zones are concave or curved inwards so that when viewed in cross-section said curvature or concavity forms approximately the shape of semicircle. 7. Фрезерные инструменты по п.6, в которых инструменты имеют, по меньшей мере одну визуально заметную горизонтальную отметку, выполненную в виде рельефа или другом подходящем виде, для выполнения функции индикатора в процессе фрезерования.7. Milling tools according to claim 6, in which the tools have at least one visually noticeable horizontal mark, made in the form of a relief or other suitable form, to perform the function of an indicator in the milling process.
RU2006131697/14A 2004-02-05 2004-02-05 Procedure and tools for low-rotation milling without washing with withdrawal and collection of tissue particles RU2334478C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006131697/14A RU2334478C2 (en) 2004-02-05 2004-02-05 Procedure and tools for low-rotation milling without washing with withdrawal and collection of tissue particles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006131697/14A RU2334478C2 (en) 2004-02-05 2004-02-05 Procedure and tools for low-rotation milling without washing with withdrawal and collection of tissue particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006131697A RU2006131697A (en) 2008-03-10
RU2334478C2 true RU2334478C2 (en) 2008-09-27

Family

ID=39280550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006131697/14A RU2334478C2 (en) 2004-02-05 2004-02-05 Procedure and tools for low-rotation milling without washing with withdrawal and collection of tissue particles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2334478C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569531C2 (en) * 2010-03-17 2015-11-27 Томас Морис Стюарт ГРЕГОРИ Device for shoulder joint endoprosthetics

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SU 1584916 A1, 15 08 1990. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569531C2 (en) * 2010-03-17 2015-11-27 Томас Морис Стюарт ГРЕГОРИ Device for shoulder joint endoprosthetics
US9592065B2 (en) 2010-03-17 2017-03-14 Thomas Maurice Stewart Gregory Shoulder replacement apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006131697A (en) 2008-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1712194B1 (en) Tools for low-speed milling without irrigation and with extraction and recovery of tissue particles
US10357374B2 (en) Transcorporeal spinal decompression and repair systems and related methods
US6607561B2 (en) Biaxial core compression
US11147684B2 (en) Harvesting bone graft material for use in spinal and other bone fusion surgeries
US6071284A (en) Materials collection system and uses thereof
US8152808B2 (en) Surgical bone cutting assembly and method of using same
US5788976A (en) Method for effecting bone repair
US8382762B2 (en) Endoscopic bone debridement
HUP0700524A2 (en) Cartilage allograft for replacement of cartilage damages, and process and accessories for producing thereof
CA2622830C (en) Osteochondral allograft cartilage transplant workstation
US20070055282A1 (en) Apparatus and method for harvesting bone marrow
JP2003250808A (en) Combination body of implant fixing device
JP2000503231A (en) Diaphyseal cortex dwell
NZ306102A (en) Drill tip with collection chamber for holding cuttings, typically for precious metals, toxic substances or bone material
JP2003515384A (en) Repair damaged tissue
US6375663B1 (en) Bone grafting material
US7722608B2 (en) Allograft implant workstation
US20090149707A1 (en) Endoscopic bone debridement portal
US20220054275A1 (en) Transcorporeal spinal decompression and repair systems and related methods
RU2334478C2 (en) Procedure and tools for low-rotation milling without washing with withdrawal and collection of tissue particles
US9833332B2 (en) Harvesting bone graft material for use in spinal and other bone fusion surgeries
KR20070022014A (en) Method and apparatus for low speed milling for extraction and recovery of tissue particles without irrigation
RU2828762C1 (en) Method for reconstruction of osteochondral defects of joints of extremities
Vich Update on the Cloward procedure: new instruments
KR20010024069A (en) Fusion implant device and method of use

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120206