Требования, предъявляемые к эндопротезам
Биодеградируемые материалы при контактировании с живыми организмами частично или полностью растворяются (поглощаются макрофагами, включаются в метаболические или биохимические процессы) и заменяются живой тканью.
Биоустойчивость материалов - свойство, противоположное биодеградируемости - способность материалов противостоять воздействию биологической среды, сохраняя функциональные свойства.
Для характеристики биосовместимых материалов, имплантируемых в костную ткань, используют термины: биотолерантные, биоинертные и биоактивные [29].
Биотолерантные материалы взаимодействуют с костью посредством дальнего остеогенеза, т.е. они отделяются от костной ткани прорастающим фиброзным слоем.
Биоинертные материалы практически не взаимодействуют с тканями, находящимися с ними в контакте, не вызывают образования явно выраженного фиброзного слоя (толщина капсулы не превышает 50 мкм) и не стимулируют остеогенез. Кость может формироваться вблизи поверхности биоинертного имплантата. Последняя, как правило, имеет защитный слой, который препятствует выходу из имплантата ионов и диффузии в него биологической жидкости. Интеграция биоинертных материалов с костью осуществляется путем проникновения соединительной ткани в поры имплантата. Абсолютно биоинертных материалов не существует, т.к. на границе ткань-имплантат всегда регистрируется биологический отклик, интенсивность которого зависит от многих факторов (табл. 7).
Таблица 7. Факторы, влияющие на биологический отклик костной ткани при контактировании с ортопедическим имплантатом [29]
|
Реакции со стороны ткани зависят от: |
Реакции со стороны имплантата зависят от: |
|
Типа ткани |
Состава имплантата |
|
Повреждения ткани |
Фаз в имплантате |
|
Возраста ткани |
Границ между фазами |
|
Циркуляции крови и лимфы в ткани |
Структуры поверхности |
|
Движения ткани на границе с имплантатом |
Электрохимических реакций |
|
Соответствия места установки имплантата анатомо-физиологическим критериям |
Точности установки имплантата |
|
Механической нагрузки на ткань |
Интенсивности нагрузок |
|
Общих реакций организма (иммунологических, аллергических, нейроэндокринных) |
Выполнения функций организмом |
Биоактивные материалы вызывают биологический отклик в организме, обусловливающий интеграцию материала и организма. Они предназначены для связывания с биологическими системами, имея целью повышение эффективности лечения, образование или замещение любой ткани или органа, для выполнения тех или иных функций организма. Все биоактивные имплантаты, применяемые в травматологии и ортопедии, объединяет наличие на их поверхности карбонатного слоя, эквивалентного по составу и структуре минеральной фазе кости. Такой слой имеет структуру поликристаллических агломератов, в состав которых при контактировании с костью включаются коллагеновые фибриллы.