Разработка технологии получения динамических имплантатов из сплавов на основе титана и никелида титана способом диффузионной сварки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.01, кандидат технических наук Сенкевич, Кирилл Сергеевич

• Сенкевич, Кирилл Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Сенкевич, Кирилл Сергеевич

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса.

1.1. Строение позвоночника и свойства его структур.

1.2. Обзор материалов и конструкций, применяемых при эндопротезировании тел позвонков и межпозвонковых дисков.

1.3. Общие требования к биоматериалам для изготовления медицинских имплантатов.

1.4. Применение металлических материалов для изготовления медицинских имплантатов.

1.5. Применение сплавов с эффектом памяти формы на основе никелида титана для изготовления медицинских имплантатов.

1.6. Диффузионная сварка титана и его сплавов.,.

1.7. Термоводородная обработка титановых сплавов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии получения динамических имплантатов из сплавов на основе титана и никелида титана способом диффузионной сварки»

Актуальность работы

Одной из актуальных проблем в области производства имплантатов различных элементов костно-хрящевых структур позвоночника, является разработка технологий создания материалов, обладающих помимо высоких механических свойств биомеханическими - характеристиками, соответствующими характеристикам замещаемых костных тканей. К наиболее важным таким характеристикам можно отнести механическую совместимость, то есть максимальное соответствие жесткости имплантата жесткости замещаемого костного фрагмента. В отдельных случаях, требуемым условием является наличие определенной пористости материала или изделия, позволяющей улучшить остеоинтеграцию костной ткани с имплантатом. В настоящее время основными материалами, применяемыми при производстве имплантатов, являются Ti и его сплавы. При создании конструкций имплантатов с механическим поведением, соответствующим тканям позвоночника широкое применение нашли сплавы с эффектом памяти формы на основе интерметаллида TiNi. Современные технологии создания полуфабрикатов и изделий из сплавов на основе Ti и TiNi, разработанные в "МАТИ"- Российском государственном технологическом университете им. К.Э. Циолковского, позволяют создавать имплантаты различного назначения, однако существует ряд нерешенных задач.

Так, актуальной является задача разработки экономичной технологии получения пористых титановых имплантатов с высокими механическими свойствами и оптимальным уровнем жесткости для замещения тел позвонков и межпозвонковых дисков. При разработке динамических имплантатов для стабилизации позвоночника из сплавов на основе TiNi необходимо разработать технологию неразъемного соединения различных видов полуфабрикатов, позволяющую создавать изделия сложной формы. Такая технология соединения должна обеспечивать высокие механические свойств зоны соединения при минимальном воздействии на структуру и функциональные свойства материала — эффект памяти формы (ЭПФ) и сверхупругость (СУ). Кроме того должна существовать возможность управления характеристиками ЭПФ и СУ в сварных конструкциях режимами термической обработки. Одним из возможных решений вышеперечисленных задач является использование способа диффузионной сварки уже нашедшего применение при создании конструкций из Ti и его сплавов различной конфигурации.

Цель работы состояла в исследовании процесса диффузионной сварки сплавов на основе титана и никелида титана и технологии получения конструкций биологически и механически совместимых имплантатов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести анализ существующих конструкций и способов получения пористых материалов имплантатов позвонков и межпозвонковых дисков и разработать конструкцию имплантата с механическими характеристиками, максимально приближенными к свойствам замещаемой костной ткани;

2. Разработать режим диффузионной сварки пористых полуфабрикатов из сплава ВТ-1-00 для получения полуфабриката изделия с заданными характеристиками пористости и жесткости;

3. Исследовать возможность дополнительного упрочнения сварных конструкций и оптимизации режимов диффузионной сварки с использованием термоводородной обработки (ТВО);

4. Исследовать процесс диффузионной сварки сплавов на основе никелида титана.

5. Изучить влияние высокотемпературной обработки в процессе диффузионной сварки на характеристики сверхупругости (СУ) и эффект памяти формы (ЭПФ) свариваемых полуфабрикатов, исследовать коррозионную стойкость сварных конструкций.

Научная новизна состоит в следующем:

1. Изучено влияние термоводородной обработки на структуру и свойства сварных соединений из сплава ВТ-1-00. Установлено, что в процессе обратимого легирования сварных конструкций водородом до 0,8%, вследствие развития рекристаллизации и фазовой перекристаллизации происходит устранение дефектов сварки и повышение комплекса механических свойств. Показано, что применение ТВО позволяет проводить процесс сварки при температурах ниже температур полиморфного превращения.

2. Исследован процесс диффузионной сварки сплавов на основе TiNi. Установлена роль параметров диффузионной сварки на структуру и свойства сплавов. Показано, что наиболее активно процесс диффузионной сварки протекает, начиная с температуры 1000°С, что связано с резким снижением предела текучести материала и протекающими диффузионными процессами растворения неравновесных интерметаллидов в матрице сплава. Установлено, что причиной снижения прочности сварного соединения является увеличение объемной доли интерметаллидов Ti2Ni в зоне соединения вследствие взаимодействия свариваемых поверхностей с остаточным кислородом.

