Размер: А А А Интервал: АБ Цвета: А А А А Изображения: Включить графику Выключить графику
Обычная версияОбычная версия
Go to top

Проблема совместимости организма и имплантов

Проблема совместимости организма и имплантов

Коррозиционная стойкость и прочность – главные требования к материалам в имплантологии

Главными требованиями, предъявляемыми к хирургическим материалам, являются коррозионная стойкость и прочность. Ради последней зачастую жертвуют биологической инертностью, кроме того, механическую совместимость импланта и структур организма стали учитывать только в последние 20 лет: упругость большинства сплавов выше, чем у кости и хрящей (230 - 110 Гпа против 25 Гпа и 1 - 0,2 Гпа), что приводит к неравномерному распределению нагрузок и деформациям, которые максимальны в местах крепления импланта к кости. Поэтому лучше использовать сплавы с низким модулем упругости (системы Ti-Ta с упругостью в 80 - 70 ГПа), или формировать на импланте различные вырезы и изгибы, снижая его жесткость. Однако с жесткостью снижается и прочность большинства металлов, кроме никелида титана.

Прочная и дешевая хирургическая сталь является главным материалом для производства приборов хирургического инструмента, но, к сожалению, она обладает свойством намагничеваемости, поэтому протезы из нее делать нельзя. Магнитные сплавы — противопоказание к проведению МРТ, поэтому в протезировании в нынешнее время прибегают к изделиям из титана, реже к кобальтовым и молибденовым сплавам.

Для лечения переломов применяется металлический остеосинтез, и титановые пластины прекрасно подходят в качестве фиксаторов и иммобилайзеров. А  вот  стальные  изделия  подвержены  коррозии под воздействием внутренней среды организма и явления гальванизации – иммобилайзеры разрушаются очень быстро, воспалительные процессы вызывают сильный болевой синдром вследствие активного взаимодействия ионов Fe с физиологической средой в электрическом поле организма.

При температуре человеческого тела сплавы никелида титана проявляют сверхупругое поведение (значительные деформации нагрузки устраняются при разгрузке) и обладают эффектом запоминания формы. Этот эффект заключается в том, что деформированный в охлажденном состоянии образец бесконечно долго сохраняет новую форму, а при нагревании восстанавливает исходную форму. Никелид титана также идеален в своей совместимости с тканями человека, но широко пока не применяется из-за сложности производства.

В единичных странах, в число которых входит и Россия, могут получать никелид в промышленных масштабах. Унификация конструкций пока не проводилась, поэтому импланты изготавливаются в небольшом количестве, зачастую, индивидуально.

Титан прекрасный материал для изготовления протезов и осуществления временного остеосинтеза. Фиксаторы из никелида титана, конечно, не заменят иммобилайзеры, пластины и транспедикулярные аппараты из конструкционных сплавов для замещения опорных функций позвоночника. Иммобилайзеры должны механически соответствовать прочности той ткани, которую скрепляют и функционировать в организме пожизненно (механическим поведением, наиболее близким к кости, обладают П-образные фиксаторы, а хрящевым и связочным структурам соответствуют петельные конструкции). 

В вертебрологии разницу в жесткости устраняют следующими способами: установка фиксаторов за дужки или остистые отростки позвонков уменьшает смещения до 70-90% от величин смещения здорового позвоночно-двигательного сегмента. Стабилизация позвоночника металлом применяется в медицине с начала ХХ века: пластины ЦИТО, Цивьяна, стяжки Цивьяна-Рамиха, различные транспедикулярные аппараты. Применяя фиксаторы с различной величиной компрессии и жесткости, меняя места установки можно обеспечить фиксацию позвоночника с требуемой степенью функциональной стабильности. После операции в течение 3-4 недель на месте разрушенных или удаленных структур образуется соединительная ткань, меняя механическую прочность позвоночного сегмента, поэтому объем соответствующих смещений сегмента сокращается до 40 - 60 % от нормы. В результате этого нагрузка, действующая на фиксатор по мере восстановления тканей, постепенно снижается. Во многих случаях (за исключением множественных компрессионных переломов тел позвонков) можно отказаться от внешнего иммобилайзера сразу после операции.

Если сильно деформирован или разрушен сустав, то наилучшим решением будет эндопртезирование этого сустава. Эндопротезирование тазобедренного, плечевого, локтевого, коленного, голеностопного суставов представляет собой сложную операцию, когда часть не подлежащего естественному восстановлению сустава удаляется с последующей ее заменой на имплантат. Поскольку эндопротезы являются механизмами, то требования к их прочности, эластичности и конгруэнтности повышены, и биоинертные тантал и титан тут приходятся как нельзя кстати. Сплав титана Ti-6A1-4V отличается особенно высокой механопрочностью, имея торсионно-аксиальные характеристики, предельно близкие к аналогичным параметрам кости. Сплавы Ti-5AI-2,5Fe и Ti-6AI-17 Niobium не содержат токсичный ванадий и неупруги, а Ti-Ta30 по свойствам терморасширения похож металлокерамику.

Тантало-циркониевые сплавы имеют трабекулярную структуру поверхности, которая ускоряет остеоинтеграцию – наращивание на поверхности имплантата живой костной ткани.

Компания ВестМедГрупп предлагает средства иммобилизации и другое оборудование экстренной медицины.

Свяжитесь с нами

Решите задачу 2 + 2 =

Нажимая кнопку "Отправить запрос", Вы даете согласие на обработку своих персональных данных. Политика конфиденциальности
Спасибо!

Ваше сообщение отправлено.

В ближайшее время наши специалисты свяжутся с Вами.