Оборудование для жесткой внутренней фиксации: металлы

14 Мая в 11:43 476 0


Существует множество факторов, которые следует учитывать при выборе металлов для использования в черепно-челюстно-лицевой хирургии. Чтобы фиксирующие имплантаты переносились организмом, они должны состоять из биосовместимых и иммунологически инертных металлов. К тому же металлы должны противостоять коррозии и разрушению, чтобы исключить местные неблагоприятные реакции тканей и отсроченную системную токсичность. 

Помимо того, металл должен иметь достаточную прочность и сопротивление изгибу, чтобы стабилизировать костные отломки и сохранять трехмерное анатомическое положение при минимальном выступании над поверхностью кости. Далее, необходимо, чтобы средства жесткой внутренней фиксации состояли из материала, который гибок до некоторой степени и, в силу этого, мог бы в процессе операции подгоняться к скелетной поверхности для достижения хорошей репозиции. 

Наконец, используемые для изготовления пластин металлы должны давать минимальное рассеивание при компьютерной томографии и магнитно-резонансной томографии. Это позволяет точно отслеживать заживление перелома, положение пластины и, в случае реконструкции после удаления опухоли, возникновение рецидива. 

Хотя для фиксации костей черепа использовались различные материалы, в настоящее время широко применяются только три сплава: титан, виталлий и нержавеющая сталь. Нержавеющая сталь, которая, в основном, состоит из железа с небольшими количествами хрома, никеля, молибдена и марганца, была впервые применена в ортопедической хирургии в 1926 г. Она доступна в нескольких формах, в зависимости от соотношения вышеупомянутых материалов; однако аустенитная форма, которая минимизирует коррозию и рассеивание при рентгенографии, является сейчас основной и используется для жесткой фиксации. Хотя нержавеющая сталь все еще имеет ограниченное применение, она, в основном, заменена титаном и виталлием, которые имеют лучшие механические и физические свойства, как, например, способность к интеграции с прилежащей костью (рис. 1). 

Гистологический препарат, показывающий остеоинтеграцию титановой пластины.
Рис. 1. Гистологический препарат, показывающий остеоинтеграцию титановой пластины.

На протяжении нескольких столетий ученые по достоинству оценили благоприятные качества титана в разных ситуациях. Однако эффективная система получения и очистки этого металла была разработана только в 50-х годах XX века. Титан, который используется преимущественно в виде сплава с небольшими количествами алюминия и ванадия, получил широкое применение при черепно-челюстно-лицевой фиксации. Успех титана как имплантата связан, в основном, с его замечательной биосовместимостью и устойчивостью к коррозии. 


К тому же он очень легкий и имеет высокую прочность на разрыв. Кроме того, титан дает минимальное рассеивание при компьютерной и магнитно-резонансной томографии. Несмотря на эти положительные качества, из трех применяемых в настоящее время материалов он имеет наименьший модуль упругости, что требует использования более толстых имплантатов для получения такой же степени стабильности, как у хромомолибденового сплава и нержавеющей стали. 

Виталлий применяется в системе Luhr для остеосинтеза пластинами (Stryker Corporation, США) и состоит из кобальта и хрома с небольшими количествами молибдена, никеля и вольфрама, а также, иногда, и других элементов. Виталлий по биосовместимости и устойчивости к коррозии сходен с титаном. Но имеет более высокий модуль упругости и в 1,5 раза прочнее титана, что делает его по прочности равным нержавеющей стали. Это дает возможность изготавливать пластины из виталлия более тонкими и менее заметными, чем из других материалов. Несмотря на это, важно знать, что он дает значительно большее рассеивание рентгеновских лучей, чем титановые пластины большего размера (рис. 2). 

Сравнение степени рассеивания рентгеновских лучей при компьютерной томографии имплантатами из виталлия (А) и титана (Б).
Рис. 2. Сравнение степени рассеивания рентгеновских лучей при компьютерной томографии имплантатами из виталлия (А) и титана (Б).

Несмотря на это, виталлий был сплавом, исходно применявшимся Luhr для компрессии нижней челюсти и, вследствие своих благоприятных механических и физических свойств, он сегодня остается очень популярным материалом для жесткой фиксации.

Peter D. Costantino и Matthew Wolpoe
Системы для остеосинтеза пластинами на лице
Похожие статьи
  • 14.05.2013 8552 5
    Заживление переломов

    В результате механической перегрузки кости, то есть преобладания деформирующей силы над возможностью сопротивления, что приводит к потере целостности, возникают переломы. Был проведен подробный анализ видов переломов в зависимости от влияния приложения силы, ее распределения и свойств костной ткани.

    Хирургия лица и шеи
  • 16.05.2013 8389 8
    Лечение переломов верхней челюсти

    Основной целью реконструктивного хирурга является восстановление формы и функции. При переломах верхней челюсти необходимо восстановить выступание и высоту лица и воссоздать дотравматическую окклюзию. Помимо реконструкции костного каркаса, хирург должен также эффективно восстановить покрывающие его ...

    Хирургия лица и шеи
  • 16.05.2013 7430 20
    Анатомия нижней челюсти

    Нижняя челюсть представляет собой дугообразную структуру, имеющую вертикальный и горизонтальный отделы. Большая часть кости состоит из плотного наружного и внутреннего корковых слоев, окружающих тонкую прослойку губчатой кости.

    Хирургия лица и шеи
показать еще
 
Пластическая хирургия