Государственное учереждение «Луганский государственный медицинский университет»
Резюме. Целью исследования явилась оценка лио- фильных свойст различных керамических покрытий на основе оксида алюминия, характера пористости и срав- нения с металлическими поверхностями. Исследованы пять групп головок эндопротезов по шесть в серии.
Поверхность головок изучалась с помощью микроскопа МСБ-2 под увеличением 100х. Методом гониометрии измерялся краевой угол капли жидкости. С помощью весов ВА-4М определялась возможность абсорбции поверхностей головок протезов. При оценке результа-
тов исследования наноструктурированных керамиче- ских покрытий головок однополюсных протезов выяв- лена предпочтительность применения алюмооксидной керамики с добавлением окиси титана и окиси цирко- ния для улучшения результатов гемиартропластики при травмах тазобедренного сустава у пациентов пожилого и старческого возраста.
Ключевые слова: однополюсный эндопротез, тазобедренный сустав, керамическое покрытие.
отличительной способностью которых является их высокая чувствительность, возможность строго объективной регистрации полученных результатов и более точное определение давности образований кровоподтеков и кровоизлияний.
С нашей точки зрения, наиболее информа- тивным, доступным и достаточно точным инстру- ментальным методом экспертного исследования является применение дистанционной инфракрасной термоскопии.
Вывод
Необходимо более углубленное изучения ме- тода дистанционной бесконтактной термоскопии.
Это, в свою очередь, приведет к повышению объ- ективности и практической значимости экспертной оценки давности образования кровоподтеков, так
как данный биофизический метод базируется на точном установлении их локализации, давности возникновения и позволяет учитывать индивиду- альные и возрастные особенности потерпевших.
Литература
1. Розенфельд Л.Г. Основы клинической дистанционной термодиагностики / Л.Г. Розенфельд. – К.: Здоров’я, 1988. – 224 c.
2. Тепловізійна діагностика раннього виявлення захво- рювань людини / Є.Ф. Венгер, В.І. Дунаєвський, О.Г. Коллюх [та ін.] //Электроника и связь. – 2006. –
№ 6 (35).– С. 79-83.
3. Statische und dynamische Infrarotthermometrie und – thermographie beim malignen Melanom der Uvea und Konjunktiva / I. Wittig, H. Kohlmann, P. Lommatzsch [еt al.] // Klin. Monatsbl. Augenheilkd – 1992 – Vol. 201,
№ 5. – P. 317-321.
Введение. Лечение пациентов после повреж- дения проксимального отдела бедренной кости остается одной из актуальных проблем современ- ной травматологии. До 80 % случаев такие пере- ломы встречаются у лиц пожилого и старческого возраста [3, 5, 6]. Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава является оптимальным способом восстановления опорности после пере- ломов шейки бедра. Однако наличие соматиче- ских заболеваний у пожилых пациентов, опас- ность развития после операции тяжелых ослож- нений ограничивает применение такого совре- менного метода лечения. Поэтому во многих слу- чаях, альтернативой тотальному эндопротезиро- ванию остается однополюсное [1, 2]. Опыт кли- нического применения предложенных ранее эн- допротезов головки бедренной кости в виде сфе- рических деталей из металла и керамики показал значительную частоту развития серьезных ос- ложнений - хондролиз, протрузия вертлужной впадины. Головки при помещении в сустав вы- полняют механические функции замещения про- странства, не имеют специфических биофизиче- ских свойств, не приспособлены для работы в паре с суставным хрящем как микропористой упругой антифрикционной ткани, поры которой заполнены синовиальной жидкостью, выполняю- щей функцию «смазки» в суставе [7]. При нагру- жении сустава синовия выдавливается из пор на участках наибольших контактных напряжений.
Отсутствие подобной системы смазки в эндопро- тезах обусловливает усталостный механизм их изнашивания и, как следствие через 5-6 лет про- исходит миграция головки протеза. Так же очень важно движение биологических жидкостей в тка- нях сустава, что приводит к изменению парамет- ров электромагнитных полей, которые генериру- ются вследствие перемещения содержащихся в жидкостях носителей электрических зарядов и создают биофизическое поле сустава [8]. Опти- мальным подходом к созданию эндопротезов нового поколения состоит не только в их конст- руктивно-технологическом совершенствовании, но и в моделировании биофизических функций естественных суставов. Самые очевидные спосо- бы решения этой задачи – анатомическое копиро- вание формы головки бедра с поверхностью, схо- жей по свойствам суставному хрящу [4].
