Перспективы использования частично стабилизированного диоксида циркония в эндопротезировании суставов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 30 ноября, печатный экземпляр отправим 4 декабря.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Калакаев, Т. З. Перспективы использования частично стабилизированного диоксида циркония в эндопротезировании суставов / Т. З. Калакаев, Г. В. Марзаев, Э. В. Бестаев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 26 (368). — С. 94-95. — URL: https://moluch.ru/archive/368/82967/ (дата обращения: 16.11.2024).



Травматология является одним из приоритетных направлений медицины. Она включает в себя множество нозологий: от банальных переломов и ран конечностей до сложных комбинированных повреждений опорно-двигательного аппарата и ревматических поражений суставов.

С целью изучения структуры травматологических больных в г. Владикавказ во время прохождения производственной практики было обработано 220 историй болезней в отделениях травматологии Клинической Больницы Скорой Медицинской Помощи (КБСМП) — 96 и Клинической Больницы СОГМА (КБ СОГМА) — 124 за период с апреля по июнь 2017г.

Так как профиль этих учреждений немного различается, анализ проводился раздельно.

В отделении травматологии и ортопедии КБСМП среди больных преобладающим является мужской пол — 59,4 %, женский составил 40,6 %. По возрастным группам распределение выглядит следующим образом: <30лет — 27,1 %, 31–45–18,8 %, 46–60–16,6 %, >60–37,5 %. Среди нозологических форм наиболее часты переломы — 49 % (верхние конечности — 23,4 %, нижние — 68,1 %), раны различной этиологии составляют 17,7 %, другие причины — 33,3 %.

Примечательно, что более 10 % больных были переведены в другие лечебные учреждения вследствие отсутствия необходимых металлоконструкций и других материалов, из них 40 % — из-за отсутствия в отделении эндопротезов тазобедренного сустава.

В отделении травматологии и ортопедии КБ СОГМА среди больных преобладают женщины — 66,9 %, мужчины составляют 33,1 %. Возрастной состав: < 30лет — 12,1 %, 31–45 — 8,9 %, 46–60 — 29 %, > 60 — 50 %. Среди нозологических форм наиболее часто встречающимся является коксартроз — 58,9 %, далее гонартроз и травмы колена — 21 %, остеохондроз и травмы позвоночника — 4,8 %, другие причины — 15,3 %.

Тотальное эндопротезирование было проведено 66,1 % больных, у большинства из которых имелось поражение тазобедренного сустава ревматоидной этиологии (коксартроз), причем у 56,2 % оно было двусторонним. Как мы видим, большинство больных — это люди пожилого возраста, у которых зачастую имеется множество сопутствующих заболеваний, а высокотравматичная операция по замене тазобедренного сустава является единственной возможностью восстановить его функции.

Среди тех, кому было проведено эндопротезирование, у 22 % имелись сопутствующие заболевания сердечно сосудистой системы (ССС), у 7,3 % — пищеварительной, и у 68,3 % как сердечно сосудистой, так и пищеварительной систем, причем у 25 % из них присоединялось варикозное поражение вен нижних конечностей, у 14 % сахарный диабет, у 5,4 % хронические заболевания дыхательной системы и у 3,6 % проводилась нефрэктомия. Только лишь 2,4 % не имели сопутствующих заболеваний.

Из этого следует, что большинство, у кого проводится эндопротезирование, входят в группу чрезвычайно высокой степени операционного риска. Эти больные требуют максимально возможного внимания и использование лучших материалов.

Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава — это серьёзная ортопедическая операция, в которой важен не только высокий уровень её исполнения, но и качество импланта.

По данным рандомизированных исследований осложнения встречаются в 3,8 % случаев:

– Вывих головки протеза — 1,9 %

– Септические осложнения и воспалительная реакция на имплант — 1,37 %

– Тромбоэмболия — 0,3 %

– Перипротезный перелом — 0,2 %

Двухполюсные искусственные суставы классифицируются по способу фиксации и основному материалу пары трения (головка — чашка).

По способу фиксации выделяют:

  1. Бесцементные — установка эндопротеза путем вклинивания в костную ткань. Предпочтителен у молодых и у пациентов без явлений остеопороза.
  2. Цементные — все составляющие импланта закрепляются при помощи специального цемента. Лучше всего использовать у пожилых пациентов с явлениями остеопороза и у людей с низкой физической активностью.
  3. Гибридные — сочетание цементированной и бесцементной фиксации. Подходят людям среднего возраста.

По материалам пары трения головка — чашка:

  1. Металл — металл — подходит для людей, ведущих активный образ жизни, износоустойчивая комбинация с высокой стабильностью и большой амплитудой движений. Имеет один большой недостаток — высокая токсичность продуктов трения, что ограничивает использование у женщин, планирующих беременность, и может стать причиной воспалительных процессов в области протеза. [1]
  2. Металл — полимер — недорогой вариант с умеренной токсичностью. Такая комбинация считается самой недолговечной. Подходит для пожилых людей с низкой физической активностью. (Используется в КБ СОГМА, производство фирмы DePuy.)
  3. Керамика — полимер — самый дешевый вид протезов, характеризующийся быстрым износом и недолговечностью, поэтому больше подходит для пациентов преклонного возраста.
  4. Керамика — керамика — идеальный вариант для пациентов любой физической активности, пола и возраста. Отличаются долговечностью и отсутствием токсичности. Основным препятствием для использования является очень высокая стоимость. [2]

При производстве керамических имплантов используются составы на основе:

– Оксидов алюминия

– Оксидов титана

– Оксидов циркония, стабилизированных Иттрием.