3. Изучено влияние высокотемпературной обработки на структуру и функциональные свойства полуфабрикатов. Установлено, что в сплавах на основе TiNi при нагреве вплоть до температуры 1120°С происходит снижение объемной доли и сфероидизация частиц Ti2Ni, что приводит к снижению хрупкости сварных соединений, но не сказывается на функциональных свойствах полуфабрикатов.

Практическая значимость работы

1. Разработана технология получения имплантатов позвонков, получен патент РФ на конструкцию и способ получения изделия. Проведены клинические испытания имплантатов, разработаны и утверждены технические условия «Имплантаты для стабилизации позвоночника с инструментами для установки». Налажен серийный выпуск имплантатов в ЗАО «КИМПФ».

2. Разработаны режимы термоводородной обработки сварных пористых конструкций из сплава ВТ-1-00, обеспечивающие повышение прочности сварных соединений в 1,5- 2 раза и улучшающие механическую обрабатываемость изделий.

3. Разработан режим диффузионной сварки листовых полуфабрикатов из сплавов на основе TiNi, обеспечивающий высокие механические свойства сварных соединений (не менее 500МПа на срез) без изменений в фазовом составе и свойствах свариваемых полуфабрикатов. Установлены режимы термической обработки, позволяющие управлять характеристиками СУ и ЭЗФ сварных конструкций.

Заключение диссертации по теме «Материаловедение (по отраслям)», Сенкевич, Кирилл Сергеевич

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Исследован и разработан экономичный способ получения пористых материалов с регулируемыми характеристиками пористости и жесткости с помощью диффузионной сварки. Установлено, что оптимальным сочетанием механических свойств и модулем упругости на уровни замещаемой костной ткани позвоночника обладают пористые материалы с 45-50% пористости. Разработан новый тип конструкции имплантата позвонков на основе проволочных (волоконных) материалов из сплава ВТ-1-00, защищенный патентом РФ.

2. Изучено влияние термоводородной обработки на повышение прочности сварных соединений из ВТ-1-00. Установлено, что применение режима ТВО включающего наводороживание до 0,8% масс. % Н и вакуумный отжиг при 700°С в течение 1 часа позволяет повысить прочность соединения в 1,5-2 раза. Показана возможность оптимизации (снижение температуры на 100°С) режима диффузионной сварки за счет применения дополнительной термоводородной обработки полученных сварных конструкций.

3. Исследован процесс диффузионной сварки сплавов на основе TiNi. Установлено, что оптимальными режимами диффузионной сварки является Т=1100°С, давление 20МПа, 1 час. Разработан режим сварки, позволяющий получать сварные соединения листовых материалов из сплава ТН1 с прочность на срез не менее 500МПа.

4. Изучено влияние высокотемпературной обработки в процессе сварки на структуру и характеристики СУ и ЭЗФ свариваемых полуфабрикатов. Установлено, что термическая обработка в интервале температур 700-1100°С, в течение 1 часа практически не приводит к изменению структуры материала. При испытаниях на трехточечный изгиб и на усталость изгибом с вращением установлено, что механическое поведение образцов в исходном состоянии и после термообработки имитирующей режим ДС практически не различается. При этом характеристиками СУ и ЭЗФ сварных конструкций можно управлять режимами термообработки, ранее разработанными для полуфабрикатов из сплавов на основе TiNi.

5. Исследование коррозионной стойкости сварных соединений из проволоки сплава ТН1 при потенциодинамических коррозионных испытаний показало, что их коррозионная стойкость сопоставима с компактными образцами и не наблюдается признаков щелевой коррозии.

6. Разработанные образцы имплантатов позвонков прошли клинические испытания, и налажено их производство в ЗАО «КИМПФ».

7. Разработанные технологические рекомендации по диффузионной сварки сплавов на основе TiNi использованы ЗАО «КИМПФ» при опытном производстве новых конструкций динамических имплантатов для позвоночника из листов сплава ТН1.

150

По результатам анализа химического состава затруднительно делать заключение о природе данного химического соединения, так как это в равной степени может быть как соединение Ti4Ni20, которое микроструктурно не отличается от интерметаллида Ti2Ni [151], либо на исследуемом участке фиксируется две фазы: Ti2Ni и оксид титана. В любом случае причиной изменения химического состава на поверхности является наличие остаточного кислорода в камере установки, а его доступ в зону соединения обусловлен кривизной краевой поверхности свариваемых пластин. Причиной образования интерметалидного слоя состава Ti2Ni является сегрегация титана на поверхность сплава [152], инициируемая, в том числе, наличием остаточного кислорода в сварочной камере. На рисунке видно, что по мере удаления от края пластин содержание кислорода снижается с 13 до 6 масс. %, что подтверждает эти выводы. В дальнейшем по мере удаления от краев содержание кислорода стабилизируется на уровне 6-7 масс. %. что примерно соответствует его содержанию в интерметаллиде Ti2Ni (рис. 57).

Таким образом, можно утверждать, что в зоне сварного соединения там, где соблюдены требования по качеству поверхностной обработки перед сваркой и присутствует необходимая плоскостность свариваемых листов возможно получение прочного диффузионного соединения. Наличие доступа некоторого количества остаточного кислорода способствует образованию интерметаллидной фазы Ti2Ni, которая, как известно, имеет повышенную твердость по сравнению с матричным материалом состава TiNi, что должно значительно снижать прочность соединения. В основной зоне сварного соединения не наблюдается границы раздела (рис. 58) и химический состав соответствует основному материалу.

