Способ экспресс-моделирования износа полиэтиленового вкладыша металлической чашки или полиэтиленовой чашки экспериментального модуля эндопротеза тазобедренного сустава в динамических условиях

Авторы патента:

Андросов Владимир Витальевич (RU)

Булгаков Валерий Георгиевич (RU)

Колесник Александр Иванович (RU)

Гончаров Николай Николаевич (RU)

Соколенко Наталья Владимировна (RU)

Гаврюшенко Николай Свиридович (RU)

Докалин Александр Юрьевич (RU)

Гонеев Сергей Васильевич (RU)

Фомин Леонид Викторович (RU)

G09B23/28 - в медицине

Владельцы патента RU 2547694:

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к экспериментальной медицине. Способ экспресс-моделирования износа полиэтиленового вкладыша металлической чашки или полиэтиленовой чашки экспериментального модуля эндопротеза тазобедренного сустава заключается в использовании экспериментального модуля эндопротеза тазобедренного сустава, который имеет головку с ножкой, полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или полиэтиленовую чашку и устройство для фиксации чашки. Головка состоит из керамики или металлических сплавов и имеет шероховатую поверхность. Экспериментальный модуль эндопротеза тазобедренного сустава фиксируют в специальном устройстве таким образом, чтобы головка находилась в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке модуля эндопротеза, при этом продольная ось головки и ножки модуля эндопротеза были перпендикулярны плоскости входа в полиэтиленовую чашку или полиэтиленовый вкладыш металлической чашки модуля эндопротеза. После чего проводят динамические испытания на совместное сжатие и циклическое кручение в паре трения, а в конце эксперимента получают износ полиэтиленового вкладыша металлической чашки или полиэтиленовой чашки. Изобретение обеспечивает возможность исследовать износ полиэтиленового вкладыша чашки или полиэтиленовой чашки экспериментального модуля эндопротеза тазобедренного сустава при перпендикулярном расположении продольной оси головки и оси шейки ножки модуля эндопротеза по отношению к плоскости входа в полиэтиленовую чашку или полиэтиленовый вкладыш металлической чашки модуля эндопротеза. 5 ил.

Способ относится к медицине, а именно к оперативной ортопедии, эндопротезированию тазобедренного сустава, экспериментальной медицине, биомеханике.

Эксплуатационные характеристики эндопротезов в значительной степени зависят от свойств конструкционных материалов. Особую опасность представляют продукты износа эндопротезов. Их распространение по всей контактной поверхности кость - имплантат и последующая клеточная реакция на них являются главной причиной асептической нестабильности ножки и ацетабулярного компонента [Загородний Н.В. Низкофрикционные эндо-протезы в хирургии тазобедренного сустава / Н.В. Загородний, С.А. Калашников, Х.М. Магамедов // Вестник РУДН, 2002 №2. Кафедра ортопедии и травматологии РУДН, Москва].

Лабораторная оценка "износа" экспериментального тазобедренного протеза - это важный момент в развитии конструкции от прототипа до производства. Близкое решение можно найти в работах В.В. Шадрина [Шадрин В.В. Экспериментальное исследование динамических свойств наполненного полиэтилена / В.В. Шадрин, Г.П. Башин // Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермский государственный университет]. Исследование осуществлялось путем динамического механического анализа, в ходе которого определялся модуль потерь полиэтиленового вкладыша. Но в данном исследовании не учитывались особенности износа полиэтиленового материала в условиях экспериментальной модели эндопротеза тазобедренного сустава.

Наиболее близкое решение данной проблемы представлено в рекомендациях по лабораторной оценке степени износа трущихся поверхностей [Протезы тазобедренных суставов. Лабораторная оценка степени износа трущихся поверхностей. Основные рекомендации. Ρ 42-610-02" (утв. Минздравом РФ 27.02.2002)]. Однако в описании методики не говорится, каким образом ориентированы продольная ось головки и ось шейки ножки модуля по отношению к плоскости входа в чашку модуля эндопротеза. Следуя описанию методики, пространственное соотношение компонентов модуля эндопротеза может отличаться от данных показателей морфометрии нормального тазобедренного сустава, в результате чего полученные данные по износу полиэтиленового вкладыша или полиэтиленовой чашки могут варьировать.

Технический результат - разработать эффективный способ экспресс-моделирования износа полиэтиленового вкладыша или полиэтиленовой чашки экспериментального модуля эндопротеза тазобедренного сустава в динамических условиях.

