Следующим шагом в развитии металлических имплантатов стало использование кобальт-хром-молибдено-никелевых сплавов.
Состав кобальт-хромовых сплавов, используемых в качестве медицинских имплантатов и устройств (Cook, 1986)
Компонент |
ASTM F90 |
ASTM F75 |
|
Количество в масс.% |
Количество в масс.% |
Хром |
19-21 |
20-30 |
Никель |
9-12 |
2,5 |
Молибден |
- |
5-7 |
Углерод |
0,05-0,15 |
0,35 |
Марганец |
2,00 |
1,0 |
Фосфор |
0,03 |
0,03 |
Кремний |
1,00 |
1,00 |
Вольфрам |
14-16 |
- |
Железо |
3,0 |
0,75 |
Кобальт |
До 46-53 |
До 57-65 |
Однако, по данным Мюллер и соавт. (1996), кобальт-хромовые сплавы все реже используются при остеосинтезе костной ткани, а тантал и ниобиевые имплантаты не находят широкого применения вследствие отсутствия ряда важных механических и биологических качеств или высокой их себестоимости.
Входящие в их состав легирующие компоненты, как правило, являются чрезвычайно токсичными для тканей. Они, за исключением Та и Nb, препятствуют диэлектрическому остеосинтезу, т.к. являются хорошими проводниками. На их поверхности наблюдаются бурные электрохимические реакции с высвобождением токсичных продуктов. Их поверхность, как правило, не взаимодействует с костной тканью, от которой они, в большинстве случаев, отделяются стромальной капсулой, снижающей прочность фиксации костных отломков при переломах.
Считается, что кобальт-хром-молибденовые сплавы, равно как и стальные, несмотря на то, что имеют высокие механические и прочностные характеристики, по своей биосовместимости значительно уступают металлам и сплавам капсульной группы, способным формировать на своей поверхности защитный слой. Последние по праву считаются металлами 21-го века (Alcantara et al., 1999).
Механические характеристики танталового и никель-титанового сплавов, используемых в медицинских устройствах (Cook, 1986)
Параметр |
Тантал |
Никель/титан (45/55%) |
Модуль упругости, МПа |
1,8x105 |
0,8x105 |
Модуль сдвига, МПа |
6,9x104 |
- |
Упругое сопротивление (0,2%) |
- |
7,6x102 |
σ, МПа |
3,4—12,5x104 |
1,12x103 |
δ,% |
1-40 |
8 |
Соотношение Пуассона |
0,32 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А.В. Карпов, В.П. Шахов
Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики
Комментировать:
Похожие статьи:
Категории: Травматология и ортопедия, Биомеханика и биосовместимость,
Под регенерацией подразумевают восстановление тканью, органом утраченной или поврежденной специализированной структуры. Физиологическая регенерация заключается в обновлении морфофункциональных свойств..
Категории: Травматология и ортопедия, Биомеханика и биосовместимость,
Биодеградация свойств биоматериала в конечном счете приводит к снижению его биомеханических характеристик. Разрушение полимерных материалов и гидроксиапатита (ГА) происходит за счет растворения,..
Категории: Травматология и ортопедия, Биомеханика и биосовместимость,
Процесс остеоинтеграции биоматериала с костной тканью может осуществляться через прямые или опосредованные механизмы. В первую группу факторов следует отнести специфические ростовые гормоны, оказывающие..
Категории: Травматология и ортопедия, Биомеханика и биосовместимость,
Исходом острого и хронического воспаления может быть фиброз. Образование стромальной капсулы, как правило, происходит вокруг имплантатов, начиная со 2-3 месяца после их введения. Это защитная реакция..
Категории: Травматология и ортопедия, Биомеханика и биосовместимость,
Для ортопедических биоматериалов, в отличие от используемых в других отраслях имплантологии, процесс кальцификации является в большинстве случаев положительным моментом, улучшающим интеграцию с костной..
Категории: Травматология и ортопедия, Разное,
Ампутация как следствие тяжелых травматических повреждений или заболеваний конечностей в значительной степени нарушает опорно-двигательную функцию человека. В реабилитации больных с культями конечностей..
Категории: Травматология и ортопедия, Разное,
Реплантация конечности — это операция по анатомическому восстановлению прерванных структур и конечности в целом при полном или неполном отчленении какого-либо ее сегмента. Выделяют два основных фактора,..
Категории: Травматология и ортопедия, Разное,
Классификация травматических отчленений конечностей имеет не только академическое, но и важное практическое значение для решения различных тактических задач при лечении пострадавших. Травматические..
Категории: Травматология и ортопедия, Разное,
Мероприятия при ранении кровеносных сосудов следует разделять на неотложные, срочные и окончательные. Первые в виде остановки кровотечения путем накладывания жгута, давящей повязки, прижатия сосуда,..
Категории: Травматология и ортопедия, Разное,
Повреждения кровеносных сосудов относятся к категории наиболее драматических по интенсивности и быстроте развивающихся последствий. Пожалуй, нет другой травмы, где была бы так необходима неотложная помощь..