Memo 0 Ti Ni Total(mass%)

01 0.00 46.50 53.50 100.00

02 6.34 58.50 35.16 100.00

03 8.13 57.79 34.08 100.00

04 7.78 56.91 35.31 100.00

05 15.02 54.37 30.61 100.00

Рис. 56. Химический состав в зоне сварки на краю образца. ж Ж

- * rj^i

• ,1 я

D®(vmD

Memo О Ti Ni Total(mass%)

01 7.00 56.78 36.22 100.00

02 0.00 46.88 53.12 100.00

03 7.54 57.00 35.46 100.00

Рис. 57. Химический состав в переходной зоне сварки.

Memo О Ti Ni Total(mass%)

01 7.15 57.89 34.95 100.00

02 0.05 46.87 53.07 100.00

03 0.00 47.31 52.69 100.00

04 6.69 58.70 34.61 100.00

05 7.14 56.96 35.90 100.00

Рис. 58. Химический состав в основной зоне сварки.

5.2. Исследование коррозионной стойкости сварных соединений из сплавов на основе TiNi.

Так как предполагаемой областью применения сварных конструкций из никелида титана является медицина, то необходимым требованием к применяемым сварным конструкциям является их высокая коррозионная стойкость в условиях организма человека. На коррозионную стойкость сварных конструкций может влиять как состояние поверхности полуфабрикатов (шероховатость, поверхностные дефекты), так и качество сварки, т.е. отсутствие различных дефектов сварки, таких как поры или непровары, приводящие к развитию щелевой коррозии. Ранее проведенные исследования показали, что на коррозионные свойства изделий из TiNi влияет также структура материала и состояние поверхности [153].

Анализ микроструктуры в зоне соединения и поверхностей разрушения сварных соединений подтвердил возможность появления I дефектов по краям сварной зоны, при этом их наличие в ряде случаев неизбежно из-за различных конструкционных особенностей полуфабрикатов.

Исследование коррозионной стойкости сварных конструкций из никелида титана проводили на проволочных сварных крестообразных образцах. Перед испытаниями поверхность образцов в зоне соединения механически обрабатывали и подвергали электрополировке для удаления г возможных поверхностных дефектов. Для сравнения использовали образец, отожженный при температуре 900°С. Проведенные ранее исследования показали [154], что отжиг при этой температуре приводит к формированию структуры, обеспечивающей высокую коррозионную стойкость сплава ТН1. Потенциодинамические коррозионные испытания показали, что термообработка сплава при 1100°С не ухудшает коррозионные свойства никелида титана (табл. 11).

Характер анодных поляризационных кривых сварных образцов свидетельствует об отсутствии щелевой коррозии в области зоны сварки (рис. 59). Образцы имеют высокие коррозионные свойства, что подтверждается отсутствием пробоев на поверхности и низкими значениями плотности тока пассивного состояния. Таким образом, после дополнительной механической обработки и электрополировки поверхности, сварные конструкции обладают высокой коррозионной стойкость в среде организма человека, что допускает их применение в медицине при производстве имплантатов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Сенкевич, Кирилл Сергеевич, 2009 год

1. Бегун П.И., Шукейло Ю.А. Биомеханика: Учебник для вузов. — СПб.: Политехника, 2000. — 463 с.:ил.

2. Корж А. А. Биомеханическое обоснование эндопротезирования позвоночника при поясничном спондилодезе /А.А. Корж, Н.И. Хвисюк, Е.М. Маковоз и др. // Современные проблемы биомеханики. — Рига, 1987. — Вып.4. — С. 144-168.

3. Хвисюк Н.И. Нестабильность поясничного отдела позвоночника: Дисс. докт. мед. наук. — X., 1977. — 472 с.

4. Fessler R.G., Locantro J. Indications and techniques for stabilization in degenerative disease of the lumbar spine. In The Practice of Neurosurgery, editors, Tindell G.T., Cooper P.R., Barrow D.L. Baltimore: Lippincott-Williams & Wilkins, 1996.

5. Брехов A.H., Елисеев С. JI. Эволюция заднего межтелового спондилодеза в хирургическом лечении поясничного остехондроза — современные взгляды и перспективы развития. Укра'шський журнал малошвазивно*1 та ендоскошчно'1 xipyprii' (2001) Vol. 5; №4

6. Csrecsei G., Klekner A., Sikula J. (1997) Posterior lumbar interbody fusion (PLIF) using the bony elements of the dorsal spinal segment. Source Acta Chir Hung. Vol. 36 (14):5456

7. Tullberg T; Brandt B; Rydberg J; Fritzell P. (1996) Fusion rate after posterior lumbar interbody fusion with carbon fiber implant: lyear followup of 51 patients. Eur Spine J. 5 (3):178182

8. Selby D., Henderson R. (1992) Circumferential (360 degree) Spinal Fusion. В кн.: Остеохондроз позвоночника. (Москва), с. 101-118

9. Корж А.А., Грунтовский Г.Х., Корж Н.А., Мыхайлив В.Т.(1992) Керамопластика в ортопедии и травматологии. (Львов). "Свит". 110 с.

