Основные методы исследования титановых сплавов

Основные способы испытания титановых сплавов, равно как и всех других металлических имплантатов, включают:

• Механические испытания и оценка усталости материала.
• Коррозионная устойчивость.
• Микроструктурный анализ.
• Ультразвуковое обследование.
• Биосовместимость.
• Токсичность.

Ниже мы остановимся только на основных испытаниях.


Механические испытания и оценка усталости материала

Механические испытания проводятся с использованием лабораторных установок и стендов, в которые помещается исследуемый образец и подвергается соответствующим нагрузкам с определением механических параметров.

Усталостная прочность определяется для материала, находящегося в условиях циклических нагрузок. В среднем он должен выдерживать до 10 млн. циклов нагрузки на год жизни. Для оценки прочности имплантатов наиболее подходят малые частоты от 1 до 2 Гц (Imam, Fraker, 1996). При лечении переломов стабильная фиксация переломов с помощью имплантатов должна восстанавливать «структурное соответствие», возвращающее кости способность переносить нагрузки. За счет этого уменьшается нагрузка на имплантат, а кость осуществляет своеобразную «защиту» имплантата. Остальные методы исследования мы попытаемся рассмотреть в контексте тех электрохимических и биологических реакций, которые возникают в системе организм-имплантат. На наш взгляд, такой подход более рационален, так как позволяет более углубленно осмыслить те события, которые происходят в костной ткани при имплантации материалов, изготовленных из титана и его сплавов.


А.В. Карпов, В.П. Шахов
Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики