Застосування вуглець матеріалів для створення штучних суглобів

Застосування вуглець матеріалів для створення штучних суглобів

Лікування важких травм і захворювань суглобів, методом тотального ендопротезування є методом вибору при важких захворюваннях і пошкодженнях великих суглобів.

Незважаючи на значний вибір типів пропонованих штучних суглобів, актуальним залишається питання віддалених результатів після тотального ендопротезування великих суглобів.

Основною причиною нестабільності ендопротеза, яка зумовлює обмежений термін його служби в віддаленому періоді, є асептичне розхитування, так як будь-який імплантат, виконаний з біоінертності матеріалу, не здатний повноцінно інтегруватися з кістковою тканиною при всіх оптимальних умовах його імплантації (асептичність, дотримання кутових характеристик орієнтації компонентів протеза , адекватність і своєчасність навантажень і т.д.). Знос полімерного вкладиша в парі тертя тотального ендопротеза так само скорочує термін його служби. При обертанні частин протеза в парі тертя утворюються частинки зносу полімеру, на які тканини відповідають макрофагальной реакцією, що є пусковим моментом для процесу асептичного запалення оточуючих протез тканин. Високий момент опору руху в вузлі рухливості суглоба і відмінність модулів пружності матеріалу, з якого виготовлений ендопротез, сприяють появі мікроподвіжності імплантату в кістковому ложі.

Мета дослідження - вивчити можливість застосування нових вуглець матеріалів (таких як графіт ізотопний і углесіталл), що володіють високою зносостійкістю і біоінертністю, для виготовлення як компонентів, так і пари тертя вузла рухливості ендопротезів.

На експериментальних моделях зроблені виміри моменту опору руху в вузлі рухливості в штучному і в здоровому тазостегновому суглобі, а також побудована математична модель, яка відповідає поведінці протеза з таких матеріалів, як графіт ізотопний і углесіталл в кістковому ложі.

Момент опору руху для ендопротеза і для здорового тазостегнового суглоба склав, відповідно, 0,062 і 0,008-0,04, а модуль пружності - 1,94 Нм і 2,25 Нм (в той час як в ендопротез Сивашу - 12,6 Нм).

Також проведені експерименти по остеоінтеграції пористого вуглецю, в результаті яких виявлено здатність пористих вуглець матеріалів до остеоінтеграції.

За результатами виконаних досліджень можна зробити наступні висновки:

  1. Використання пористого углесітала з модулем пружності близьким до модуля пружності кістки забезпечує функціонування системи протез-кістка як єдиного комплексу.
  2. Застосування пари тертя графіт-графіт в вузлі рухливості протеза дозволяє досягти моменту тертя порівнянного з моментом тертя в здоровому суглобі.
  3. Пористий углесітал є біоінертними матеріалом.
  4. Пористі углеродсодержащие матеріали здатні до остеоінтеграції.
  5. Матеріали, піддані дослідженню, можуть бути використані для створення штучних суглобів.

Схожі статті