Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow Биомеханика. Основные понятия. Эндопротезирование тканей и органов

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ

К материалам, применяемым для эндопротезирования, предъявляются следующие требования (по группам):

  • - физико-механические (физиологическая индифферентность к организму в целом);
  • - токсикологические (биосовместимость);
  • - технологические.

Указанные требования взаимосвязаны и не отделимы друг от друга.

Основными требованиями к стали и сплавам для производства хирургических имплантатов являются наряду с высокой биологической совместимостью материала и тканей живого организма: высокая стойкость к общей, местной, контактной коррозии, коррозии под напряжением; высокие требования к механическим свойствам (большой предел прочности на усталость, временное сопротивление разрыву, стабильная структура).

Имплантаты в ходе эксплуатации подвергаются значительным изгибающим, растягивающим, скручивающим и истирающим нагрузкам.

Устойчивость материала эндопротеза (имплантата) к истирающим нагрузкам (износостойкость) определяется по формуле

где V - объем материала, удаленного при трении, мм3; Р - прилагаемая нагрузка, Н; / - путь трения, м.

Вследствие коррозионного воздействия, деформации или разрушения, либо под действием механических нагрузок может происходить отторжение имплантата биологической тканью.

Технологические свойства применяемого материала должны обеспечивать простоту изготовления из него изделия с использованием распространенных технологий обработки (переработки). Например, для пластмасс - литье под давлением, термопрессование, вакуум - формование, экструзия и т. д.; для сталей, металлов и сплавов - литье, гибка, фрезеровка, точение, полировка и т. д.); для керамики - литье под давлением, центробежное литье, прессование, полировка, термообработка и т. д.

Также при подборе материала для изготовления эндопротеза серьезное внимание уделяется устойчивости его механических свойств после стерилизации известными методами.

Снижение рисков эксплуатации эндопротезов и повышение их функциональной эффективности и долговечности способствуют совершенствованию конструкций и применяемых материалов. Например, в конструкциях искусственного сердца и искусственных желудочков сердца на начальном этапе применялись: ПВХ-полиуретаны, резины на основе натурального и кремнийорганического каучуков; в настоящее время применяются более функциональные: полиуретановые эластомеры, поликарбонаты (высокие физико-механические и гемосовместимые свойства, высокая гидролитическая стойкость), разрабатываются менее токсичные фторсодержащие полиуретаны.

Важным при разработке материала для протезирования костей является воспроизведение на его основе естественной структуры их армирования, что определяет не только приживаемость имплантата, но и сохранение их исходных характеристик при статических и динамических нагрузках.

Различают эндопротезы пожизненного и временного действия. Эндопротезы пожизненного действия должны неограниченно долгое время находиться в организме, выполняя при этом сложную функциональную нагрузку (синтетические клапаны сердца, подвижные протезы суставов, искусственный хрусталик глаза и т. п.).

Эндопротезы временного действия должны, восполнив дефект органа или ткани, в заданные сроки биодеструктурировать с одновременным замещением тканевыми регенератами. Продукты, образующиеся при биодеструкции, должны быть безвредными и выводиться из организма естественным путем.

Оптимальным при использовании эндопротезов временного действия считается сочетание замещающей функции эндопротеза с лечебным эффектом.

Включение в синтетические полимеры лекарственных средств используется:

  • 1) для обеспечения процесса приживления трансплантата;
  • 2) для создания условий осуществления пролонгированного лечебного действия (путем создания лекарственного депо).

Для замещения на определенное время жидких биологических сред организма в настоящее время широко используются специальные растворы. К эндопротезам такого вида относятся крове- и плазмозамените- ли, аминокислоты и полипептиды (в случае больших белковых потерь, например, при ожоговых поражениях), оксигенационные материалы (полимеры, выполняющие функции неэритроцитного переноса кислорода - при подготовке органов, хранимых для гемотрансплантации).

К эндопротезам относятся также клеи, гели (прокладочные (суставные) и глазные), материалы для лечения и пломбирования зубов, адгезивы для костных и мягких тканей, штифты, пластины, трубки, кишечные втулки, укрепляющие сетки, материалы для заполнения полостей, шовные материалы [5].

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы