Материал, используемый в эндопротезах

Матричную композицию вводят в заготовку путем пропитки или осаждают на волокнах в виде покрытий.

Полимерные композиты состоят из углеродных армирующих длинных или коротких волокон, заключенных в полимерную матрицу. Короткие волокна придают матрице меньшую прочность, чем длинные, но обеспечивают возможность переработки композитов в изделия высокопроизводительными методами экструзии и литья под давлением. Детали эндопротезов из композитов, содержащих углеродные волокна, формуют «горячим» прессованием стопки листов, которые состоят из пропитанных полимерным связующим углеродных волокон (препреги) или из чередующихся углеродных и полимерных волокон. Направления углеродных волокон в каждом слое параллельны или составляют некоторый угол с осью формуемой детали эндопротеза (от 0 до 90о). Заготовка образуется в результате сплавления полимерного связующего, содержащегося в разных слоях.

Краткий обзор совокупности материалов, применяемых для изготовления эндопротезов суставов, завершим анализом табл. 4, в которой сопоставлены показатели прочности искусственных материалов и биологических тканей. Хотя показатели текучести приведены в таблице только для металлов и СВМПЭ, это не значит, что прочие материалы подвержены исключительно хрупкому разрушению. Биоткани имеют достаточно стабильную структуру, которая не повреждается практически до разрушения. Это подтверждает высказанную ранее мысль, что биоткани и металлы - принципиально разные материалы.

Самые твердые из анализируемых материалов - керамика и углерод. Они же вместе с металлами являются самыми прочными, гораздо прочнее биотканей. Это никак не умаляет достоинств искусственных материалов, т.к. прочность конструкций, к которым относятся эндопротезы, никогда не бывает излишней. Тем не менее, биоткани, значительно уступающие искусственным материалам по прочности, образуют естественные суставы, с которыми по трибологическим параметрам не могут сравниться никакие технические узлы трения, в том числе, искусственные суставы

Таким образом, анализ данных табл. 4 приводит к выводу о несовершенстве технических материалов как аналогов биотканей. Первые служат лишь для восприятия и передачи механических нагрузок, вторые являются управляемыми биологическими системами, свойства которых зависят от распределения биопотенциалов и наполнения биологическими жидкостями. Создание подобных систем с использованием в качестве компонентов технических материалов - благородная цель разработчиков искусственных суставов.

эндопротез костный ткань композиционный