Кобальт-хром-молибденовые и другие сплавы, используемые в качестве имплантатов в травматологии

12 Марта в 22:05 3111 0


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

Похожие статьи
показать еще
 
Травматология и ортопедия