Система внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза Российский патент 2022 года по МПК A61B17/62 A61B17/64 A61B17/66 A61L27/44 A61L31/04 C08L33/04 C08J5/06 

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, к системе внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза, и может быть использовано при лечении пациентов в условиях травматолого-ортопедических, хирургических и других стационаров, а также в условиях военно-полевой хирургии и медицины катастроф.

Известна система внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза, характеризующийся тем, что кольцевые плоские опоры с отверстиями, полукольцевые плоские опоры с отверстиями с различным углом отклонения, плоские сектора с отверстиями, дуги с отверстиями, вертикальные резьбовые и гладкие соединительные штанги, пластины с отверстиями, болты фиксации, кронштейны, гайки фиксации, дистракционные стержни, зажимы, узлы репозиции, узловые соединения, планки, балки, крепежные элементы и зажимы костного фиксатора выполнены из биосовместимого композиционного полимерного материала, содержащего в качестве волокнистого наполнителя углеродное волокно, при этом в качестве углеродного волокна волокнистого наполнителя биосовместимого композиционного полимерного материала используют углеродное волокно, полученное из высокомолекулярного гидратцеллюлозного волокна или из полиакрилонитрильного волокна, (см. патент РФ №2726999, МПК А61В 17/56, 17.07.2010).

Однако известная система внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза при своем использовании обладает следующими недостатками:

- обладает недостаточным пределом прочности при сжатии (170-180 МПа),

- обладает недостаточным разрушающим напряжением при изгибе (160-166 МПа),

- обладает недостаточной ударной вязкостью по Шарли на образцах без надреза (44-46 кДж/м²),

- обладает недостаточным модулем упругости при изгибе (4,8-4,96 ГПа).

Задачей изобретения является создание системы внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза.

Техническим результатом является обеспечение повышения предела прочности при сжатии, обеспечение повышения разрушающего напряжения при изгибе, обеспечение повышения ударной вязкости по Шарпи на образцах без надреза, обеспечение повышения модуля упругости при изгибе при сохранении необходимого уровня разрушающего напряжения при растяжении с одновременным сохранением рентгенопрозрачности используемых при чрескостном остеосинтезе элементов конструкции внешней фиксации и обеспечение необходимой биологической инертности при использовании с одновременным обеспечением повышения качества жизни пациента.

Технический результат достигается за счет того, что предложена система внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза, характеризующаяся тем, что кольцевые плоские опоры с отверстиями, полукольцевые плоские опоры с отверстиями с различным углом отклонения, плоские сектора с отверстиями, дуги с отверстиями, вертикальные резьбовые и гладкие соединительные штанги, пластины с отверстиями, болты фиксации, кронштейны, гайки фиксации, дистракционные стержни, зажимы, узлы репозиции, узловые соединения, планки, балки, крепежные элементы и зажимы костного фиксатора выполнены из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, включающего полиэтилентерефталат с содержанием от 12 до 24 масс. % поликарбоната и в качестве волокнистого наполнителя углеродное волокно при следующем количественном содержании компонентов, масс. %:

углеродное волокно 9,2-40,8, полиэфирный компаунд остальное до 100%.

При этом в качестве углеродного волокна волокнистого наполнителя биосовместимый композиционный полимерный материал содержит углеродное волокно, полученное из высокомолекулярного гидратцеллюлозного волокна или из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала используют в виде резаного жгута или в виде резаной нити, при этом длина резаных жгута или нити углеродного волокна выбрана от 50 мкм до 500 мкм.

Среди существенных признаков, характеризующих предложенную систему внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза, отличительными являются:

- выполнение кольцевых плоских опор с отверстиями, полукольцевых плоских опор с отверстиями с различным углом отклонения, вертикальных резьбовых штанг, пластин с отверстиями, гаек фиксации, дистракционных стержней, зажимов, узлов репозиции, крепежных элементов и зажимов костного фиксатора из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе на основе полиэфирного компаунда, включающего полиэтилентерефталат с содержанием от 12 до 24 масс. % поликарбоната,

- выбор количественного содержания компонентов биосовместимого композиционного полимерного материала, масс. %:

углеродное волокно 9,2-40,8, полиэфирный компаунд остальное до 100%.

- использование углеродного волокна биосовместимого композиционного полимерного материала в виде резаного жгута или в виде резаной нити, при этом длина резаных жгута или нити углеродного волокна выбрана от 50 мкм до 500 мкм.

