การวิเคราะห์วัสดุร่วมเทียม: โลหะฝังรากฟันเทียม? โพลีเมอร์? เซรามิก?

ในฐานะที่เป็นขั้นตอนการผ่าตัดสำหรับการรักษาโรคข้อเข่าเสื่อมระยะสุดท้ายและโรคข้อต่ออื่น ๆ การเปลี่ยนข้อต่อประดิษฐ์ได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการปฏิบัติทางคลินิกด้วยผลลัพธ์ที่ดีบรรเทาอาการปวดและปรับปรุงคุณภาพชีวิตสำหรับผู้ป่วยจำนวนมากที่มีโรคกระดูกพรุนรุนแรง ประวัติการเปลี่ยนข้อต่อประดิษฐ์เริ่มต้นที่ไหน?

ในปี 1890 Gluck ใช้งาช้างครั้งแรกเพื่อผลิตข้อต่อขากรรไกรล่าง; ในปี 1938 ไวเลสใช้สแตนเลสสำหรับ acetabulum และหัวกระดูกต้นขา; จากนั้นมัวร์ก็ทำการเปลี่ยนข้อต่อกระดูกต้นขาเทียม ในปี 1940 พี่น้อง WDER ใช้เรซิ่นสังเคราะห์เพื่อผลิตข้อต่อประดิษฐ์ ในปี 1951 การเปลี่ยนข้อต่อของสะโพกรวมเริ่มต้นขึ้น 1952, Habowsh ใช้อะคริลิคเพื่อแก้ไขฟันเพื่อแก้ไขสิ่งประดิษฐ์ในปี 1958 Charnhey ได้ทำข้อต่อเทียมที่มีแรงเสียดทานต่ำด้วย polytetrafluoroethylene acetabulum และหัวกระดูกต้นขาที่เป็นโลหะตามทฤษฎีของการลื่น Charnley ทำข้อต่อเทียมสะโพกทั้งหมดด้วยโพลีเอทิลีนอะซิตาบูลัมที่มีความหนาแน่นสูงและหัวกระดูกต้นขาขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 22 มม. ในปีพ. ศ. 2505 Charnley ได้สร้างข้อต่อเทียมสะโพกรวมด้วยโพลีเอทิลีนอะซิตาบูลัมที่มีความหนาแน่นสูงและหัวกระดูกต้นขาขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 22 มม. และแก้ไขด้วยซีเมนต์กระดูก (methacrylate) ซึ่งมีผลที่น่าพอใจมากขึ้น ตั้งแต่นั้นมาการเปลี่ยนข้อต่อประดิษฐ์ได้เข้าสู่ขั้นตอนใหม่ของการใช้งานจริง

ดังนั้นวัสดุร่วมเทียมที่ใช้ในการแทนที่ข้อต่อมนุษย์ของเราคืออะไร?

ข้อต่อประดิษฐ์ในฐานะผู้ปลูกถ่ายมนุษย์ต้องมีลักษณะดังต่อไปนี้:

①เข้ากันได้กับเนื้อเยื่อของมนุษย์ไม่มีผลข้างเคียงที่เป็นพิษต่อร่างกายมนุษย์และไม่มีปฏิกิริยาการปฏิเสธ

②สามารถรวมเข้ากับส่วนต่อประสานทางชีวภาพและมีเสถียรภาพได้ดี

③สมรรถนะที่มั่นคงทนต่อ microenvironment ของมนุษย์ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะสลายตัวอิเล็กโทรไลซ์และสึกกร่อน

seasy เพื่อสังเคราะห์และผลิตและสามารถผลิตจำนวนมาก

⑤คุณสมบัติทางชีวกลศาสตร์ที่เหมาะสมซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับเนื้อเยื่อของมนุษย์ได้ดีกว่าที่ไซต์ฝัง;

ไม่มีวัสดุเทียมที่มีคุณสมบัติตรงตามเงื่อนไขทั้งหมดข้างต้นอย่างแน่นอนและเนื่องจากสถานการณ์นี้การรวมวัสดุที่มีข้อได้เปรียบที่แตกต่างกันสามารถชดเชยได้สำหรับการขาดวัสดุเดียว มันได้กลายเป็นตัวเลือกหลักของแพทย์ในปัจจุบัน แต่ในขั้นตอนการเลือกวัสดุเราจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าข้อกำหนดของสภาพแวดล้อมทางสรีรวิทยาและชีวกลศาสตร์ร่วมกันได้มากที่สุด วัสดุเทียมเทียมมีสามประเภทหลักในการใช้งานทั่วไปในวันนี้: วัสดุโลหะโพลีเมอร์และเซรามิก


1. วัสดุพอลิเมอร์

1.1 วัสดุพอลิเมอร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วย: polymethyl methacrylate, โพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงเป็นพิเศษและโพลีเอทิลีนเชื่อมโยงข้ามสูง

polymethyl methacrylate หรือที่รู้จักกันในชื่อ "ซีเมนต์กระดูก" ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการตรึงของอวัยวะเทียมซีเมนต์กระดูกในขณะที่ uhmwpe และโพลีเอทิลีนเชื่อมโยงข้ามสูงส่วนใหญ่จะใช้สำหรับซับใน acetabulum และเว้นวรรค อวัยวะเทียมร่วมกันเป็นรากฟันเทียมที่มีราคาแพงที่จะฝังอยู่ในร่างกายมนุษย์ แต่ยังใช้เป็นเวลาหลายปีโดยไม่มีความเสียหายหลายคนกำลังพิจารณาโพลีเอทิลีนดังนั้นวัสดุ "ต่ำสุด" จะไม่สามารถทำได้? ในความเป็นจริงนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุและศัลยแพทย์เกี่ยวกับศัลยกรรมกระดูกได้ลองใช้วัสดุขั้นสูงเช่น PTFE แต่ผลลัพธ์ไม่น่าพอใจหลังจากการตรวจคัดกรองอย่างต่อเนื่องโพลีเอทิลีนที่มีความต้านทานต่อการสึกหรอและผลกระทบที่ยอดเยี่ยมได้กลายเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด

1.2 อย่างไรก็ตามโพลีเอทิลีนที่ใช้สำหรับข้อต่อข้อต่อยังคงแตกต่างจากโพลีเอทิลีนที่ใช้สำหรับแอ่งและถุงพลาสติก ข้อต่อเทียมเป็นอวัยวะเทียมที่ถูกฝังเพื่อแทนที่ข้อต่อที่เป็นโรคหรือเสียหายซึ่งจะต้องมีความต้านทานการสึกหรอที่เพียงพอคุณสมบัติเชิงกลและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันนอกเหนือจากข้อกำหนดทางชีวภาพ "ตั้งแต่ 90's polyethylene ที่เชื่อมโยงข้ามสูงได้ถูกสร้างขึ้นโดยปฏิกิริยาทางเคมีและแม้แต่รังสีพลังงานสูงเสริมด้วยการรักษาด้วยความร้อนละเอียดเพื่อเพิ่มความต้านทานต่อการสึกหรอ

1.3 UHMWPE ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุสำหรับการเปลี่ยนข้อต่อประดิษฐ์เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ยอดเยี่ยมของตัวเอง

ยังมีต่อ...