АРТРОЗ И БОРЬБА С НИМ
advertisement
ФГБУ «ЦИТО им. Н.Н.Приорова Минздрава РФ» г.Москва ООО «ЦИТОпроект Гаврюшенко Николай Свиридович д.т.н, профессор заведующий испытательной лаборатории ЦИТО, Генеральный директор ООО «ЦИТОпроект» Булгаков Валерий Георгиевич, к.б.н. Зам. Ген. директора ООО «ЦИТОпроект» «Имплантаты в травматологии и ортопедии. Актуальность, решения, материаловедческие проблемы и направления исследований» E-mail: testlabcito@mail.ru ДУБНА, октябрь 2014 г. Испытательная лаборатория Эволюция ортопедической проблемы ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЕ ТБС Коленный сустав-норма Коленный сустав-артроз ЭНДОПРОТЕЗ КОЛЕННОГО СУСТАВА Перелом бедренной кости при кручении. Финал. Р=135 Нм. Испытание распорки Разрушение эндопротезов Customized Tri-flange Implant Material: Build time: 13 2006-02-22 Ti6Al4V 4 hours ЭНДОПРОТЕЗЫ извлечённые Оттеснение СВМ полиэтилена в ацетабулярном компоненте ТБС Внешний вид и результаты испытания узла трения тазобедренного сустава с чашкой из СВМПЭ Мкр=6,7 Нм Квпс=22% Головка из сплава ВТ6. Следы износа на дне чашки Мкр = 0,8-1,5 Н Квпс=187-100% Головка из сплава ВТ6, изготовленные по технологии «МАТИМедтех»,, следы износа отсутствуют Трение в присутствии «третьего» тела (пример 1 - покрытие) Трение в присутствии «третьего» тела (пример 2 - костный цемент) Головка бедренной кости Тазобедренный сустав человека в разрезе Разрыв связки бедренной головки Внешний вид трущихся поверхностей до испытания Узел трения перед испытанием Смазка Продукты изнашивания Износ головок Со смазкой Без смазки Головка из корундовой керамики и ацетабулярный компонент с полиэтиленовым вкладышем в эндопротезе тазобедренного сустава фирмы «Эскулап» Разрушение керамических компонентов ЭТБС (Феникс, С.-П. и ЭТБС Гудушаури, Тб.) Поверхность корундовых керамических головок эндопротезов тазобедренного сустава «Керамед» из керамики «Биолокс» (Германия) «Феникс» (С.-Петербург) Вид керамических головки и чашки при промежуточном осмотре На стенках видны следы износа керамических частиц. Вид чашки после трехкратного нагружения с последующим испытанием на кручение CoCrMo Поглощение кислорода, мл 0,6 Радикал-образующая активность частиц износа эндопротезов 0,4 Сталь 316L 0,2 ВТ6 Керамика Без частиц 0,0 0 10 20 Время, мин 30 40 50 Число клеток,% Ингибирование роста остеогенных клеток частицами износа эндопротезов CoMoCr Концентрация частиц, мг/мл Керамика Влияние термоводородной обработки на структуру и свойства головок из сплава ВТ6 В исходном состоянии Предел прочности, МПа , МПа 1500 1200 х104 1200 900 После ТВО 600 300 х104 0 ИСХ. исх ТВО ТВО Углерод-углеродный узел трения Полиэтилен-головка ТБС углеродная Образцы с покрытием до и после испытания Стандарт USA ASTM F1147-88 Controlled Porosity The material can incorporate Controlled Porosity and scaffolds. ─ This enables design for bone ingrowth and reduces the number of process steps in manufacturing. ─ 42 2006-02-22 Схема нагружения и испытания эндопротеза ТБС M = P х kTP х r Р P = 4,33 х 700 N Коэффициенты трения в суставах Сустав Коэффициент трения Здоровый 0,009-0,07 Артроз I ст. 0,12 Артроз II ст. 0,24 Артроз III ст. 0,511 Средняя величина крутящего момента в здоровом суставе составляет 1,5 Нм. КВПС= 1,5 Нм МКР - коэффициент восстановления подвижности сустава Коэффициенты трения в различных сочетаниях материалов (ОПТИМОЛЬ СРВ) Сочетание материалов в узле трения CoMoCr- CoMoCr CoMoCr-СВМПЭ ВТ6-СВМПЭ Керамика-Керамика (Тб) Керамика-СВМПЭ Коэффициент трения 0,4 0,2 0,2 1,2 0,3 Костный жир Момент кручения Источники и пути поступления костного жира Жидкость, выступающая на поверхность кости при циклических нагрузках Капли жира костного мозга, выступающие под действием компрессионной нагрузки на бедренную кость Капли жира костного мозга на мыщелке бедренной кости, выступающие под действием компрессионной нагрузки Снижение крутящего момента после добавления смазки в ТБС человека Добавление костного жира 0,5 Нм 0,0 Нм Философия метода: Низкое трение в суставе обеспечивается гидрофильно-гидрофобной природой компонентов (липиды-вода). Primary implantation of the self-maintaining total hip prosthesis on the left side Arthro-medullary canal Вид дистального конца бедренного компонента эндопротеза тазобедренного сустава И.А.Мовшовича и Н.С.Гаврюшенко. Канал в цементной мантии Появление капли жира на головке эндопротеза И.А.Мовшовича и Н.С.Гаврюшенко при воздействии компрессионной силы на головку бедренного компонента Эндопротезы и инструменты для установки эндопротеза ТБС Мовшовича-Гаврюшенко и МовшовичаГаврюшенко-Холодаева Direct Implant Manufacturing Specific benefits for Implants and Prosthetics Short and easy transition from CT or MRI data - to CAD model – to part! No tools, part design can be individualized Moderate production lots without setting times Possibility for engineered materials, 62 2006-02-22 Шунт артро-медуллярный в сборе (А), со снятой пробкой (Б) и лигаментарный (В) Б А В Введение имплантата Коленный сустав собаки с экспериментальным повреждением и установленным имплантатом Состояние мыщелка и выходного отверстия имплантата через 7 месяцев после операции Модель имплантации шунта Модель имплантации шунта Имплантат в коленном суставе Уникальность метода Больная О. 82 года. Остеоартроз 2-3 степени правого коленного сустава. Результат лечения: 2 нед после операции Артро-медуллярное шунтирование коленный сустав Rg- граммы и функция ч/з 18 мес после операции Артро-медуллярное шунтирование коленного сустава Больная И. 48л. Двусторонний гонартроз 2 стадии. Rg до операции Rg после операции Функция через 2,5 года Rg через 2,5года Артро-медуллярное шунтирование коленного сустава Больной Д. 42 г. Болезнь Кенига левого коленного сустава, вторичный деформирующий артроз 3 стадии. Rg до операции через 1 мес после операции Пациент О, 82г с ОА 3 ст 18 мес после операции Пациент Ш., 71г с ОА 2-3ст 7 мес после операции Пациент Д., 43г с Болезнью Кенига 10 мес после операции Спасибо за внимание