Экспериментальные исследования предложенной системы внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза показали его высокую эффективность. Предложенная система внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза при своем использовании обеспечила повышение предела прочности при сжатии до 185-204 МПа, при сохранении разрушающего напряжения при растяжении на уровне 165-174 МПа, обеспечила повышение ударной вязкости по Шарли на образцах без надреза до 47-68 кДж/м², обеспечила повышение модуля упругости при изгибе до 5,45-6,13 ГПа с одновременным сохранением рентгенопрозрачности используемых при чрескостном остеосинтезе элементов конструкции внешней фиксации и с обеспечением необходимой биологической инертности при использовании, а также одновременно обеспечила повышение качества жизни пациента.

Технология изготовления деталей предложенной системы внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза не требует для своего изготовления использования специфического технологического оборудования.

Используют предложенную систему внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза общеизвестным традиционным способом, не требующего использования специфических приемов и инструментов как при выполнении монтажа на конечности пациента, так и при выполнении демонтажа.

Реализация предложенной системы внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза иллюстрируется следующими практическими примерами деталей ее изготовления.

Пример 1. Кольцевую плоскую опору с отверстиями системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из высокомолекулярного гидратцеллюлозного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 300 мкм.

Пример 2. Полукольцевую плоскую опору с отверстиями с углом отклонения 270° системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 50 мкм.

Пример 3. Плоские сектора с отверстиями системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде рубленого жгута при длине рубленого жгута 50 мкм.

Пример 4. Дуги с отверстиями системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 50 мкм.

Пример 5. Вертикальную резьбовую штангу системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 50 мкм.

Пример 6. Гладкие соединительные штанги системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 300 мкм.

Пример 7. Пластину с отверстиями системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 50 мкм.

Пример 8. Болты фиксации системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 50 мкм.

Пример 9. Кронштейны системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 50 мкм.

Пример 10. Гайку фиксации системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 300 мкм.

Пример 11. Дистракционный стержень системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 50 мкм.

Пример 12. Зажим системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 50 мкм.

Пример 13. Детали узла репозиции системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 300 мкм.

Пример 14. Узловые соединения системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 300 мкм.

Пример 15. Планки системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 50 мкм.

Пример 16. Балки системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 300 мкм.

Пример 17. Крепежный элемент системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 50 мкм.

Пример 18. Зажим костного фиксатора системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 500 мкм.

Пример 19. Кольцевую плоскую опору с отверстиями системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 50 мкм.

Пример 20. Полукольцевую плоскую опору с отверстиями с углом отклонения 180° системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 300 мкм.

Пример 21. Плоские сектора с отверстиями системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 500 мкм.

Пример 22. Дуги с отверстиями системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 300 мкм.

Пример 23. Вертикальную резьбовую штангу системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 300 мкм.

Пример 24. Гладкие соединительные штанги системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 500 мкм.

Пример 25. Пластину с отверстиями системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 500 мкм.

Пример 26. Болты фиксации системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 300 мкм.

Пример 27. Кронштейны системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 300 мкм.

Пример 28. Гайку фиксации системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 252 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 50 мкм.

Пример 29. Дистракционный стержень системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 300 мкм.

Пример 30. Зажим системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 500 мкм.

Пример 31. Детали узла репозиции системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 500 мкм.

Пример 32. Узловые соединения системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 50 мкм.

Пример 33. Планки системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 500 мкм.

Пример 34. Балки системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 50 мкм.

Пример 35. Крепежный элемент системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 300 мкм.

Пример 36. Зажим костного фиксатора системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из высокомолекулярного гидратцеллюлозного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 500 мкм.

Пример 37. Кольцевую плоскую опору с отверстиями системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из высокомолекулярного гидратцеллюлозного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 500 мкм.

Пример 38. Полукольцевую плоскую опору с отверстиями с углом отклонения 210° системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 500 мкм.

Пример 39. Плоские сектора с отверстиями системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из высокомолекулярного гидратцеллюлозного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 300 мкм.

Пример 40. Дуги с отверстиями системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 300 мкм.

Пример 41. Вертикальную резьбовую штангу системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 500 мкм.

Пример 42. Гладкие соединительные штанги системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 50 мкм.

Пример 43. Пластину с отверстиями системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 18 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 300 мкм.

Пример 44. Болты фиксации системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 50 мкм.

Пример 45. Кронштейны системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 500 мкм.

Пример 46. Гайку фиксации системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 500 мкм.

Пример 47. Дистракционный стержень системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 500 мкм.

Пример 48. Зажим системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 300 мкм.

Пример 49. Детали узла репозиции системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 50 мкм.

Пример 50. Узловые соединения системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 500 мкм.

Пример 51. Планки системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 50 мкм.

Пример 52. Балки системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 500 мкм.

Пример 53. Крепежный элемент системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаной нити при длине резаной нити углеродного волокна 500 мкм.

Пример 54. Зажим костного фиксатора системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 9,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 50 мкм.

Пример 55. Дуги с отверстиями системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 12 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 25,2 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 50 мкм.

Пример 56. Вертикальную резьбовую штангу системы внешней фиксации для чрескостного остеосинтеза выполнили из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, содержащего полиэтилентерефталат с 24 масс. % поликарбоната и содержащего в качестве волокнистого наполнителя 40,8 масс. % углеродного волокна, выполненного из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала использовали в виде резаного жгута при длине резаного жгута углеродного волокна 50 мкм.

Практическое использование предложенной системы внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза в клинических условиях при лечении пациентов в условиях травматолого-ортопедического стационара обеспечило повышение предела прочности элементов системы при сжатии до 185-204 МПа, при сохранении разрушающего напряжения при растяжении на уровне 165-174 МПа, обеспечило повышение ударной вязкости по Шарпи на образцах без надреза до 47-68 кДж/м², обеспечило повышение модуля упругости при изгибе до 5,45-6,13 ГПа с одновременным сохранением рентгенопрозрачности используемых при чрескостном остеосинтезе элементов конструкции внешней фиксации и обеспечением необходимой биологической инертности при использовании, а также одновременно обеспечило повышение качества жизни пациента.

Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии. Предложенная система внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза характеризуется тем, что элементы конструкции изготовлены из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, включающего полиэтилентерефталат с содержанием поликарбоната от 12 до 24 масс. % от массы полиэфирного компаунда и в качестве волокнистого наполнителя углеродное волокно в количестве 9,2-40,8 масс. % от общей массы композиционного полимерного материала. Система внешней фиксации характеризуется пределом прочности при сжатии 185-204 МПа, напряжением при растяжении 165-174 МПа, ударной вязкостью по Шарли на образцах без надреза до 47-68 кДж/м², модулем упругости при изгибе до 5,45-6,13 ГПа с одновременным сохранением рентгенопрозрачности используемых при чрескостном остеосинтезе элементов конструкции внешней фиксации и с обеспечением необходимой биологической инертности при использовании. Изобретение может быть использовано при лечении пациентов в условиях травматолого-ортопедических, хирургических стационаров, а также в условиях военно-полевой хирургии и медицины катастроф. 2 з.п. ф-лы, 56 пр.

1. Система внешней фиксации из биосовместимого композиционного полимерного материала для чрескостного остеосинтеза, характеризующаяся тем, что кольцевые плоские опоры с отверстиями, полукольцевые плоские опоры с отверстиями с различным углом отклонения, плоские сектора с отверстиями, дуги с отверстиями, вертикальные резьбовые и гладкие соединительные штанги, пластины с отверстиями, болты фиксации, кронштейны, гайки фиксации, дистракционные стержни, зажимы, узлы репозиции, узловые соединения, планки, балки, крепежные элементы и зажимы костного фиксатора выполнены из биосовместимого композиционного полимерного материала на основе полиэфирного компаунда, включающего полиэтилентерефталат с содержанием от 12 до 24 масс. % поликарбоната и в качестве волокнистого наполнителя углеродное волокно при следующем количественном содержании компонентов, масс. %:

углеродное волокно 9,2-40,8 полиэфирный компаунд остальное до 100%

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве углеродного волокна волокнистого наполнителя биосовместимый композиционный полимерный материал содержит углеродное волокно, полученное из высокомолекулярного гидратцеллюлозного волокна или из полиакрилонитрильного волокна.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что углеродное волокно биосовместимого композиционного полимерного материала используют в виде резаного жгута или в виде резаной нити, при этом длина резаных жгута или нити углеродного волокна выбрана от 50 мкм до 500 мкм.