Сheatsplace.ru

Медицина и лекарственные средства

Материал, используемый в эндопротезах

Таблица 3. Свойства гидроксиапатита

Характеристика

Значение, размерность

Примечание

Плотность

3,16 г/см3

Пористый материал

Удельная поверхность

50 м2/г

Предел прочности при сжатии

100-200 МПа

Зависит от пористости

Предел прочности при изгибе

<100 МПа

Зависит от пористости

Модуль упругости

100 ГПа

Зависит от пористости

Твердость по Виккерсу

500 ед.

Как у оконного стекла

Коэффициент теплового Расширения

11× 10-5 К-1

Температура плавления

1650 оС

Превышает температуру разложения, температура спекания не выше 1350 оС.

Цвет

белый, голубоватый

Зависит от вида сырья и режимов переработки

В работе автор отмечает, что скорость растворения фосфатной керамики в биологических жидкостях in vivo достаточно высока и зависит от удельной поверхности имплантатов. Ca(PO4)3 растворяется в кислых средах в 12,3 раза быстрее, а в щелочных - в 22,3 раза быстрее, чем гидроксиапатит. Поскольку прочность блочных образцов фосфатной керамики невысока, последнюю применяют преимущественно в виде покрытий на металлических деталях эндопротезов. В этом качестве более предпочтителен гидроксиапатит, который лучше взаимодействует с костной тканью и медленнее растворяется in vivo, обеспечивая благоприятные условия для передачи нагрузки от эндопротеза на костно-мышечный аппарат.

Нанесение фосфатно-керамических покрытий на детали эндопротезов осуществляют методом плазменного напыления в регулируемых газовых средах, например Ar/H2 или Ar/N2 Порошковые частицы керамики увлекаются потоком газа, расплавляются в плазме, движутся к подложке и осаждаются на ней в виде покрытия. Под действием температуры плазмы керамические частицы частично разлагаются, поэтому микроструктура, фазовый состав, кристалличность, содержание гидроксилов, молярное отношение Ca / P покрытия существенно отличаются от состава исходной керамики и зависят от параметров напыления. При температуре 1400 oС в отсутствие воды гидроксиапатит разлагается:

Сa5 (PO4)3 OH = 2Сa3 (PO4)2 + Сa4 P2O9 + H2O.

Толщина покрытий на металлических деталях эндопротезов должна быть оптимизирована по критериям прочности и времени растворения фосфатной керамики in vivo. Тонкие покрытия (до 10-15 мкм) имеют высокие показатели адгезионной и механической прочности, но растворяются в короткие сроки после имплантации. Более толстые покрытия обеспечивают длительное контактное взаимодействие с костной тканью, но могут разрушаться под сдвиговой нагрузкой, приводя к расшатыванию эндопротеза. Оптимальная толщина покрытий составляет 50-100 мкм . Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7