مواد استفاده شده در ایمپلنت ارتوپدی

مواد استفاده شده در ایمپلنت ارتوپدی

مواد استفاده شده ایمپلنت ارتوپدی که برای جایگزین کردن یا مفاصل آسیب دیده مانند تعویض مفصل لگن و مفصل زانو و … هستند گران قیمت هستند ، زیرا باید در حالت ایده آل برای یک عمر بمانند. از نظر تاریخی ، تأکید بر افزایش طول عمر مفاصل در حین ترمیم و جایگزینی بافت های آسیب دیده و بازگرداندن عملکرد است. به عنوان مثال ، ماندگاری تعویض مفصل بر سازگاری مکانیکی آنها با سایر استخوان ها و توانایی پیوند آنها با بافت های دیگر بدن است .همچنین با ورود آنتی بیوتیک ها در استخوان (پلی متیل متاکریلات) می توان میزان عفونت را به میزان قابل توجهی کاهش داد. درمان استاندارد برای پیشگیری از عفونت باکتریایی در اطراف تعویض مفصل یک روش تجدید نظر یک یا دو مرحله ای  است که شامل دفع عفونت باکتریایی قبل از قرار دادن ایمپلنت جدید است. اما عفونت می تواند مجدداً علیرغم استفاده از آنتی بیوتیک ها برای تعمیر مفصل مصنوعی جدید بعد از قرار دادن مفصل نیز در محل استفاده شود.مواد استفاده شده در ایمپلنت ارتوپدی نقش مهمی در روند تثبیت ایمپلنت و کارایی آن دارند. انتخاب ماده کاشت بر استحکام ، ماندگاری  ، سازگاری با محیط زیست و پذیرش بافت توسط بدن  تأثیر می گذارد .

ماده ایده آل ایمپلنت ارتوپدی چیست؟

مواد کاشت ایده آل برای ارتوپدی می تواند با ویژگی های زیر توصیف شود:

• مواد شیمیایی بی اثر؛
• کاملاً سازگار با محیط زیست؛
• استحکام بالا؛
• مقاومت در برابر خستگی ؛
• کاملا ضد اصطکاک ؛
• مقاومت در برابر سایش ؛
• قیمت بهتر.

تولید کنندگان کاشت ارتوپدی برای بهبود مواد موجود دائماً در تحقیق و توسعه سرمایه گذاری می کنند و موارد جدیدی را برای نزدیک شدن به این نکات باشند را   کشف می کنند 3 دسته از مواد در حال حاضر در دستگاه های پروتز استفاده می شود مواد ایمپلنت ارتوپدی :تیتانیوم برای استخوان سازیفلزات؛پلیمرها؛سرامیک.فلزاتفلزات مورد استفاده در ایمپلنت های ارتوپدی شامل فولاد ضد زنگ ،آلیاژهای کبالت-کروم ( Co-Cr) و آلیاژهای تیتانیوم خالص می باشد.از جنس استیل برای ایمپلنت های غیر دائمی استفاده می شود.قبل از استفاده از تیتانیوم ، آلیاژهای مبتنی بر کبالت تا حد زیادی جایگزین فولاد ضد زنگ به عنوان مواد برای کاشت های دائمی شده بودند. این آلیاژها به دلیل تشکیل لایه ای از سطح اکسید کروم با دوام به طور کلی مقاوم در برابر خوردگی هستند. با وجود مقاومت در برابر خوردگی خوب ، آزاد شدن یون در داخل بدن یک نگرانی اساسی است ، زیرا کروم ، نیکل و کبالت سرطان زا شناخته شدند.زیست سازگارترین مورد در نظر گرفته شده است ، ممکن است این ذرات آوار به دلیل طولانی مدت نهایی شدن باعث ایجاد پاسخ نامطلوب بافت شوند.شل شدن آسپتیک ایمپلنتپلیمرهاپلیمرها با پیوند تعداد زیادی از مونومرها از طریق واکنشهای شیمیایی تشکیل می شوند. در پلیمرهای آلی ، مونومر یک مولکول آلی با یک اتم کربن مرکزی است.تاکنون پلی اتیلن بهترین ماده برای ترکیب کردن با فلز یا سرامیک است .سرامیکسرامیک های مورد استفاده در مواد استفاده شده در ایمپلنت ارتوپدی شامل اکسید آلومینیوم و فسفات های کلسیم هستند . این مواد سرامیکی در برابر فشرده سازی بسیار مقاوم هستند اما در برابر فشار ضعیف و شکننده هستند .سرامیک های اکسید آلومینیوم با استفاده همزمان فشار و دما به یک پودر تشکیل می شوند. این فرآیند ، داغ تحت فشار ، به محصول نهایی با چگالی بالا ، اندازه دانه های کوچک و به خواص مکانیکی خوبی منجر می شود.سایر مواد سرامیکی معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند ، مانند اکسید زیرکونیوم (زیرکونیا) و اکسید سیلیکون (سیلیس). از تعویض مفصل لگن و زانو گرفته تا پیوندهای بافت عروقی گرفته و … دوام بیشتر و عملکرد مواد بیولوژیکی کاشته شده مهمترین نکته هستند. با این وجود دوام کاشت همیشه مهم نیست. طراحی مواد بیولوژیکی کاشته شده با سرعت متناسب با تشکیل بافت جدید و یا با کاهش نیازهای عملکرد جذب می شود ، یک استراتژی متداول در طراحی بافت های مهندسی شده است. از این گذشته ، حفظ عملکرد ممکن است مهمتر از نگهداری خود ماده بیولوژیکی باشد.