Цель исследования. Изучить физические свойства поверхности головок однополюсных эндопротезов изготовленных из металла и имею- щих различные керамические покрытия.
Материал и методы. Поверхность головок однополюсных эндопротезов, по шесть головок в серии, изготовленных из нержавеющей стали, сплава кобальт-хром-молибден, головок из не- ржавеющей стали с покрытием алюмооксидной керамикой толщиной 50-100 мкм, алюмооксид- ной керамикой с окисью титана толщиной 150- 400 мкм и алюмооксидной керамикой с окисью циркония толщиной 150-400 мкм изучалась с помощью микроскопа МСБ-2 под увеличением
100х. На плоские металлические цилиндры, с со- ответствующим керамическим покрытием, с по- мощью микропипетки наносилась 0,1 мл физио- логического раствора NaCl. Измерялся диаметр капли и краевой угол. Головки протезов взвеши- вались на весах ВА-4М. Затем головки помеща- лись в емкость с физиологическим раствором NaCl, вынимались, вытирались насухо салфеткой и взвешивались на весах.
Результаты исследования и их обсуждение.
При изучении головок из нержавеющей стали на зеркальной полированной поверхности определя- лись узкие раковины шириной 5-10 мкм, длиной 10-20 мкм. Диаметр капли становил 4,0-4,2 мм, краевой угол – 52°.
На поверхности головок из сплава кобальт- хром-молибден на зеркальной полированной по- верхности определялись выступающие над по- верхностью диаметром 10-20 мкм, высотой 10-20 мкм. Диаметр капли становил 4,0-4,1 мм, краевой угол – 62°.
На поверхности головок из нержавеющей стали с покрытием алюмооксидной керамикой на полированной поверхности определялись множе- ственные однородные поры диаметром 10-30 мкм. Диаметр капли становил 4,2-4,4 мм, краевой угол – 48°.
На поверхности головок из нержавеющей стали с покрытием алюмооксидной керамикой с окисью титана на полированной поверхности определялись множественные разнородные поры диаметром 10-100 мкм. Диаметр капли становил 4,6-4,8 мм, краевой угол – 44°.
На поверхности головок из нержавеющей стали с покрытием алюмооксидной керамикой с окисью циркония на полированной поверхности определялись множественные однородные поры диаметром 10-50 мкм. Диаметр капли становил 4,6-4,8 мм, краевой угол – 46°.
При взвешивании головок из нержавеющей стали, титана, с покрытием алюмооксидной кера- микой, масса после смачивания не изменялась.
Масса головок, с покрытием алюмооксидной ке- рамикой с окисью титана увеличивалась в сред- нем на 0,06 г. Масса головок, с покрытием алю- мооксидной керамикой с окисью циркония уве- личивалась в среднем на 0,02 г.
Выводы
1. Головки однополюсных протезов, изго- товленных из нержавеющей стали с покрытиями на основе алюмооксидной керамики имеют пре- имущества над головками без покрытий.
2. Наличие пористого слоя керамики на сфе- рической головке эндопротеза улучшает смачи- ваемость, улучшает смазку синовиальной жидко- стью во время работы в паре с хрящем.
3. Выполнение гемиартропластики при трав- мах тазобедренного сустава у лиц пожилого и старческого возраста с низким уровнем физиче- ской активности может рассматриваться как опе- рация выбора для скорейшей активизации паци- ентов с целью сохранения их жизни.
Рецензент – проф. В.Т. Бачинський Buk. Med. Herald. – 2013. – Vol. 17, № 3 (67), рart 1. – P. 149-151 Надійшла до редакції 08.06.2013 року
© А.А. Самойленко, Д.В. Ивченко, А.В. Дунаев, С.В. Жадик, 2013
Литература
1. Аттик С.А.Р. Однополюсное эндопротезирование тазобедренного сустава у лиц пожилого и старческого возраста (экспериментально-клиническое обследова- ние: автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. мед. наук / С.А.Р. Аттик. – Минск, 2004. – 20 с.