Технический результат достигается следующим путем: экспериментальный модуль эндопротеза тазобедренного сустава имеет головку с ножкой, полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или полиэтиленовую чашку и устройство для фиксации чашки, причем головка состоит из керамики или металлических сплавов и имеет шероховатую поверхность, при этом экспериментальный модуль эндопротеза тазобедренного сустава фиксируют в специальном устройстве таким образом, чтобы головка находилась в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке модуля эндопротеза, при этом продольная ось головки и ножки модуля эндопротеза были перпендикулярны плоскости входа в полиэтиленовую чашку или полиэтиленовый вкладыш металлической чашки модуля эндопротеза, после чего проводят динамические испытания на совместное сжатие и циклическое кручение в паре трения, а в конце эксперимента получают износ полиэтиленового вкладыша металлической чашки, или полиэтиленовой чашки.

Изобретение поясняется следующими фигурами

На фиг. 1 представлен общий вид устройства до испытания: 1 - головка; 2 - ножка модуля; 4 - устройство для фиксации чашки: 4а - цилиндр с градуировкой; 4б - станина.

На фиг. 2 представлен общий вид устройства до испытания (крупный план): 1 - головка; 2 - ножка модуля; 3 - полиэтиленовая чашка; 4 - устройство для фиксации чашки: 4а - цилиндр с градуировкой;

На фиг. 3 представлено проведение испытания моделирования износа полиэтиленовой чашки 4 - устройство для фиксации

На фиг. 4 представлено окончание испытания моделирования износа полиэтиленовой чашки (5).

На фиг. 5 представлены изменения головки после проведения эксперимента (6).

Способ осуществляется следующим образом. В ходе эксперимента проводим долговременные и многократные циклические движения в модуле эндопротеза тазобедренного сустава. Экспериментальный модуль эндопротеза тазобедренного сустава включает следующие составляющие: головка с ножкой, полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или полиэтиленовая чашка и устройство для фиксации чашки. По структуре головка состоит из керамики или металлических сплавов и имеет шероховатую поверхность.

Экспериментальный модуль эндопротеза тазобедренного сустава фиксируем в специальном устройстве таким образом, чтобы головка находилась в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или в полиэтиленовой чашке модуля эндопротеза. Устройство с полиэтиленовой чашкой устанавливаем так, чтобы продольная ось головки и ось ножки модуля эндопротеза были перпендикулярны к плоскости входа в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки модуля или полиэтиленовую чашку модуля эндопротеза (фиг.1, 2). После установки головки и полиэтиленовой чашки проводим динамические испытания на совместное сжатие и циклическое кручение в паре трения (фиг.3, 4). После проведения цикла испытаний исследуем износ полиэтиленового вкладыша чашки или полиэтиленовой чашки экспериментального модуля эндопротеза тазобедренного сустава (фиг.5, 6).

Таким образом, предложенный способ позволяет исследовать износ полиэтиленового вкладыша чашки или полиэтиленовой чашки экспериментального модуля эндопротеза тазобедренного сустава, при перпендикулярном расположении продольной оси головки и оси шейки ножки модуля эндопротеза по отношению к плоскости входа в полиэтиленовую чашку или полиэтиленовый вкладыш металлической чашки модуля эндопротеза.

Способ экспресс-моделирования износа полиэтиленового вкладыша металлической чашки или полиэтиленовой чашки экспериментального модуля эндопротеза тазобедренного сустава, отличающийся тем, что экспериментальный модуль эндопротеза тазобедренного сустава имеет головку с ножкой, полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или полиэтиленовую чашку и устройство для фиксации чашки, причем головка состоит из керамики или металлических сплавов и имеет шероховатую поверхность, при этом экспериментальный модуль эндопротеза тазобедренного сустава фиксируют в специальном устройстве таким образом, чтобы головка находилась в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке модуля эндопротеза, при этом продольная ось головки и ножки модуля эндопротеза были перпендикулярны плоскости входа в полиэтиленовую чашку или полиэтиленовый вкладыш металлической чашки модуля эндопротеза, после чего проводят динамические испытания на совместное сжатие и циклическое кручение в паре трения, а в конце эксперимента получают износ полиэтиленового вкладыша металлической чашки, или полиэтиленовой чашки.

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной хирургии и фармакологии, и может быть использовано для коррекции ишемии скелетной мыщцы. Для этого лабораторным животным на вторые сутки эксперимента моделируют ишемию мышц голени оперативным удалением участка магистральных сосудов, включающего бедренную, подколенную, переднюю и заднюю большеберцовые артерии.

Привод для генерации обратной тактильной связи на инструмент по усилию // 2546406

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в медицинских тренажерах. Привод содержит устройства линейного перемещения и вращательного движений удлиненного инструмента с устройствами регулируемого торможения и датчики слежения за перемещениями удлиненного инструмента.

Тренажер хирургической операционной // 2546404

Изобретение относится к области медицины и предназначено для обучения операционной бригады, работающей в команде, в условиях, максимально приближенных к реальным.

Способ затравки лабораторных животных пылью промышленного происхождения для моделирования силикоза // 2546096

Изобретение относится к экспериментальной биологии и медицине и дает возможность изучения патогенеза силикоза. Для моделирования этой патологии проводят затравку лабораторных животных пылью промышленного происхождения путем ингаляционного запыления углем в течение 4 часов в сутки.

Способ получения модели хронического пародонтита у крыс // 2545923

Изобретение относится к экспериментальной медицине, в частности к стоматологии, и предназначено для моделирования хронического пародонтита. Создание модели у крыс осуществляют под анестезией путем нанесения острой механической травмы мягких тканей десны.

Способ изготовления муляжей вен прямой кишки человека // 2545921

Изобретение относится к медицине, а именно к анатомии, патологической анатомии, топографической анатомии, проктологии и гастроэнтерологии, и может быть использовано при изучении особенностей венозной ангиоархитектоники прямой кишки человека в норме и при патологии.

Способ энтеро- и панкреатопротективного действия нестероидных противовоспалительных препаратов // 2545446

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной медицине и гастроэнтерологии, и может быть использовано для энтеро- и панкреатопротективного воздействия нестероидными противовоспалительными препаратами при моделировании язвы желудка и/или панкреатита в эксперименте.

Способ моделирования атеросклероза // 2545433

Изобретение относится к экспериментальной медицине, патофизиологии и может быть использовано при изучении атеросклеротического процесса. Для этого проводят моделирование атеросклероза путем кормления исследуемых животных атерогенным рационом.

Способ профилактики интраоперационных кровотечений, вызванных введением гепарина до операции // 2544805

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной хирургии, и может быть использовано для профилактики интраоперационных кровотечений на фоне введения гепарина до операции.

Способ моделирования глобальной ишемии головного мозга у крыс // 2544369

Изобретение относится к экспериментальной медицине и биологии. Осуществляют окклюзию магистральных сосудов, кровоснабжающих головной мозг.

Способ моделирования острого деструктивного инфицированного панкреонекроза // 2547697

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной хирургии, и может быть использовано для моделирования острого деструктивного инфицированного панкреонекроза. Способ включает лапаротомию у крыс линии Вистар с выведением в рану комплекса селезенки и поджелудочной железы. Затем выполняют криодеструкцию участка железы в течение 5 сек аппликатором площадью 0,6 см2, охлажденным в жидком азоте в течение 40 сек. Далее проводят погружение комплекса поджелудочной железы и селезенки в заранее сформированную из наружной и внутренней косых мышц передней брюшной стенки ограниченную полость. Затем в эту полость вводят 0,3 мл 1 млрд микробной взвеси золотистого стафилококка. Перед ушиванием операционной раны к листкам наружной косой мышцы закрепляют фистулу для последующего введения в сформированную полость лекарственных препаратов. Способ обеспечивает создание управляемого моделирования панкреонекроза, близкого к таковому, развивающемуся в клинических условиях. 6 ил., 4 табл., 1 пр.

Способ анатомо-хирургического моделирования угла горизонтальной инклинации в тазобедренном суставе человека в эксперименте // 2547781

Изобретение относится к моделированию в медицине и может быть применимо для анатомо-хирургического моделирования угла горизонтальной инклинации в тазобедренном суставе человека в эксперименте. Выполняют задний доступ к тазобедренному суставу Кохера-Лангенбека. Обнажают головку и шейку бедренной кости, края вертлужной впадины; укладывают спицу-направитель от заднего до переднего края вертлужной впадины, определяющую линию плоскости входа в вертлужную впадину в горизонтальной плоскости тазобедренного сустава. Производят остеотомию шейки и головки бедренной кости в горизонтальной плоскости. Проводят спицу-направитель через основание вершины большого вертела в направлении снаружи кнутри вдоль продольной оси шейки и головки бедренной кости по горизонтальной плоскости остеотомированной головки и шейки бедра до субхондрального отдела медиального края головки бедра. При согнутой нижней конечности в коленном суставе под углом 45° выполняют ротацию бедра вращением голени так, чтобы угол пересечения спиц-направителей в области тазобедренного сустава при измерении составлял 66°. 4 ил.