– Карбоновые (Si-C, C-C)

Недостатками используемых на сегодняшний день типов керамики являются относительно низкая прочность на изгиб и низкая трещиностойкость, что обуславливает колкость и склонность к разрушению, в том числе самопроизвольному при нарушении технологий производства или имплантации. Циркониевая керамика, полностью стабилизированная иттрием, обладает некоторой токсичностью. [3]

Особый интерес представляют кристаллы частично стабилизированного диоксида Циркония (ЧСЦ). Его получают путём меньшего добавления стабилизирующих агентов, с возможностью использования в их качестве оксидов алюминия, церия, магния и других веществ. Это резко снижает токсичность материала, обуславливает высокую химическую стойкость и, главное, биоинертность. [4]

Стоит подчеркнуть использование оксидов алюминия в качестве основного стабилизирующего агента, так как при таком составе матрица имеет мелкозернистую структуру, что определяет высокую стойкость к абразивному износу, биологическую и гидротермальную стабильность.

Основные физические показатели ЧСЦ: прочность на сжатие 2000 МПа, ударная вязкость 8–16 МПа*м1/2, прочность на изгиб до 1300 МПа, Коэффициент Пуассона 0,26–0,36. Изнашиваемость пары трения керамика-керамика алюминийсодержащая — 0,09 микрон на 5*10^6 циклов, циркониевая — 0,06. Т. е. образование продуктов трения (дебрис) будет примерно на 30 % меньше, что резко снизит скорость износа протеза.

Частично стабилизированный диоксид Циркония превосходит используемые в эндопротезировании на сегодняшний день керамические пары по всем функциональным показателям. Это определяет большие перспективы его использования в качестве основного материала трущихся поверхностей суставных имплантов.

Литература:

  1. Р. М. Тихилов, В. М. Шаповалов «Материалы, используемые в эндопротезировании тазобедренного сустава» РНИИТО им. Р. Р. Вредена, СПб 2014г.
  2. С. В. Матренин, А. И. Слосман «Техническая керамика» 2004г.
  3. Кирилова И. А., Садовой М. А., Подорожная В. Т., Буякова С. П., Кульков С. Н. «Керамические и костно-керамические имплантаты: Перспективные направления» 2013.
  4. М. А. Борик, М. А. Вишнякова, В. Т. Бублик, Е. Е. Ломонова и др., «Исследование структуры и фазового состава частично стабилизированного диоксида циркония. Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, Москва; Московский институт стали и сплавов, Москва 2011г.
Основные термины (генерируются автоматически): тазобедренный сустав, отделение травматологии, физическая активность, C-C, больной, Клиническая Больница, способ фиксации, тотальное эндопротезирование, явление остеопороза.


Похожие статьи

Выбор и изучение эффективности экстракторов в производстве серы из нефтепродуктов

Получение пористого кремния для применения в адресной доставке лекарств

Оценка эффективности применения модифицированного цинк-фосфатного цемента в клинике ортопедической стоматологии

Эффективные методы использования материалов на основе коллагена в производстве меховых изделий

Исследование возможности использования солей нафтеновых кислот в качестве ингибиторов коррозии и бактерицидов в углеводородных смазках

Использование технологии быстрого пиролиза как метода утилизации бытовых и промышленных отходов

Получение и исследование порошков на основе пористого кремния для применения в биомедицине

Некоторые предпосылки подбора катализаторов синтеза пиррола и его гомологов в паровой фазе

Синтез наноразмерных водных дисперсий политетрафторэтилена и изучение возможности их применения в качестве наполнителя для перфторкаучуков

Получение полимерных композиций на основе поливинилового спирта в качестве загустителя для печатных красок

Похожие статьи

Выбор и изучение эффективности экстракторов в производстве серы из нефтепродуктов

Получение пористого кремния для применения в адресной доставке лекарств

Оценка эффективности применения модифицированного цинк-фосфатного цемента в клинике ортопедической стоматологии

Эффективные методы использования материалов на основе коллагена в производстве меховых изделий

Исследование возможности использования солей нафтеновых кислот в качестве ингибиторов коррозии и бактерицидов в углеводородных смазках

Использование технологии быстрого пиролиза как метода утилизации бытовых и промышленных отходов

Получение и исследование порошков на основе пористого кремния для применения в биомедицине

Некоторые предпосылки подбора катализаторов синтеза пиррола и его гомологов в паровой фазе

Синтез наноразмерных водных дисперсий политетрафторэтилена и изучение возможности их применения в качестве наполнителя для перфторкаучуков

Получение полимерных композиций на основе поливинилового спирта в качестве загустителя для печатных красок

Задать вопрос