Анализ структуры и свойств композиционных материалов на основе циркониевой керамики и кальций-фосфатных соединений
Курсовой проект - Медицина, физкультура, здравоохранение
Другие курсовые по предмету Медицина, физкультура, здравоохранение
ия организма.
Тип 2. Формирование вокруг имплантата фиброзной капсулы, является одной из самых распространенных реакций живой ткани. Капсула образуется для изоляции и последующего вытеснения чужеродного тела из организма. Эта защитная реакция возникает в результате воспалительного процесса, реагирующего на химическую структуру имплантированного материала.
Тип 3. Через границу раздела между имплантатом и тканью образуется связь. Такая структура, называемая биоактивной границей раздела, предотвращает массоперенос между тканью и имплантатом. На границе восстанавливается структура исходной ткани. Поскольку система имплантат-ткань находится в состоянии динамического равновесия, этот тип реакции зависит от скорости электрохимических и биологических процессов, протекающих в ней.
Тип 4. Скорость изменения биоактивной границы достаточно быстрая, материал имплантата растворяется (резорбирует) и замещается тканью. Иными словами, резорбируемый материал химически деградирует под действием крови, лимфы, тканевых жидкостей или легко переваривается макрофагами. Продукты деградации нетоксичны и усваиваются клетками.
Биоматериал - нежизнеспособный материал, предназначенный для контакта с живой тканью с целью выполнения функций медицинского назначения. Биоматериал должен быть биосовместимым и может быть биодеградируемым.
Биосовместимость - способность имплантата вызывать адекватную реакцию организма - хозяина в конкретных условиях их взаимодействия. Это - не свойство материала, из которого сделан имплантат, а характеристика системы имплантат-организм, соответствующая определенным условиям их контактирования. Биосовместимость не означает, что имплантант абсолютно не токсичен и не имеет других отрицательных свойств. Это - свойство имплантированного материала вызывать такую реакцию организма, которая позволяет решить поставленную задачу. Биосовместимые материалы взаимодействуют с организмом согласованно и органично, не вызывая заболеваний.
Биодеградируемые материалы при контактировании с живыми организмами частично или полностью растворяются (поглощаются макрофагами, включаются в метаболические или биохимические процессы) и заменяются живой тканью.
Биоустойчивость материалов - свойство, противоположное биодеградируемости - способность материалов противостоять воздействию биологической среды, сохраняя функциональные свойства.
Для характеристики биосовместимых материалов, имплантируемых в костную ткань, используют термины: биотолерантные, биоинертные и биоактивные [29].
Биотолерантные материалы взаимодействуют с костью посредством дальнего остеогенеза, т.е. они отделяются от костной ткани прорастающим фиброзным слоем.
Биоинертные материалы практически не взаимодействуют с тканями, находящимися с ними в контакте, не вызывают образования явно выраженного фиброзного слоя (толщина капсулы не превышает 50 мкм) и не стимулируют остеогенез. Кость может формироваться вблизи поверхности биоинертного имплантата. Последняя, как правило, имеет защитный слой, который препятствует выходу из имплантата ионов и диффузии в него биологической жидкости. Интеграция биоинертных материалов с костью осуществляется путем проникновения соединительной ткани в поры имплантата. Абсолютно биоинертных материалов не существует, т.к. на границе ткань-имплантат всегда регистрируется биологический отклик, интенсивность которого зависит от многих факторов (табл. 7).
Таблица 7. Факторы, влияющие на биологический отклик костной ткани при контактировании с ортопедическим имплантатом [29]
Реакции со стороны ткани зависят от:Реакции со стороны имплантата зависят от:Типа тканиСостава имплантатаПовреждения тканиФаз в имплантатеВозраста тканиГраниц между фазамиЦиркуляции крови и лимфы в тканиСтруктуры поверхностиДвижения ткани на границе с имплантатомЭлектрохимических реакцийСоответствия места установки имплантата анатомо-физиологическим критериямТочности установки имплантатаМеханической нагрузки на тканьИнтенсивности нагрузокОбщих реакций организма (иммунологических, аллергических, нейроэндокринных)Выполнения функций организмом
Биоактивные материалы вызывают биологический отклик в организме, обусловливающий интеграцию материала и организма. Они предназначены для связывания с биологическими системами, имея целью повышение эффективности лечения, образование или замещение любой ткани или органа, для выполнения тех или иных функций организма. Все биоактивные имплантаты, применяемые в травматологии и ортопедии, объединяет наличие на их поверхности карбонатного слоя, эквивалентного по составу и структуре минеральной фазе кости. Такой слой имеет структуру поликристаллических агломератов, в состав которых при контактировании с костью включаются коллагеновые фибриллы.
1.3 Циркониевая керамика в эндопротезировании
Размер зерна циркониевой керамики (0,5 мкм) меньше, чем алюминиевой. Это обусловливает лучшую полируемость и высокую износостойкость циркониевых имплантатов.
Кристаллическую структуру циркониевой керамики стабилизируют введением 3-9% магнезии MgO или оксида иттрия Y2O3.В работе[41] рассматривается керамика марки ziolox forte. Благодаря ее высоким механическим свойствам она широко применяется при производстве эндопротезов [41]. Ее более ранним аналогом является керамика марки Mg-PSZ (partially stabilized zirconia - частично стабилизированная двуокисью магния керамика на осно?/p>