Способ механического моделирования наружной ротационной контрактуры тазобедренного сустава в экспериментальном модуле эндопротеза тазобедренного сустава // 2547785

Изобретение относится к экспериментальной медицине. Способ механического моделирования наружной ротационной контрактуры тазобедренного сустава в экспериментальном модуле эндопротеза тазобедренного сустава состоит в том, что используют экспериментальный модуль эндопротеза тазобедренного сустава, состоящий из головки, фиксированной на держателе, полиэтиленового вкладыша металлической чашки или полиэтиленовой чашки и устройства для фиксации чашки. Головка состоит из керамики или металлических сплавов и имеет шероховатую поверхность. Устройство для фиксации чашки позволяет менять положение полиэтиленового вкладыша металлической чашки или полиэтиленовой чашки. Далее в ходе эксперимента головку на держателе устанавливают в одном из двух цанговых патронов универсальной испытательной машины. Устройство с полиэтиленовым вкладышем металлической чашки или полиэтиленовой чашкой устанавливают в другом цанговом патроне универсальной испытательной машины таким образом, чтобы головка была полностью погружена в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или полиэтиленовую чашку. После этого головку модуля устанавливают в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке так, чтобы продольная ось головки была отклонена по отношению к плоскости входа в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или в полиэтиленовую чашку на 10 градусов, что соответствует наружной ротационной контрактуре тазобедренного сустава 1-й степени. Затем головку модуля устанавливают в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке так, чтобы продольная ось головки была отклонена по отношению к плоскости входа в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или в полиэтиленовую чашку на 20 градусов, что соответствует наружной ротационной контрактуре тазобедренного сустава 2-й степени. Далее головку модуля устанавливают в полиэтиленовом вкладыше металлической чашки или полиэтиленовой чашке так, чтобы продольная ось головки была отклонена по отношению к плоскости входа в полиэтиленовый вкладыш металлической чашки или в полиэтиленовую чашку на 30 градусов, что соответствует наружной ротационной контрактуре тазобедренного сустава 3-й степени. Изобретение обеспечивает установление клинико-биомеханического соответствия между углом горизонтальной инклинации и степенью наружной ротационной контрактуры экспериментального модуля тазобедренного сустава с целью экстраполяции полученных данных экспериментального изучения износа полиэтилена в клинику для прогнозирования ранних и отдаленных результатов эндопротезирования больных КА с НРК ТБС. 9 ил.

Способ увеличения выживаемости кожного лоскута в условиях редуцированного кровообращения дигидрокверцитином // 2547786

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной хирургии и фармакологии, и может быть использовано для увеличения выживаемости кожного лоскута в условиях редуцированного кровообращения. Для этого лабораторным животным на вторые сутки эксперимента моделируют кожный лоскут. Дигидрокверцитин вводят внутрижелудочно в суточной дозе 5,5 мг/кг с первых суток каждые 46 часов эксперимента. Способ обеспечивает увеличение выживаемости кожного лоскута в условиях редуцированного кровообращения за счет активации процесса прекондиционирования. 1 пр., 1 табл.

Способ оптимизации состояния суставного хряща при экспериментальном иммобилизационном остеопорозе // 2547787

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при экспериментальном иммобилизационном остеопорозе для улучшения структуры суставного хряща, снижения выраженности остеоартроза. Для этого лабораторных крыс, после резекции костей одной из голеней, ежедневно помещают на 60 минут в барокамеру в условиях давления в 1,5 ΑΤΑ. Курс воздействия составляет 10 сеансов. Способ оптимизирует состояние суставного хряща, улучшает его морфологическое строение, замедляет процессы развития остеоартроза и обеспечивает их частичный регресс. 1 табл.

Способ создания биоинженерного каркаса легкого крысы // 2547799

Изобретение относится к медицине, а именно к созданию биоинженерного органа, и может быть использовано в трансплантологии. Способ создания биоинженерного каркаса легкого крысы включает перфузию легкого детергентно-энзиматическим методом, контроль качества каркаса гистологическим исследованием. На фоне постоянной соответствующей физиологическим параметрам вентиляции легких атмосферным воздухом через трахею в течение 24 часов осуществляют через легочную артерию перфузию легких путем последовательного воздействия децеллюляризирующих растворов. Для этого с равной продолжительностью воздействия используют фосфатный буфер, 1% водный раствор дезоксихолата натрия, свиную панкреатическую ДНКазу I, очищенную воду. После чего для обеспечения качества последующей рецеллюляризации с помощью колориметрического метода подтверждают биосовместимость созданного каркаса легкого, жизнеспособность, а также сохранность его архитектоники путем определения его биомеханической прочности на растяжение и сжатие, фиксируя легочный комплайнс. Способ обеспечивает сохранение структуры матрикса легкого и его качества, исключает риск контаминации. 1 табл.

