Биомеханика и совместимость

Цель исследования - сравнить влияние различных образцов поверхности титана на адгезивную и метаболическую активность клеток костного мозга. В настоящей работе в качестве матрицы для адгезии клеток использовали образцы технически чистого титана ВТ-1.

Тазобедренный сустав обладает 3 степенями свободы, поскольку допускает движение бедра в переднезаднем направлении, отведение в сторону (перпендикулярно первому направлению) и вращение вокруг вертикальной оси, обеспечивающее поворот всей ноги (пальцами вперед и в стороны). Следует заметить, что все перечисленные движения ограничиваются связками. При каждом шаге нога, на которую опирается человек, поворачивается относительно таза примерно на 1 радиан (57°). При этом сочлено...

Следует отметить, что на первом этапе развития аппаратов внешней фиксации ( АВФ ) основной акцент делался на конструкцию аппарата, которая, несомненно, является ключевой, но не единственной важной составляющей, определяющей биомеханику системы внешней фиксации. Было установлено, что стабильность фиксации спицами костных отломков зависит от нескольких переменных. Так, увеличение силы натяжения и диаметра спиц повышает стабильность фиксации

Металлы используются в медицине с глубокой древности. При археологических раскопках античных городов были найдены черепа, в которых костные дефекты были замещены золотыми пластинами. Известны многочисленные попытки применения как благородных металлов, так и различных сплавов железа для лечения заболеваний опорно-двигательного аппарата и в стоматологии

Известно, что из 90 элементов, присутствующих в обычных условиях, биологически значимыми или существенными для поддержания жизни являются 26 элементов. В первую очередь это касается 11 главных существенных элементов (С, Н, О, N, S, Са, Р, К, Na, Сl и Mg) и 15 следовых существенных (значимых) элементов (Fe, Zn, Cu, Mn, Ni, Со, Mo, Se, Cr, I, F, Sn, Si, V и As). Существенные элементы имеют функциональные формы и характерные концентрации в тканях и органах, которые довольно ...

Растворимость и электрический заряд продуктов коррозии.Согласно данным Steinemann (1980, 1994), как степень растворимости, так и электрический заряд стабильных продуктов коррозии, образующихся на ее ранней стадии, являются очень важными показателями, влияющими на проникновение металла в ткани и развитие в них биологических реакций. В водно-солевой среде, входящей в состав биологических жидкостей, это обычно гидроокиси, гидроксиды, оксиды, иногда галлиды и органические комплексы. Поскольк...

Термодинамическая и практическая благородность металлов.На диаграмме «потенциал - рН равновесие» для любого металла, например титана, можно различить три основных области: невосприимчивости, пассивности и коррозии (Pourbaix, 1974)

Естественно, следует помнить, что скорость вероятной коррозии и процессов обмена электронами нельзя прогнозировать только на основании теоретических данных. Всегда необходимо экспериментальное определение скорости электрохимических взаимодействий (коррозия + обмен электронами) в специфической среде in vitro, имитирующей состав телесных жидкостей, или проведение исследований в системе in vivo

Сталь, как стандартный материал для изготовления имплантатов, начали активно использовать в медицине с 1920-х гг., после введения кобальта и хрома как легирующих добавок.Как класс имплантируемых материалов легированные стали показали высокую коррозионную стойкость и удовлетворительною биосовместимость. Сталь относится к имплантатам первого поколения, которые нашли широкое применение в травматологии и ортопедии

Следующим шагом в развитии металлических имплантатов стало использование кобальт-хром-молибдено-никелевых сплавов.Состав кобальт-хромовых сплавов, используемых в качестве медицинских имплантатов и устройств

С позиции химической и электрохимической биосовместимости титан является наиболее предпочтительным металлом для изготовления ортопедических имплантатов.Титан был открыт в 1794 г. и получил название от греческого Titanium. Это цветной металл серебристого цвета, тугоплавкий, прочный, пластичный, является девятым по распространенности элементом земной коры. Основными формами его проявления в природе являются рутил TiO2 и ильменит FeO.TiO2. В химической таблице Д.И. Менделеева титан занимает 22 мест...

Как уже неоднократно отмечалось, титан и его сплавы нашли широкое использование в медицинских и стоматологических имплантатах. Успех титановых сплавов обусловлен отсутствием деградации сплава при нахождении в биологической среде и минимальным откликом окружающих тканей на его присутствие (Thull et al., 1992; Thull, 1994; Ciada et al., 1997; Jacobs et al., 1998; Alcantara et al., 1999) Этот уровень коррозионной стойкости и биосовместимости с человеческим телом обусловлен прежде всего нали...

Ниже перечислены основные методы получения и обработки титана и титановых сплавов (Лахтин, Леонтьева, 1980; Гюнтер и др., 1992; Davis, Jonhes, 1996):сплавы;вакуумно-дуговая плавка; плазменно-дуговая плавка;ковка;горячий прокат;холодная обработка;термическая обработка; порошковая металлургия

Согласно современным взглядам, взаимодействие между имплантатом и организмом протекает по типу агрессии. Имплантат вторгается в организм. Организм воспринимает его как инородное тело и стремится избавиться от него. Развиваются стереотипные механизмы отторжения, которые на фоне неблагоприятных электрохимических, иммунологических и биологических реакций, вызванных введением имплантата, нарушают процессы взаимодействия материала с организмом

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