10. Kettler A., Wilke HJ et al. (2000) Stabilizing effect of posterior lumbar interbody fusion cages before and after cyclic loading. J Neurosurg. 92 (l):87-92

11. Agazzi S; Reverdin A; May D. (1999) Posterior lumbar interbody fusion with cages: an independent review of 71 cases. JNeurosurg, 91 (2): 186-192

12. Зильберштейн Б.М., Сизаков М.Ю. (1998) Первично стабильный межтеловой спондилодез с использованием пористых ТТ№имплантатов при поясничном межпозвонковом остеохондрозе. В сб.: Вертебрология — проблемы, поиски, решения. (Москва), с. 105-107 х

13. Brantigan J.W., Steffee A.D. (1993) A carbon fiber implant to aid interbody lumbar fusion. Two year clinical results in the first 26 patients. E. Spine, Vol. 18:2106-2107

14. LopezSastre F. et all. (1998) Coating titanium implants with bioglass and with hydroxyapatite. A comparative study in sheep. Euro Spine. Vol. 22 (6):380-383

15. Passuti N., et al. (1997) Experimental data regarding macroporous bifasic calcium phosphate ceramics. Eur. J. Orthop. Surg. Traumatol. Vol. 7:79-84

16. Шармазанов A.B. (1994) Задний межтеловой керамоспондилодез в дечении поясничного остеохондроза. Автореф. канд. мед. наук. (Харьков). 21 с.

17. Janssen М.Е. et all. (2000) Biological Cages. Eur. Spine Journal. Vol. 9 (7): 102-109

18. Ю. А. Зозуля, E. Г. Педаченко, E. И. Слынько. Хирургическое лечение нейрокомпрессионных пояснично-крестцовых болевых синдромов. 2006. 347 с.

19. Zdeblick Т.A., Phillips F.M. Interbody cage devices. Spine. 2003 Aug. 1; 28(15 Suppl):S2-7.

20. Грунтовский Г.Х. Обоснование и клиническое применение керамических имплантатов при хирургическом лечении некоторых заболеваний и повреждений опорно-двигательного аппарата: Автореф. дис. докт. мед. наук. —X., 1988. — 28 с.

21. Епифанцев А.Г. Хирургическое лечение спондилолистеза с использованием имплантатов из пористого никелида титана: Автореф. дис. . канд. мед. наук. — Кемерово, 1993. — 13 с.

22. Van Dijk М., Smit Т.Н., Burger Е.Н., Wuisman P.I. Bioabsorbable poly-L-lactic acid cages for lumbar interbody fusion: three-year follow-up radiographic, histologic, and histomorphometric analysis in goats. Spine. 2002 Dec. 1;27(23):2706-14.

23. Cho D., Liau W., Lee W., et al. Preliminary experience using a polyetheretherketone (PEEK) cage in the treatment of cervical disk disease. Neurosurgery. 2002; 51:1343-1350.

24. B.B. Савич и др. Современные материалы хирургических имплантатов и инструментов. Минск: ООО "Доктор Дизайн", 2004. — 104с.

25. Steffe A., Biscup R., Sitkowski D. Segmental spine plates with pedicle screw fixation: a new internal fixation device for the lumbar and thoracic spine. Clin. Orthop. 203:45-54,1986.

26. Roy-Camille R., Saillant G., Mazel C. Internal fixation of the lumbar spine with pedicle screw plating. Clin. Orthop. 203:7-17,1986.

27. Zdeblick T.A. A prospective randomized study of lumbar fusion: Preliminary results. Spine. 18: 983-91, 1993.

28. Ray C.D. Threaded titanium cages for lumbar interbody fusion. Spine. 22:667-80,1997.

29. Schiffman M., Brau S.A., Henderson R., Gimmestad G. Bilateral implantation of low-profile interbody fusion cages: subsidence, lordosis, and fusion analysis. Spine J. 2003 Sep.-Oct.;3(5):377-87.

30. Beutler W.J., Peppelman W.C. Jr. Anterior lumbar fusion with paired ВАК standard and paired ВАК Proximity cages: subsidence incidence, subsidence factors, and clinical outcome. Spine J. 2003 Jul—Aug.;3(4):289-93.

31. Godde S., Fritsch E., Dienst M., Kohn D. Influence of cage geometry on sagittal alignment in instrumented posterior lumbar interbody fusion. Spine. 2003 Aug. 1 ;28(15): 1693—9.

32. Bums B.H. An operation for spondylolisthesis. Lancet. 224:1233-9, 1933.

33. Kuslich S.D., Ulstrom C.L., Griffith S.L., et al. The Bagby and Kuslich method of lumbar interbody fusion. Spine. 23:1267-79,1998.

34. Хелимский A.M. Нейрохирургическое лечение хронических дискогенных болевых синдромов шейного и поясничного остеохондроза: Дисс. докт. мед. наук. — Хабаровск, 1996. — 378 с.

35. Folman Y., Lee S.H., Silvera J.R., Gepstein R. Posterior lumbar interbody fusion for degenerative disc disease using a minimally invasive B-twin expandable spinal spacer: a multicenter study. J. Spinal. Disord. Tech. 2003 Oct.;16(5):455-60.

36. Kozak J.A., O'Brien J.P. Simultaneous combined anterior and posterior fusion: an independent analysis of a treatment for the disabled low back pain patient. Spine. 15:322-28,1990.

