Аннотация 2
Введение 5
1 Литературный обзор 7
1.1 Анализ материалов и технологий для получения биосовместимых и
биоактивных покрытий на поверхностях имплантов применяемых в эндопротезировании и стоматологии 7
1.2 Литературно-патентный анализ методов и конструктивных
особенностей оборудования для нанесения биосовместимых и биоактивных покрытий 22
2 Технологическая часть 27
2.1 Предлагаемые технические и конструктивные решения для получения
биосовместимых и биоактивных покрытий имплантов в эндопротезировании, на основе газотермических и вакуумных методов напыления 27
3 Практическая реализация в массовом производстве 35
3.1 Баланс технологического процесса нанесения биосовместимых и
биоактивнвых покрытий 35
3.2 Проведение технико-экономической оценки оборудования, технологий и компонентов для организации технологического процесса нанесения
биосовместимых и биоактивных покрытий в ортопедии 37
Заключение 55
Список используемой литературы и используемых источников 56
Одним из наиболее интенсивно развивающихся направлений в медицине является разработка биоактивных и биосовместимых протезов. На данный момент широко используются протезы на основе металлов, полимеров и керамики. Титан выбрали для широкого применения в медицине благодаря своим прочностным свойствам. Однако ни один металл не является биоинертными, вызывает отторжение организмом и другие побочные эффекты, но должен находиться в организме и выполнять функции утраченных органов. Титан отторгается организмом в 5-10 % случаев.
В настоящее время активно разрабатываются материалы и методы нанесения для безопасного протезирования: керамика ZrO2 и гидроксиапатит кальция (ГАП) Саю(РО4)6(ОН)2. Эти материалы являются биосовместимыми и не вызывают аллергических реакций.
Сегодня для создания индивидуальных эндопротезов по-прежнему используются металлы и их сплавы. Тем не менее, металлические сплавы, в частности широко применяемый в эндопротезировании титановый сплав ВТ- 6, в некоторых случаях вызывают аллергические реакции, аутоиммунный ответ и ухудшают общее состояние организма. Для решения этой проблемы применяют методы ионно-плазменного или магнетронного осаждения на поверхность изделий защитных биосовместимых пленок. На текущий момент существует потребность в металлах с повышенной бионейтральностью. В настоящее время таким материалом является сплав циркония, который широко применяется в практической медицине. На сегодняшний день существует множество материалов, которые могут быть использованы для создания индивидуальных эндопротезов, и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Важно выбрать материал, который наилучшим образом подходит для конкретного пациента и его потребностей.
В связи с вышеизложенным, целью данной работы является: получение высокоресурсных биосовместимых покрытий для заместительного эндопротезирования в массовом производстве.
Достижение поставленной в работе цели выполняется решением следующих задач:
• проанализировать материалы, применяемые в эндопротезировании и челюстно-лицевой хирургии;
• проанализировать возможность применения диоксида циркония и гидроксиапатита, в качестве перспективных материалов, применяемых в эндопротезировании и челюстно-лицевой хирургии;
• произвести подбор технологии и оборудования для организации получения слоистых металлокерамических покрытий на основе диоксида циркония и гидроксиапатита в серийном производстве.
Доказана токсичность всех применяемых металлов. Металлические сплавы, используемые в настоящее время для изготовления имплантатов, являются токсичными. Это может оказывать негативное влияние на качество жизни пациентов, которые получают имплантаты. В связи с этим, было предложено заменить имплантаты из титановых сплавов, которые широко используются в ортопедии, на имплантаты из циркония, керамики (ZrO2) и гидроксиапатита. В результате таких замен возможно увеличение срока эксплуатации имплантатов и уменьшение возможных рисков.
Для получения высокопрочных покрытий на поверхности имплантатов была предложена гибридная технология, которая включает в себя ионно - плазменное и газопламенное напыление. Эта технология позволяет создавать более качественные и прочные покрытия, что снижает риск отторжения имплантата и повышает его долговечность.
Представлена апробация биоактивных биосовместимых покрытий на поверхностях индивидуальных эндопротезов. Эти покрытия позволяют ускорить процесс интеграции имплантата с тканями организма и снижают возможные риски послеоперационных осложнений.
Был осуществлен выбор технологического оборудования для реализации серийного производства по нанесению биоактивных и биосовместимых покрытий в эндопротезировании и челюстно-лицевой хирургии. Это позволяет массово производить более безопасные и качественные имплантаты, что может улучшить качество жизни многих людей.
Новые методы и технологии могут быть широко применены в ортопедии и челюстно-лицевой хирургии, что может положительно повлиять на качество жизни пациентов. Более безопасные и качественные имплантаты позволяют снизить риск возможных осложнений и увеличить долговечность имплантатов, что в свою очередь улучшает качество жизни пациентов.