2. Белецкий А.В. Развитие эндопротезирования крупных суставов в республике Беларусь / А.В. Белецкий, И.Р. Воронович, А.И. Воронович // Ars Medika. – 2010. – № 9 (29). – С. 21-26.
3. Грубар Ю.О. Лікування поза капсульних переломів проксимального відділу стегна / Ю.О. Грубар, С.В. Гаріян, І.В. Бурбела: матеріали наук.-практ. кон- ференц. з між нар. участю [«Актуальні питання трав- матології та остеосинтезу»] 14-15 березня 2013 р., м. Вінниця. – Вінниця, 2013. – С. 25-26.
4. Карев Д.Б. Эволюция хирургических технологий при медиальных переломах бедренной кости / Д.Б. Карев,
Б.А. Карев, С.И. Болтрукевич // Ars Medika – 2010 –
№ 9 (29). – С. 21-26.
5. Малик В.Д. Лікування переломів проксимального відділу стегнової кістки / В.Д. Малик: матеріали наук.- практ. конф. з міжнародною участю [«Актуальні пи- тання травматології та остеосинтезу»] 14-15 березня 2013 рр., м. Вінниця. – Вінниця, 2013. – С. 47-48.
6. Распостраненность переломов костей и результаты их лечения в Украине (клинико-эпидемиологическое исследование) / Н.А. Корж, С.И. Герасименко, В.Г.
Климовицкий [и др.] // Ортопедия, травматол. и проте- зир. – 2010. – № 3.– С. 5-14.
7. Самойлов В.О. Медицинская биофизика: учебник для вузов/ В.О. Самойлов. – 2-е издание., испр. и доп. – СПб.: СпецЛит, 2007. – С. 380-383.
8. Pinchuk L.S. Tribology and Biophysics of Artificial Joints / L.S. Pinchuk. – Amsterdam: Elsevier, 2006. – 350 p.
ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІОФІЛЬНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ НАНОСТРУКТУРОВАНИХ ПОКРИТТІВ ГОЛІВОК ОДНОПОЛЮСНИХ ПРОТЕЗІВ
О.А. Самойленко, Д.В. Івченко, О.В. Дунаєв, С.В. Жадік
Резюме. Метою дослідження була оцінка ліофільних властивостей різних керамічних покриттів на основі оксиду алюмінію, характеру пористості і порівняння з металевими поверхнями. Досліджено п’ять груп голівок ендопротезів по шість у серії. Поверхня голівок вивчалася за допомогою мікроскопа МСБ-2 під збільшенням 100х. Методом гоніометрії вимірювався крайової кут краплі рідини. За допомогою ваг ВА-4М визначалася можливість абсорбції поверхонь голівок протезів. При оцінці результатів дослідження наноструктурованих керамічних покрит- тів голівок однополюсних протезів виявлено перевагу застосування алюмооксидної кераміки з додаванням окису титану та окису цирконію для поліпшення результатів геміартропластики при травмах кульшового суглоба в паціє- нтів літнього та старечого віку.
Ключові слова: однополюсний ендопротез, кульшовий суглоб, керамічне покриття.
AN INVESTIGATION OF LYOPHILIC PROPERTIES OF THE NANOSTRUCTURIZED COATINGS OF THE HEADS OF UNIPOLE PROSTHESES
A.A. Samoylenko, D.V. Ivchenko, A.V. Dunaіev, S.V. Zhadik
Abstract. The object of the research turned out to be an evaluation of the lyophilic properties of different ceramic coatings on the base of aluminum oxide, the character of the porosity and comparison with metal surfaces. Five groups of endoprosthetic groups of heads have been investigated, each series containing six of them. The surface of the heads was studied by means of the МСБ-2 microscope with a lens of a magnification of 100 power. The marginal angle of a fluid drop was measured by means of the method of goniometry. A possibility of absorption of the surface of prosthetic heads was determined by means of the BA-4M balance. When evaluating the results of the research of the nanostructurized ceramic coating of the heads of the unipole implants, a preference of using aluminooxide ceramics with an abolition of the titanium oxide and that of zirconium was detected in order to improve the results of hemiorthroplasty in case of traumas of the hip joint in patients of elderly and senile age.
Key words: unipole endoprosthesis, hip joint, ceramic coating.
SE State Medical University (Lugansk)
УДК 616.89-008.441.13:312.2(497.4)
J. Sidlo