37. Dolan P., Earley M., Adams M.A. Bending and compressive stresses acting on the lumbar spine during lifting activities. J. Biomech. 27:1237-48, 1994.

38. Kumar A., Kozak J.A., Doherty B.J. et al. Interspace distraction and graft subsidence after anterior lumbar fusion with femoral strut allograft. Spine. 18:2393-400, 1993.

39. Tencer A.F., Hampton D., Eddy S. Biomechanical properties of threaded inserts for lumbar interbody spinal fusion. Spine. 20: 2408-14, 1995.

40. Polikeit A., Ferguson S.J., Nolte L.P., Orr Т.Е. The importance of the endplate for interbody cages in the lumbar spine. Eur. Spine. J. 2003 Dec.;12(6):556-61. Epub. 2003 May. 29.

41. Lund Т., Oxiand T.R., Jost B. et al. Interbody cage stabilization in the lumbar spine: Biomechanical evaluation of cage design, posterior instrumentation and bone density. JBJS. 80B.351-59, 1998.

42. Leong J.C., Chow S.P., Yau A.C. Titanium-mesh block replacement of the intervertebral disk. Clin. Orthop. 1994 Mar.;(300):52-63.

43. Eck K.R., Bridwell K.H., Ungacta F.F., Lapp M.A., Lenke L.G., Riew K.D. Analysis of titanium mesh cages in adults with minimum two-year follow-up. Spine. 2000 Sep. 15;25(18):2407-15.

44. Das K., Couldwell W.T., Sava G., Taddonio R.F. Use of cylindrical titanium mesh and locking plates in anterior cervical fusion. Technical note. J. Neurosurg. 2001 Jan.;94(l Suppl): 174-8.

45. Goffin J., Casey A., Kehr P., Liebig K., Lind В., Logroscino C., Pointillart V., Van Calenbergh F., van Loon J. Preliminary clinical experience with the Bryan Cervical Disc Prosthesis. Neurosurgery. 2002 Sep.;51(3):840-5.

46. Lubbers Т., Bentlage C., Sandvoss G. Anterior lumbar interbody fusion as a treatment for chronic refractory lower back pain in disc degeneration and spondylolisthesis using carbon cages — stand alone. Zentralbl. Neurochir. 2002;63(1):12—7

47. Kostuik J.P. Intervertebral disc replacement. Experimental study. Clin. Orthop. 1997 Apr.;(337):27-41.

48. Buttner-Janz K., Hahn S., Schikora K., Link H.D. Basic principles of successful implantation of the SB Charite model LINK intervertebral disk endoprosthesis. Orthopade. 2002 May.;31(5):441-53.

49. Wilke H.J., Kavanagh S., Neller S. Effect of artificial disk nucleus implant on mobility and intervertebral disk high of an L4/5 segment after nucleotomy. Orthopade. 31:434-440, 2002

50. Klara P.M., Ray C.D. Artificial nucleus replacement: clinical experience. Spine. 2002 Jun. 15;27(12):1374-7.

51. Bao Q.B., Yuan H.A. New technologies in spine: nucleus replacement. Spine. 2002 Jun. 1;27( 11): 1245-7.

52. Wilke H.J., Kavanagh S., Neller S. Effect of a prosthetic disc nucleus on the mobility and disc height of the L4-5 intervertebral disc postnucleotomy. J. Neurosurg. (Spine 2) 95: 208-214, 2001.

53. Klara P.M., Ray C.D. Artificial nucleus replacement: clinical experience. Spine. 27:1374-1377, 2002.

54. Soini J. Lumbar disc space heights after external fixation and anterior interbody fusion: a prospective 2—year follow-up of clinical and radiographic results. J. Spinal. Disord. 7:487-494, 1994.

55. Freudiger S., Dubois G., Lorrain M. Dynamic neutralisation of the lumbar spine confirmed on a new lumbar spine simulator in vitro. Arch. Orthop. Trauma. Surg. 119:127-132, 1999.

56. Senegas J. Mechanical supplementation by non-rigid fixation in degenerative intervertebral lumbar segments: the Wallis system. Eur. Spine J. 1LS164-S169, 2002.

57. Lee CK, Langrana NA, Parsons JR, et al: Development of a prosthetic intervertebral disc. Spine 16:S253-S255, 1991.

58. Urbaniak J.R., Bright D.S., Hopkins J.E. Replacement of intervertebral discs in chimpanzees by silicone-dacron implants: a preliminary report. J. Biomed. Mater. Res. 7:165-186, 1973.

59. Korge A., Nydegger Т., Polard J.L. et al. A spiral implant as nucleus prosthesis in the lumbar spine. Eur. Spine. J. 11:S149-S153, 2002.

60. Kotani Y., Abumi K., Shikinami Y., et al. Artificial intervertebral disc replacement using bioactive three-dimensional fabric: design, development, and preliminary animal study. Spine. 27: 929-936, 2002.

61. Cunningham B.W., Gordon J.D., Dmitriev A.E. et al. Biomech-anical evaluation of total disc replacement arthroplasty: an in vitro human cadaveric model. Spine. 28:S110-S117, 2003.

62. Link H.D., Buttner-Janz K., Link S.B. Charite artificial disc: history, design, and biomechanics, in Kaech D.L., Jinkins J.R. (eds.): Spinal Restabilization Procedures. Amsterdam: Elsevier Science, 2002, pp 293-316.

