Inert keramika kompozitlari

Inert keramika kompozitlari.
Uglerod tolalari va inert shisha tolalardan foydalanish ostida – keng qamrovli tadqiqotlar uchun ochiq ma’lumotlar yotadi. Ushbu standart ishlab chiqilgan tolalar, birinchi navbatda, femur shaftlari, tizza protezlari va sinish plitalari kabi ortopedik asboblarni mustahkamlash uchun ishlatilgan. Uglerod va inert shisha hech qanday bioaktiv bog'lanish hosil qila olmasligi sababli ular suyakka o'xshash materiallarda ishlatilmadi.

1992 yilda Jokish tomonidan olib borilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, uglerod tolasi bilan mustahkamlangan polieter eter keton (PEEK) yaxshi mexanik xususiyatlarga egaligi aniqlandi. Uglerod tolasi bilan mustahkamlangan PEEK atrofidagi tolali kapsulaning qalinligi mustahkamlanmagan ultra yuqori molekulyar og'irlikdagi polietilennikidan kamroq edi, bu esa uglerod bilan mustahkamlangan PEEK qurilmasining kamroq mikroharakatlanishini ko'rsatadi. Toksikologik nazorat qilish qurilmada ba'zi chiqindilar mavjudligini ko'rsatdi, ammo bu hech qanday ahamiyatga ega emas begona jismga reaktsiya yo'q. Ushbu turdagi singan fiksator plitasi klinik jihatdan qo'llanilgan, ammo odatda metall plitalar kabi ishonchli yoki

biologik mos kelmasligi aniqlanmagan.

Yigirma yillik klinik tajriba shuni ko'rsatadiki, femurning metall millari femurni kuchlanishdan himoya qiladi. Bu umumiy kestirib, almashtirishda kompozitlardan foydalanishga olib keldi. Masalan, polisulfonni uglerod tolasi bilan mustahkamlash. Ushbu dizayn ikki tomonlama simli tashqi qatlamlarga ega bo'lgan bir tomonlama uglerod/polisulfon yadrosiga ega edi. Stvolning yuzasi sof polisulfon bilan qoplangan, ehtimol asbobni femurning tanasiga kiritishni osonlashtirish uchun. Dizaynning chekli elementlar tahlili shuni ko'rsatdiki, bu mezbon organizmning kortikal suyak qatlamining fiziologiyasining minimal buzilishiga olib keladi. Qurilmani implantatsiya qilish va to'rt yil o'tgach, kuzatuv itning tanasi organlarning yangilanishiga ijobiy javob berishini ko'rsatdi. Epoksini uglerod tolasi bilan mustahkamlash ham son suyagi stvoli uchun potentsial material sifatida taklif qilingan. Biroq, element materialini tahlil qilish, femur bo'ynidan yukni o'tkazish bilan bog'liq muammolarni aniqladi, bu esa bu sohada sinish xavfi yuqori bo'ladi.

Kompozit texnologiyalarni qo'llash nuqtai nazaridan to'liq kestirib almashtirishning boshqa sohalari ko'rib chiqildi. Asetabulyar bo’shliqlar an'anaviy ravishda polietilendan tayyorlanadi, ammo bu eskirish chiqindilari tufayli osteolizga (xo'jayin kortikal suyagini yo'q qilishga) olib kelishi aniqlandi. Qo'shimcha uglerod tolasini mustahkamlash orqali bunday qurilmalarning chidamliligini oshirishga harakat qilindi. Uglerod tolasi bilan mustahkamlangan plastik asetabulumlar femur simulyatorida alumina femur boshlari bilan o'zaro ta'sir qilish orqali sinovdan o'tkazildi. Sinov bo’g’imning qisqarish chastotasi 0,857 Hz bo'lgan 2500 N yuk ostida o'tkazildi. 500 000 sikldan so'ng femur boshi bo'shlig’i yetarlicha eskirgan va unga 10 mkm ga kirib ketgan. 1 million sikldan keyin bo'shliq chuqurligidagi o'zgarish atigi 1 mikronni tashkil etdi. Har yili bo'shliqlarning eskirishini 6 mkm ga kamaytirishini hisobga olsak, bo'shliq implantatsiyaga mos keladi, degan xulosaga keldi. Biroq, boshqa eksperimental ma'lumotlar shuni ko'rsatdiki, bu qurilmalar implantatsiyadan va funksiyadan keyin juda yaxshi ishlamagan.

Kompozitlar tizza protezlarida ham foydalanish uchun ko'rib chiqilgan. Tizza protezlarining ikkita komponenti bir-biri bilan tabiiy tizza bo'g'imi kabi o'zaro ta'sir qiladi. Ammo tabiiy bo'g'imda sinovial suyuqlik va xaftaga qo'shilishda o'zaro ta'sir qiluvchi sirtlarning ishqalanishini kamaytiradi. Shuning uchun qo'shma ishqalanishni kamaytirish uchun protezning tibial plastinkasida polimer sirt ishlatiladi. Keksa bemorlar uchun oddiy polimerik tibial komponent ultra yuqori molekulyar og'irlikdagi polietilendir (UNMWPE), ammo yosh bemorlar uchun implantatsiyaning uzoq umri talab qilinadi. Tibial komponent harakatga bog'liq, shuning uchun qurilmani uglerod tolasi bilan mustahkamlash imkoniyati ko'rib chiqildi. Bunday qurilmalarning mexanik sinovlari xususiyatlarni ikki baravar oshirish mumkinligini ko'rsatdi, asl materialdan kamroq samarali. Qurilma buzilganda, uglerod mezbon organizmning to'qimalariga chiqariladi, bu sistoz, to'qimalarning yallig'lanishi va boshqa toksik reaktsiyalarni keltirib chiqarishi mumkin.

Kompozit materiallar yuklamali ortopedik jarayonlarda foydalanish potentsialiga ega, ammo juda kam klinik sinovdan o'tgan. Sirtlarni birlashtirish uchun ishlatiladigan kompozitlar uglerod zarralarini yo'qotish tufayli yallig'lanishni keltirib chiqaradi.