Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИМПЛАНТАТА С ЭЛЕКТРЕТНЫМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА - Патент РФ 2142819
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИМПЛАНТАТА С ЭЛЕКТРЕТНЫМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИМПЛАНТАТА С ЭЛЕКТРЕТНЫМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИМПЛАНТАТА С ЭЛЕКТРЕТНЫМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ ОСТЕОСИНТЕЗА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к медицинской технике, а точнее к травматологии и ортопедии для получения устройств, оптимизирующих процессы остеорепарации при лечении повреждений и заболеваний опорно-двигательной системы. Цель изобретения: повышение эффективности производства для изготовления в рамках одного технологического цикла. Имплантат после ионной очистки в тлеющем разряде нагревают в диапазоне 250-400oС в вакууме не менее 10-2 Па. после чего магнетронным распылением танталовой мишени в смеси аргона с кислородом напыляют пленку окиси тантала Та2O5, причем последовательностью указанных операций за счет ионной бомбардировки пленки окиси тантала в процессе ее нанесения обеспечивают ее электретные свойства и повышение эффективности производства для изготовления в рамках одного технологического цикла. Распыление танталовой мишени проводят в смеси аргона с парциальным давлением 10-1-1 Па и кислорода с парциальным давлением, необходимым для образования стехиометрического окисла Ta2O5. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2142819
Класс(ы) патента: A61L27/00
Номер заявки: 96124815/14
Дата подачи заявки: 27.12.1996
Дата публикации: 20.12.1999
Заявитель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "МиТ" (Медицина и Технология)
Автор(ы): Ласка В.Л.; Хомутов В.П.; Комлев А.Е.; Литвинов В.М.
Патентообладатель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "МиТ" (Медицина и Технология)
Описание изобретения: Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в травматологии и ортопедии для получения устройств, оптимизирующих процессы остеорепорации при лечении повреждений и заболеваний опорно-двигательной системы.
Применяемые в настоящее время для оперативного лечения имплантаты, покрытые диэлектриком в электретном состоянии, создают нормальный биопотенциал в области остеосинтеза, что предупреждает развитие атрофии и снижения прочности костной ткани, а также некроз и деформацию поверхностей крупных суставов, сокращая при этом сроки лечения и сводя к минимуму послеоперационные осложнения.
Для создания электретных покрытий необходимо обеспечивать высокую чистоту и заданный стехиометрический состав пленок диэлектриков в электретном состоянии, определяющих функциональные возможности имплантируемых конструкций для остеосинтеза. При этом важнейшим фактором является оптимальный режим их изготовления.
Известен способ изготовления имплантата с электретными свойствами для остеосинтеза (1) путем последовательного осаждения многослойного покрытия на имплантат, который помещают в камеру установки вакуумного испарения, в качестве исходного изделия используют имплантат из титана, на который последовательно наносят покрытие из тантала в качестве подслоя и затем его окись в качестве электретного слоя. Этот способ реализуют на электроннолучевой установке со сменной мишенью из тантала и его окиси.
Указанный способ весьма эффективен для изготовления плоских имплантатов, имеющих длину не более 10 см. Для конструкций имплантатов сложной формы (Г-образной и других форм), которые начинают использоваться в современной медицине, более перспективен способ изготовления имплантата в электродуговой установке (2).
Сущность этого способа заключается в том, что имплантат помещают в камеру вакуумного испарения, производят очистку в тлеющем разряде, затем наносят покрытие слоем тантала электрической дугой, осуществляют остывание имплантата в вакууме, после чего извлекают имплантат из камеры вакуумного испарения и помещают его в электролитическую ванну, где проводят окисление слоя тантала. После электролитического окисления обеспечивают электретные свойства пленки окиси тантала в коронном разряде.
В качестве недостатков этого способа следует отметить многоцикличность изготовления имплантата:
- нанесение тантала на имплантат в электродуговой установке;
- окисление тантала в электролитической ванне;
- получение электретных свойств в коронном разряде.
Кроме того, электродуговые установки используют массивные катоды из тантала, весом около 1 кг и стоимостью свыше 10000 долларов США, по мировым ценам.
Использовать полностью всю массу катода в процессе его электродугового испарения не удается из-за необратимого выхода из строя катодного узла технологической установки вследствие изменения межэлектродных расстояний, которые возникают при изменении геометрии катода в процессе его испарения.
Поэтому практически для получения качественного покрытия танталовая мишень используется в среднем только на 35-40%, что определяет высокую себестоимость готовых изделий.
Основной задачей изобретения является повышение эффективности производства для изготовления имплантатов в рамках одного технологического цикла.
Цель достигается тем, что при создании имплантата для остеосинтеза с электретными свойствами путем осаждения покрытия на имплантат из титана, который помещают в камеру технологической установки вакуумного распыления, имплантат после такой очистки в тлеющем разряде нагревают в диапазоне 250-400oC в вакууме не хуже 10-2 Па, после чего магнетронным распылением танталовой мишени в смеси аргона с кислородом напыляют пленку окиси тантала Ta2O5, причем последовательностью указанных операций за счет ионной бомбардировки пленки окиси тантала в процессе ее нанесения обеспечивают ее электретные свойства.
Кроме того, распыление танталовой мишени производят в атмосфере смеси аргона с парциальным давлением 10-1 - 1 Па и кислорода с парциальным давлением, необходимым для образования стехиометрического окисла Ta2O5.
Нанесение электретного покрытия на имплантаты для остеосинтеза осуществляют на установке, схема которой показана на чертеже.
Установка (см. чертеж) состоит из вакуумной камеры 1, снабженной магнетроном с танталовой мишенью 2 с источником питания 3, вакуумным вводом вращения 4, приводом вращения имплантатов (подложек) 5, на котором размещены подложки 6. В вакуумной камере 1 смонтирован радиационный нагреватель имплантатов (подложек) 7. Напуск рабочих газов аргона и кислорода осуществляют с помощью дозирующих клапанов (натекателей) 8. Измерение степени вакуума в вакуумной камере 1 осуществляют с помощью теплоэлектрического 9 и ионизационного 10 манометров. Направление откачки для создания вакуума показано стрелкой. На чертеже условно не показано стандартное устройство ионной очистки имплантатов в тлеющем разряде.
Способ осуществляется следующим образом. Имплантаты из титана помещают в вакуумную камеру 1, производят очистку в тлеющем разряде, нагревают радиационным нагревателем до температуры 250-400oC в вакууме не хуже 10-2 Па, затем осуществляют напуск смеси аргона с кислородом и магнетронным распылением танталовой мишени в смеси аргона с кислородом напыляют пленку окиси тантала Ta2O5. Контроль степени вакуума в вакуумной камере и парциальных давлений аргона и кислорода проводят с помощью теплоэлектрического и ионизационного манометров. В процессе нанесения пленки окиси тантала Ta2O5 она подвергается интенсивной ионной бомбардировке, в результате которой создаются электретные свойства покрытия из окиси тантала. Благодаря этому отпадает необходимость в дальнейшей обработке нанесенного покрытия (например, в коронном разряде) с целью обеспечения электретных свойств, и изготовление имплантатов с электретными свойствами осуществляют в рамках одного технологического процесса.
Напуск рабочих газов аргона и кислорода производят следующим образом: парциальное давление аргона в диапазоне 10-1 - 1 Па обеспечивает стабильное горение разряда магнетрона, т.е. стабильную скорость распыления танталовой мишени, а парциальное давление кислорода выбирается из условия образования стехиометрического окисла Ta2O5 (на два атома тантала должно приходится пять атомов кислорода).
Таким образом, предлагаемый способ изготовления имплантата с электретными свойствами для остеосинтеза позволяет получать готовый имплантат с электретными свойствами в рамках одного технологического процесса.
При разработке и совершенствовании предлагаемого способа изготовления имплантата с электретными свойствами для остеосинтеза были исследованы различные диапазоны параметров технологического процесса и получены опытные образцы имплантатов, в том числе и сложной формы. Кроме того, благодаря особенностям магнетронного способа распыления мишень из тантала послойно и равномерно распыляется по всей поверхности, что позволило поднять до 90-95% степень использования тантала мишени. Опытные образцы имплантатов прошли клинические испытания с положительными результатами.
Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа складывается из экономии материала мишени (тантала), сокращения количества технологических процессов, времени изготовления единицы продукции, а также срока лечения повреждений и заболеваний опорно-двигательной системы за счет сокращения расходов по социальному страхованию, больничным листам и содержанию пострадавших и больных в медицинских учреждениях.
Формула изобретения: 1. Способ изготовления имплантата с электретными свойствами для остеосинтеза путем последовательного осаждения многослойного покрытия на имплантат из титана, который помещают в камеру вакуумного распыления, для нанесения покрытия из тантала при нагреве поверхности имплантата и в потоке луча тока, где при закрытой экранирующей заслонке проводят геттерное испарение части мишени из тантала, затем открывают заслонку и наносят на имплантат слой тантала заданной величины, после чего меняют материал мишени на окись тантала и наносят электретный заданный слой из окиси тантала, отличающийся тем, что вакуумное распыление тантала осуществляют в тлеющем разряде при нагреве 250-400oC в вакууме не менее 10-2 Па, а нанесение окиси тантала ведут магнетронным распылением в смеси аргона с кислородом в количестве, обеспечивающем стабильное горение разряда магнетрона и образования стехиометрического окисла Та2О5.
2. Способ изготовления имплантата с электретными свойствами для остеосинтеза по п.1, отличающийся тем, что распыление танталовой мишени производят в смеси аргона с парциальным давлением 10-1 - 1 Па и кислорода с парциальным давлением, необходимым для образования стехиометрического окисла Та2О5.