63. Zeegers W.S., Bohnen L.M., Laaper M., Verhaegen M.J. Artificial disc replacement with the modular type SB Charite III: 2-year results in 50 prospectively studied patients. Eur. Spine. J. 1999;8(3):210-7.

64. Корж H.A., Грунтовский Г.Х., Барыш A.E. Металлокерамоспондилодез в хирургии шейного отдела позвоночника. // Материалы симпозиума с международным участием "Повреждения и заболевания шейного отдела позвоночника" Москва, 2004.

65. Виноградова Т.П., Лаврищева Г.И. Регенерация и пересадка костей. -Москва, 1974. с. 175.

66. Cotler J.M., Cotler Н.В. Spinal fusion: science and technique. New York; Berlin; London; Springer-Verlag, 1990. - 407 p.

67. Ильин A.A., Коллеров М.Ю., Хачин В.И., Гусев Д.Е. Медицинский инструмент и имплантаты из никелида титана: металловедение, технология, применение Металлы. 2002. № 3. С. 105.

68. Белов С.В. Пористые металлы в машиностроении. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1981. - 247с. с ил.

69. Пористые проницаемые материалы: Справ изд./ Под ред. Белова С.В. М.: Металлургия, 1987. 335с.

70. Баринов С.М. Биокерамика на основе фосфатов кальция. 2005. с. 205

71. R. Stangl, В. Rinne, S. Kastl and С. Hendrich. The influence of pore geometry in CP Ti- Implants — A cell culture investigation. European Cells and Materials Vol. 2. 2001 (pages 1-9)

72. Динамика минерализации костной ткани в пористом титане и прочностные свойства композита "титан-костная ткань". Письма в ЖТФ, 2002, том 28, выпуск №16

73. Quantitative Characterization and Performance of Porous Implants for Hard Tissue Applications, ASTM STP 953, J. E. Lemons, Ed., American Society for Testing and Materials. Philadelphia, 1987

74. Косторнов А.Г., Шевчук M.C., Федорченко И.М. Свойства некоторых металлических волокон и материалов на их основе. — Порошковая металлургия, 1975, №11, с. 41-48.

75. В.В. Савич и др. Современные материалы хирургических имплантатов и инструментов. Минск: ООО "Доктор Дизайн", 2004. 104с.

76. Bobyn J.D., Pillar R.M., Cameron H.U., Weatherly G.C.: The optimum pore size for the fixation of porous-surfaced metal implants by the in growth of bone // Clin.Orthop. 1980. - Vol. 150. - P. 263-270.

77. Semlitsch M.: Stand der Werkstofftechnik des Zweymueller -Hueftprothesensystems nach 10 Jahren klinischer Praxis. In: 10 Jahre Zweymueller-Hueftendoprothese. Huber, Bern; Stuttgart; Toronto, 1990. S. 1422

78. Schraeder A. And all. Orale Ompantologie. Schuttgart: Thieme, 1988.- 357 P

79. Stephensen P.K., Freeman M.A.R., Revell P.A. and all. The effect of hydroxyapatite coating on ingrowth of bone into cavities in an implant // J. of Arthroplasty. 1991. Vol. 6, N1. - P. 51-58.

80. Lennox D.W., Schofield B.N., McDonald D.F.: A histologic comprasion of aseptic loosening of cemented, press-fit, and biologic ingrowth prostheses // Clin. Orthop.- 1987.-V225.-P. 171-179.

81. Имплантаты в хирургии / Вильяме Д.Ф., Роуф Р. М.: Медицина, 1978. - 552с.

82. Yamada Н. Strength of biological materials. New York: R.E. Kriger, 1973. -342 p.

83. Kramer K.H., Implants for Surgery A survey on Metallic Materials // Materials for Medical Engineering. Euromat 99. Vol. 2. P. 10-29.

84. Карло A.B., Шахов В.П. Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики. Томск: STT, 2001. — 480 с.

85. А.А. Ильин, С.В. Скворцова, A.M. Мамонов, В.Н. Карпов. Применение материалов на основе титана для изготовления медицинских имплантатов. / Металлы. 2002. №3 с. 97-104.

86. Poss P., Brick G.M., Wright R.j. Prostheses: Materials, design and strategies for implant fixation // orthopaedic knowledge updates 3. 1990. 185-200.

87. Ventzkev V., Torster F., Biologisch vertrlgliche Werkstoffe in der Medizintechnik und Endochirurdie Liteeraturrecherche // GKSS — Forshungzentrum Geesthacht Gmbh. Geesrtacht, 1997. 49 c.

88. Титан: совместное издание программы ООН по окружающей среде // (пер. с англ.) М.: Медицина. 1986 г.

89. Nillert H.G., Broback L.G. Crevice corrosion of cemented titanium alloy stems in total hip replacements // Clinical orthopaedics and related research. 1996. N333. PP. 51-75.

90. International standard. ISO. 5832.

91. Zhuo Cai, Hiroshi Nakajima In vitro corrsion resistance of titanum made using different fabrication methods // Biomaterials. 1999. V 20. 183-190

92. Nillsen K. Corrosion of metallic implants // Proc. of the 10th Scandinavian com Congres. NKM10. pp. 413-420.

93. Stenemann S. G. Titanium and titanium alloys for surgical implants // Proc. of 5th world conf. on titanium. 1984. V2. pP. 1373-1379.

