В качестве примера технологического решения с использованием газотермического напыления остановимся на эндопротезировании тазобедренного сустава. В ходе этой операции заменяют на искусственные как шейку с головкой бедренной кости, так и вертлужную впадину (двухполюсное или тотальное эндопротезирование).
Защитные покрытия – технологичное решение для имплантов
В настоящее время задача импортозамещения имплантов уже активно решается различными производителями РФ с целью реализовать и превысить качество таких мировых производителей, как Zimmer Biomet, DePuy (принадлежит концерну Johnson&Johnson), Stryker, Smith & Nephew.
При замещении обоих компонентов сустава (головка и впадина) эндопротезирование называется тотальным. Компоненты эндопротеза могут фиксироваться за счет вколачивания в кость во время операции - так называемая бесцементная фиксация пресс-фит (press-fit). Впоследствии кость прорастает в пористую поверхность или специальные борозды эндопротеза. Чашка эндопротеза (тазовый компонент, замещающий вертлужную впадину) при бесцементной фиксации также имеет пористое покрытие для последующего прорастания кости. Чашка может дополнительно фиксироваться винтами. Некоторые модели эндопротезов покрыты гидроксиапатитом.
Тотальное (двухполюсное, т.е. замещается и шейка бедренной кости, и вертлужная впадина) бесцементное эндопротезирование при переломе шейки бедра. Слева: рентгенограмма после операции. Справа: внешний вид бесцементного эндопротеза с пористым покрытием. Представлена одна из самых распространенных компоновок бесцементного эндопротеза, состоящая из чашки, вкладыша из высокомолекулярного полиэтилена, металлической головки и ножки.
Шероховатая поверхность кости, облегчающая врастание кости, может быть получена различными способами: спрессованные шарики, проволока, плазменное титановое напыление, трабекулярный металл. Шероховатая поверхность может покрывать всю ножку или только верхнюю часть ножки, которая располагается в вертельной зоне.
Варианты поверхностей ножек эндопротезов на примере предыдущих линеек фирмы Zimmer. Слева направо: ножка VerSys Beaded MidCoat с покрытием из спрессованных шариков, ножка VerSys fiber metal с покрытием из спрессованных волокон металла, ножка Alloclassic с шероховатой поверхностью, полученной после пескоструйной обработки, ножка Trabecular Metal Primary Hip Stem с поверхностью из трабекулярного металла, короткая ножка Fitmore с плазменным напылением титанового сплава.
Бесцементные чашки, точно так же как и бесцементные ножки, устанавливаются в предварительно обработанной сферическими фрезами вертлужной впадине методом «плотной посадки» (press-fit).
Чашки изготавливают из титан-алюминий-ванадиевого сплава или из титан-алюминий-ниобиевого. Наружная поверхность чашки, контактирующая с костью, имеет пористое покрытие из спрессованных шариков, проволоки или трабекулярного металла. В отличие от бесцементных ножек пескоструйная обработка чашек не используется – для прочной фиксации чашки нужна более «грубая» поверхность.
Варианты наружного покрытия бесцементных чашек эндопротеза тазобедренного сустава на примере чашек линейки Pinnacle фирмы DePuy концерна Johnson&Johnson. Слева – чашка с покрытием Porocoat®, которое представляет собой слой спрессованных маленьких шариков из чистого титана. В центре – чашка с покрытием Gription®, которое разработано на основе покрытия Porocoat и отличается от него меньшим размером пор и большим коэффициентом трения. Справа – чашка с покрытием Duofix®, которое представляет собой комбинацию покрытия Porocoat с плазменным напылением гидроксиапатита, стимулирующего врастание кости (толщина слоя гидроксиапатита – 35 микрон, благодаря чему поры не закрываются).
В случае дефектов вертлужной впадины, при переломах вертлужной впадины может потребоваться чашка с отверстиями по всем сторонам. Некоторые чашки имеют специальные зубчики, которые при забивании чашки усиливают стабильность и снижают риск проворачивания чашки при последующей нагрузке.
Чашки линейки Pinnacle фирмы DePuy. Слева направо. Чашка с тремя отверстиями, чашка с «зубчиками», чашка без отверстий, чашки Multihole (с отверстиями по всей поверхности).
Для формирования пористых структур на поверхности имплантов используется процесс атмосферного плазменного напыления специальных покрытий как оксидной керамики, так и сплавов на основе титана. В случае заинтересованности в создании пористых покрытий на имплантах тазобедренного сустава Вашего производства предлагаем обратиться к нам.
Нанесение атмосферным плазменным напылением пористого защитного покрытия на ножку эндопротеза.
Наши специалисты готовы, дополнительно изучив Ваши требования, разработать прецизионную технологию, осуществить производство технологического комплекса, поставку и обучение сотрудников с Вашей компании.
Напишите нам: technology@irobs.ru