Мобильный компьютерный тренажер по подготовке населения в области гражданской защиты // 2547944

Изобретение относится к средствам обучения и информирования населения, а именно для подготовки населения в области гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций в отдаленных районах. Мобильный компьютерный тренажер по подготовке населения в области гражданской защиты содержит транспортное средство, мобильный энергетический агрегат с блоком электропроводов, встроенный кабинет с учебными местами для обучения населения, тренажеры, роботы-тренажеры и средства для размещения обучающегося населения. В транспортном средстве компактно размещено три учебных места. Первое - лекционный зал для проведения теоретических занятий и тестирования на базе выносной пневмокаркасной палатки МЧС. Второе учебное место - тренажерный комплекс для отработки практических навыков населения по действиям в чрезвычайных ситуациях, с роботом-тренажером для обработки упражнений по оказанию первой медицинской помощи в условиях чрезвычайной ситуации. Третье учебное место - тренажерный комплекс с наборами различных средств защиты органов дыхания. С помощью оборудования и видеоматериалов для проведения практических занятий осуществляют отработку практических навыков оказания первой медицинской помощи и транспортировку пострадавших. Достигается повышение эффективности в системе обучения населения и повышение морально-психологического состояния населения в условиях угрозы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ моделирования укушенной раны // 2548820

Изобретение относится к экспериментальной медицине и касается моделирования укушенной раны. Для этого у подопытного животного раны покрова тела образуют инструментом по механизму укуса зубами верхней и нижней челюстей мелкого млекопитающего. В каждую ранку вносят смесь свежей слюны с микрофлорой полости рта, взятой от нескольких доноров млекопитающих. При этом слюну берут в равном объеме у каждого донора и вводят смесь слюны в укушенную рану в одинаковой дозе животным всех групп экспериментов. Способ обеспечивает повышение достоверности сравнительного анализа результатов экспериментального исследования путем более точного формирования моделированной укушенной раны, одинаковой по величине, глубине и загрязненности микрофлорой в разных группах экспериментов на животных.

Способ коррекции процессов перекисного окисления липидов биомембран в условиях ультрафиолетового облучения // 2550016

Изобретение относится к экспериментальной медицине, фармакологии и касается разработки способов коррекции процессов перекисного окисления липидов биомембран и повышения антиоксидантного статуса теплокровного организма в условиях ультрафиолетового облучения. Для этого лабораторным животным за 20 минут до облучения в ультрафиолетовой камере в течение 14 дней ежедневно перорально вводят настой травы звездчатки из расчета 5 мл/кг массы. Способ обеспечивает стойкий фармакологический эффект в условиях сокращения длительности курса фитокоррекции. 3 табл.

Способ оперативного доступа к нижней челюсти в эксперименте на кролике // 2550128

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной хирургии, патологической анатомии и патологической физиологии. Проводят общее обезболивание, разрез тканей, скелетирование нижней челюсти, создание дефекта, ушивание раны. При этом производят разрез кожи в проекции нижнего края нижней челюсти, в области сосудистой вырезки, отступя 5 мм от края нижней челюсти. Тупо проходят в область нижнего края нижней челюсти, отводя лицевую вену и артерию в направлении угла нижней челюсти; производят скелетирование нижнего края нижней челюсти в области сосудистой вырезки. Формируют слепое костное ложе в области сосудистой вырезки или отступя на 1-5 мм кпереди от сосудистой вырезки, под углом 40-75° по отношению к нижнему краю нижней челюсти, параллельно нижнечелюстному каналу; в костное ложе устанавливают бикортикально имплантат изучаемого материала до первичной стабильности. Способ обеспечивает минимальную травматичность при создании раны, уменьшает риск повреждения животными послеоперационной раны, создает возможность проведения операции одновременно на противоположных сторонах скелета, обеспечивает достаточный объем и качество костной ткани в оперируемой зоне, уменьшает риск повреждения жизненно важных анатомических областей, сохраяет функциональную и анатомическую целостность жевательных мышц. 2 пр., 6 ил.