94. Технология производства титановых самолетных конструкций / А.Г. Братухин, Б.А. Колачев, В.В. Садков и др. М.: Машиностроение, 1995. 342 Р

95. Semlitsh М., Staub F., Weber Н. Titanium-aluminum-niobium alloy, development for biocompatible, high strength surgical implants // Sonderdruck aus biomedizinische technik. N30 (12). 1985. PP.334-339.

96. Schuller H.M., Dalstra M., Huiskes R. Total hip reconstruction in acetabular dysplasia //J. bone joint Surg Br. 1993. 75-B. pp. 468-474.

97. Ling R.S.M., Lee A.J.C. Porosity Reduction in Acrylie Cement is Clinically Irrelevant // In book «clinical orthopadics and related research». №355. 1998. PP. 249-253.

98. А.А. Ильин, М.Ю. Коллеров, В.И. Хачин, Д.А. Гусев. Медицинский инструмент и имплантаты из никелида титана: Металловедение, технология, применение / Металлы, 2002. №3 с. 105-110.

99. Эффект памяти формы в сплавах./Пер. с англ., ред. Займовского В. А. — М.: Металлургия, 1979. 180 с.

100. Сплавы с эффектом памяти формы / Ооцука К., Симидзу К. И др./Ред. Фунакубо X.: Пер. с японск. — М.: Металлургия, 1990. —224 с.

101. Чернов Д. Б. Принципы конструкционного применения материалов с термомеханической памятью./Приложение к Информационному бюллетеню

102. Стандартизация и унификация изделий основного производства авиационной техники, метрология и электрорадиоэлементы. М.: 1984. — 149 с.

103. Harrison J. D. and Hodgson D.E. // Shape Memory Effects in Alloys, p. 517 Plenum, 1975

104. Banks R. // Shape Memory Effects in Alloys, p. 537 Plenum, 1975

105. Кобылкин H.A., Янкевич А.И. Тепловой двигатель // там же с. 241-242.

106. Хачин В. Н., Путин В. Г., Кондратьева В. В. Никелид титана: Структура и свойства. М.: Наука, 1992. - 160 с.

107. М. Хансен, К. Андерко. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургия, 1962, с. 1111.

108. Miyazaki S., Otsuka К. Development of shape memory alloys //ISIJ Intern. 1989. Vol. 29, NS. P. 353-377.

109. Ильин А. А. Сплавы с эффектом запоминания формы (обзор)//Итоги науки и техники. Металловедение и термическая обработка. — М.: ВИНИТИ. 1991. Т.25. с. 3-23

110. Miyazaki S., Otsuka К. Development of shape memory alloys //ISIJ Intern. 1989. Vol. 29, NS. P. 353-377.

111. Nishida М., Wayman С. МЛ Mater. Sci. And Eng. 1987. V. 93. P. 191-203.

112. Прокошкин С. Д., Капуткина Л. М., Кадников А. А. и др. Структура и свойства сплава TiNi после деформации и старения // Материал с эффектом памяти формы и их применение: материалы семинара. Новгород, 1989. С. 4548.

113. Зельдович В. И., Пушин В. Г., Хачин В. Н. и др. материалы Всесоюзной конференции по мартенситным превращениям в твердом теле, сентябрь, 1991, Косов, Киев, 1992. с. 330-333.

114. Собянина Г.А., Зельдович В.И., Фазовые превращения в сплавах никелида титана. III. Закономерности процесса старения -ФММ, 1998, 86, №1, .с. 134-144.

115. Собянина Г.А., Зельдович В.И. Фазовые превращения в сплавах никелида титана IV Мартенситные превращения в состаренных сплавах — ФММ, 1998, 86, №1, с. 145-153.

116. Бачин В.А. Теория, технология и оборудование диффузионной сварки.- Москва:Машиностроение. 1991 ,-3 52с.

117. Диффузионная сварка титана и его сплавов. / Бондарь А. В., Пешков В. В., Киреев JI. С., Шурупов В. В. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 1998.- 256 с.

118. Каракозов Э. С., Вигдорчик С.А., Петросян В.А., Мякишев Ю.В. Обоснование варианта технологии получения сотовых конструкций сваркой давлением / // Сварочное производство 1975. №12. С.21-25.

119. Пешков В.В., Кудашов О.Г., Григорьевский В.И., Подоприхин М.Н. Особенности изготовления слоистых элементов конструкций из титана диффузионной сваркой. / // Сварочное производство. 1980 №5. С. 11-19.

120. Киреев JI. С., Пешков В. В., Селиванов В. Ф. Физико-химия процесса получения пористо-компактных материалов на основе титана. /. Киев: Ин-т электросварки НАН Украины, 2003. - 317 е., ил., библ. 98. - Рус.

121. Сверпластическая формовка конструкционных материалов. Перевод с английского. М. Металлургия. 1985г. 312с.

122. Носов В.К., Колачев Б.А. Водородное пластифицирование при горячей деформации титановых сплавов. М. Металлургия. 1986. 118 с.

