ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Применение в медицине из "Сплавы с эффектом памяти формы " Свойства сплавов с эффектом памяти формы (способность запоминания формы, сверхупругость) открывают возможности использования их в таких отраслях, в которых трудно было предположить возможность прменения новых материалов, в частности в медицине. [c.183] Функции, присущие человеческому органиэму, могут быть нарушены частично или полностью. Для восстановления их применяют металлы в качестве искусственных биологических материалов. Этот метод известен с XVI века. До настоящего времени делались попытки, целью которых был выбор металлов, удовлетворяющих требованиям выполнения механических функций и биологической совместимости. Такие металлы используются в качестве материалов для биологии. [c.184] В общем, если имплантируемый орган, изготовленный из металла, является активным относительно биологической структуры, то происходит вырождение (мутация) биологических клеток периферийной структуры, воспалительный прилив крови, нарушение кровообращения, затем омертвление биологической структуры. Если имплантируемый орган инертен, то вокруг него возникает волокнистая структура, обусловленная коллагенными волокнами, образующимися из волокнистых зародышевых клеток. Имплантируемый орган покрывается тонким слоем этой волокнистой структуры и может стабильно существовать в биологической структуре. [c.184] При применении проволоки из нержавеющей стали, исследованной для сравнения, процесс восстановления тканей начинается через одну — две недели, через пять — шесть недель образуется плотная волокнистая связывающая структура, последующий процесс происходит почти также, как и при исследовании проволоки из Т1 — N1. [c.185] При увеличении времени после имплантации тонкие пленки становятся плотнее, однако через 12 мес. после имплантации в отдельных местах образуются заметные синовиальные пузыри, особенно много их можно наблюдать на сплавах Т1 — N1. Через 17 мес. после имплантации пленки становятся тонкими и гладкими, покрываются волокнистой связывающей структурой, некоторая неоднородность наблюдается только около крепежных винтов. [c.186] Структура пленок. Кинетика образования пленок изменяется в зависимости от времени после имплантации, материала имплантированного органа, формы и чистоты обработки поверхности материала. Через месяц после имплантации на пластинке для соединения костей, изготовленной как из сплава Т1 - N1, так и из сплава Со — Сг, образуется толстая пленка, которая состоит из клетчатки (базофильной и эозинофильной) и волокнистой структуры. С течением времени пленка становится тоньше. Это вь звано уменьшением содержания клетчатки при увеличении массы плотной волокнистой структуры. Через 17 мес. после имплантации клетчатки остается очень мало, она рассеяна в плотной волокнистой структуре, состоящей из каллогена. [c.186] Кости и мышцы в области имплантации. В структуре костей, связанных пластинками из сплава — N1 или Со — Сг, как и в структуре костей контрольных собак (им делали только операцию имплантации без введения имплантируемого органа), каких-либо изменений не обнаружено. [c.187] Можно отметить также, что после имплантации не возникает каких-либо изменений связываюидей структуры и жирового вырождения, обусловленных влиянием имплантации, в течение 12 мес. Однако через 17 мес. у оперированных собак обнаружены изменения структуры мышц (образуются тонкие пучки мышечных волокон в области контакта с головками винтов). Эта мышечная структура характеризуется большим количеством клеток, содержаидих жир, и кровеносных капилляров. [c.187] Коррозия. На поверхности пластинок для соединения костей и крепежных винтов из обоих сплавов (Т( — N1 и Со — Сг) не возникает ни обидей, ни локальной коррозии, оба сплава имеют очень высокую коррозионную стойкость по отношению к биологической структуре. Можно считать, что сплавы Т( — N1 и Со — Сг характеризуются одинаковой коррозионной стойкостью в биологической структуре. [c.187] Растворение атомов по данным нейтронно-активационного анализа. Исследовалось [35] состояние растворенных атомов N1, Со, Сг после имплантации с помоидью нейтронно-активационного анализа (табл. 3.3). [c.187] Установлено, что при имплантации пластинки из сплава Т( — N1 обнаруживается небольшая разница концентраций N1, растворенного в костной ткани. При имплантации пластинки из сплава Со — Сг в костной ткани обнаружена довольно высокая концентрация растворенного хрома. Аналогичным методом установлено наличие растворенных атомов в различных органах, причем суидественной разницы в накоплении растворенных атомов в период после имплантации не обнаружено [35]. [c.187] Из результатов описанных выше экспериментов, проведенных на собаках, следует, что сплавы Т1 — N1 имеют такую же хорошую биологическую совместимость, как и сплавы Со — Сг и могут быть использованы в качестве функциональных материалов в биологических организмах. Тем не менее при имплантации сплава Т( — N1 обнаружено некоторое растворение N1, имеющего высокую клеточную токсичность. Необходимо провести дополнительные исследования на животных для уточнения влияния этого элемента. [c.187] Из всего сказанного выше следует, что сплав Т1 — N1 имеет очень хорошую биологическую совместимость. Можно ожидать, что этот сплав будет применяться в ортопедических операциях как функциональный материал. [c.189] Для исследования [38] клеточной токсичности культивировались волоконные зародышевые клетки, отобранные от человеческого эмбриона. В эти клетки погружали диски ф 6,4 мм и толщиной 0,5 мм из сплава Т — N1, чистого N1, чистого Т1, сплава Со — Сг (Виталлиум), нержавеющей стали. [c.189] Эксперименты начинались, когда число культивируемых клеток в растворе составляло 10 , эксперименты на культивацию клеток осуществлялись в течение четырех дней при погружении образцов из разных металлов (табл. 3.4). [c.189] Примечание. Цифры в скобках (1) и (2) соответствуют среднему числу клеток При культивации соответственно 5 и 25 образцов. [c.189] Число работ, в которых исследовалась биологическая совместимость сплавов Ti — Ni, невелико, однако по их результатам можно считать, что эти сплавы имеют такую же биологическую совместимость, как и наиболее широко применяемые в настоящее время нержавеющие стали и сплавы Со — Сг. [c.190] При имплантации инородного тела в биологический организм реакция отторжения биологической структуры достигает максимальной интенсивности в сравнительно короткий период (зависящий от имплантированного органа, но не более трех месяцев). Если применяются материалы с хорошей биологической совместимостью, то после указанного периода реакция отторжения ослабляется, происходит стабилизация. Таким образом, исследуя биологическую совместимость за короткий период, можно сделать определенную оценку пригодности материала. Тем не менее если рассматривать влияние, обнаруживаемое при имплантации в течение длительного периода (канцерогенность, заболевания суставов), то, по-видимому, необходимы стабильные биологические оценки в живом организме и в искусственных условиях п vitro) изменений, происходящих в течение длительного периода. [c.190] Вернуться к основной статье