تحليل مواد المفصل الاصطناعي: المعدن الطبي القابل للزرع؟ البوليمرات؟ سيراميك؟

كإجراء جراحي لعلاج هشاشة العظام في المرحلة النهائية وغيرها من أمراض المفاصل ، تم استخدام استبدال المفاصل الاصطناعي على نطاق واسع في الممارسة السريرية مع نتائج جيدة ، وتخفيف الألم وتحسين نوعية الحياة للعديد من المرضى الذين يعانون من هشاشة العظام الشديدة. من أين بدأ تاريخ استبدال المفصل الاصطناعي؟

في عام 1890 ، قام غلوك بتطبيق العاج الأول لتصنيع المفصل الفك السفلي ؛ في عام 1938 ، استخدمت Wiles الفولاذ المقاوم للصدأ للسبولوم ورأس الفخذ ؛ ثم قام مور باستبدال المفصل الفخذي الاصطناعي. في عام 1940 ، استخدم الأخوان Wder الراتنج الاصطناعي لتصنيع المفاصل الاصطناعية ؛ في عام 1951 ، بدأ استبدال المفصل الاصطناعي الكلي الورك. 1952 ، استخدم Habowsh الأكريليك لإصلاح الأسنان لإصلاح المصطنعة في عام 1958 ، صنع Charnhey مفصلًا اصطناعيًا منخفضًا مع أسيتابولوم إيثيلين polytetrafhfyuh في بيئة ثقيلة ، ثم في عام 1962 ، صنع Charnley مفصل الاصطناعي الكلي مع أسيتاب البولي إيثيلين عالي الكثافة ورأس الفخذي قطره 22 مم. في عام 1962 ، شكلت Charnley مفصلًا اصطناعيًا تامًا مع أسيتاب البولي إيثيلين عالي الكثافة ورأس الفخذي قطره 22 مم وثابتته مع الأسمنت العظمي (الميثاكريلات) ، مع نتائج أكثر إرضاءً. منذ ذلك الحين ، دخل استبدال المفصل الاصطناعي مرحلة جديدة من التطبيق العملي.

إذن ، ما هي المواد المفصلية الاصطناعية المستخدمة لاستبدال مفاصلنا البشرية؟

يجب أن يكون للمفصل الاصطناعي ، كزرع إنساني ، الخصائص التالية:

compatible مع الأنسجة البشرية ، لا توجد آثار جانبية سامة على جسم الإنسان وعدم تفاعلات الرفض ؛

② قادر على الجمع بشكل جيد مع الواجهة البيولوجية وتكون مستقرة ؛

الأداء المستقر ، مقاوم للبيئة المكروية البشرية ، وليس من السهل أن تتحلل ، والكهارل والتشجيع ؛

④ سهلة لتوليف وتصنيع ، ويمكن إنتاجها بكميات كبيرة.

⑤ الخصائص الميكانيكية الحيوية المناسبة ، والتي يمكن تكييفها بشكل أفضل مع الأنسجة البشرية في موقع الزرع ؛

لا توجد مواد اصطناعية متوفرة تفي بكل الشروط المذكورة أعلاه تمامًا ، وبالنظر إلى هذا الموقف ، فإن الجمع بين المواد مع مزايا مختلفة يمكن أن تعوض عن عدم وجود مادة واحدة. لقد أصبح الاختيار الأساسي للأطباء اليوم ، ولكن في عملية اختيار المواد ، نحتاج إلى التأكد من تلبية متطلبات البيئة الفسيولوجية والميكانيكا الحيوية المشتركة قدر الإمكان. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من مواد الاصطناعية الاصطناعية المشتركة في الاستخدام الشائع اليوم: مواد معدنية و بوليرية وسيراميك.


1. مواد البوليمر

1.1 تشمل مواد البوليمر بشكل أساسي: بوليميثيل ميثاكريلات ، بولي إيثيلين الجزيئي العالي والبولي إيثيلين متشابك للغاية.

يستخدم Polymethyl Methacrylate ، المعروف أيضًا باسم "الأسمنت العظمي" ، بشكل أساسي لتثبيت الاصطناعي الأسمنت العظمي ، في حين يستخدم UHMWPE والبولي إيثيلين المرتبط العالي بشكل أساسي لبطانة الأسيتابولوم وفرقة الأطراف الاصطناعية الظهارية. الاصطناعية المشتركة هي عملية زرع باهظة الثمن يتم زرعها في جسم الإنسان ، ولكنها أيضًا لاستخدامها لسنوات عديدة دون أضرار ، يعتبر الكثير من الناس البولي إيثيلين ، لذا فإن المواد "المنخفضة" لن تتمكن من القيام بذلك؟ في الواقع ، جرب العلماء الماديون وجراحي العظام مواد أكثر تقدماً ، مثل PTFE ، لكن النتائج لم تكن مرضية ، بعد الفحص المستمر ، أصبحت البولي إيثيلين مع مقاومة ممتازة للارتداء والتأثير الخيار الأفضل.

1.2 ومع ذلك ، لا يزال البولي إيثيلين المستخدم في الاصطناعية المفصل يختلف عن البولي إيثيلين المستخدمة في الأحواض والأكياس البلاستيكية. المفاصل الاصطناعية عبارة عن أطراف اصطناعية قابلة للزرع لتحل محل المفاصل المريضة أو التالفة ، والتي يجب أن يكون لها مقاومة تآكل كافية ، والخصائص الميكانيكية ومقاومة الأكسدة ، بالإضافة إلى متطلبات التوافق الحيوي. "منذ التسعينيات ، تم تشكيل البولي إيثيلين المرتبط المرتفع من خلال التفاعلات الكيميائية وحتى أشعة الطاقة العالية ، التي تستكمل بالمعالجة الحرارية الدقيقة ، لزيادة مقاومة التآكل.

1.3 يستخدم UHMWPE على نطاق واسع كمواد لاستبدال المفصل الاصطناعي بسبب خصائصه الفيزيائية والكيميائية الممتازة.

يتبع...