123. Ильин А.А. Механизм и кинетика фазовых и структурных превращений в титановых сплавах. М. Наука. 1994. 304 с.

124. Колачев Б.А., Ильин А.А., Мамонов A.M., Термоводородная обработка титановых сплавов. /Металловедение и обработка титановых и жаропрочных сплавов. М.,ВИЛС, 1991, 132-142.

125. Progress in Hydrogen Treatment of Materials. /Ed. V.A. Goltsov. Donetsc. Coral Cables 2001- 544 pp.

126. Колачев Б.А. Обратимое легирование титановых сплавов водородом. МИТОМ, 1993, № 10, с.28-32.

127. Ильин А.А., Колачев Б.А., Носов В.К., Мамонов A.M. Водородная технология титановых сплавов. М.: «МИСИС», 2002, 392 с.

128. Levin L., Vogt R.G., Eylon D., Froes F.H. Fatigue Resistance Improvement of Ti-6A1-4V by Thermochemical Treatment. Titanium Sci. and Technol. Proc 5 Intern. Conf. Munich. 1984, v.4, Oberursel. 1985, c.2107-2114.

129. Froes F.H., Eylon D. Termochemical Processing (TCP) of Titanium. Alloys by Temporary Alloying with Hydrogen. Hydrogen Effect on Materials Behavior. TMS Warrendale. P.A. 1990, p.261-283.

130. Ильин А.А., Колачев Б.А., Мамонов A.M. Фазовые и структурные превращения в титановых сплавах при термоводородной обработке. Titanium 92. Science and Technology/ Proc. 7th World Conf. on Ti. San-Diego, 1992, 941948.

131. Bratuhin A.G., Ilyin A.A., Polkin I.S. e.a. Treatment of welkments Construction from titanium alloys by hydrogen technology. Proc. Eighth World Conf. on titanium. Titanium'95. Birmingham. UK, 1995, p.860-886.

132. Qam G, Ko<?ak M. Diffusion bonding of investment cast y-TiAl. Journal of materials science 34 (1999) 3345-3354.

133. Коростелев П.П. Лабораторные приборы технического анализа. Справочник. М., Металлургия. 1987. с.115-117.

134. Назимов О.П., Буханова А.А. Спектральное определение водорода в металлах. Журнал прикладной спектроскопии. 1977. т.27. с.963-973.

135. Фокин М.Н., Жигалова К.А. Методы коррозионных испытаний металлов. М.: Металлургия, 1986. - 80 с.

136. Семенова И.В., Хорошилов А.В., Флорианович Г.М. Коррозия и защита от коррозии. — М.: Физматлит, 2006. 376 с.

137. ГОСТ 9.912-89. ЕСЗКС. Стали и сплавы коррозионностойкие. Методы ускоренных испытаний на стойкость к питтинговой коррозии.

138. Свариваемость сплавов системы Ni-Ti с эффектом памяти формы. Б. Е. Патон, Д. М. Калеко, В. П. Шевченко, Ю. Н. Коваль, В. Н. Слипченко, Л. М. Неганов, Р.Я. Мусиенко. Автоматическая сварка 2006 №5, с 3-11.

139. Шляпин С.Д., Гусев Д.Е., Сенкевич К.С., Мамаев B.C. Структура и свойства сварных соединений сплавов на основе никелида титана TiNi. Технология легких сплавов. 2008. №3. С.65-72.

140. T. Shinoda, T.Tsuchiya, H.Takahashi: Friction Welding of Shape Memory Alloy, Quarterly Journal of the Japan Welding Society (Feb. 1991), (1), 9

141. Гюнтер В.Э. и др. Никелид титана. Медицинский материал нового поколения. Томск: Изд-во МИЦ, 2006. 296с.

142. Петренко В. Р. Металловедение диффузионной сварки титана. / М.: Технология машиностроения, 2005. - 316 с.

143. Коллеров М.Ю., Ильин А.А., Полькин И.С., Файнброн А.С., Гусев Д.Е., Хачин С.В. Структурные аспекты технологии производства полуфабрикатов из сплавов на основе никелида титана // Металлы. 2007. №5. С.77-85.

144. Беляев С.П., Гильмутдинов Ф.З., Канунникова О.М. Исследование процессов окисления и сегрегации на поверхности никелида титана // Письма в ЖТФ, 1999, том 25, вып. 13. с. 89-94.

145. Ильин А.А, Гусев Д.Е., Чернышова Ю.В., Карпов В.Н., Рощина Е.А. Исследование коррозионной стойкости биоматериалов на основе титана и никелида титана // «Технология легких сплавов», №3 , 2007, с. 123-130.

146. Гусев Д.Е., Чернышова Ю.В. Исследование структуры и коррозионных свойств в сплавах на основе никелида титана // Сб. тезисов докладов ВНТК «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ-РГТУ, 2006, с.77-78.1. К1МПФ »

147. Закрытое Акционерное Общество1. ЗАО «КИМПФ»

148. УТВЕРЖ, , 1-й Вице-президент-ЗАО «КИМПФ»1. КИМПФ»1. Акт использована

149. Технологические рекомендации по производству пористых протезов тел позвонков и межпозвонковых дисков из сплава ВТ-1-00 (ТУ 9438-004-49340894-2007 «Имплантаты для стабилизации позвоночника с инструментами для установки»);