|
 |
Фиксаторы "КИМПФ-ДИ" с саморегулирующейся компрессией для структур позвоночника
| Принцип работы фиксаторов с саморегулирующимся уровнем компрессии. |
Никелид титана представляет собой химическое соединение титана с никелем - TiN.
Оно получается сплавлением титана с 53,5 - 56,5 % никеля (по массе). В никелиде титана при
нагреве и охлаждении реализуется мартенситное превращение, которое обеспечивает проявление
термомеханической памяти: эффекта запоминания формы (ЭЗФ) и сверхупругости (СУ).
Эффект запоминания формы заключается в том (рис. 1), что фиксатор из никелида титана после охлаждения ниже
определенной температуры (МД) имеет высокую пластичность и легко может быть деформирован.
При растяжении допускается деформация материала до 8%.
Измененную форму фиксатор сохраняет при температурах ниже АНВ
сколь угодно долго.
|
|

|
Если деформированный фиксатор нагреть выше АНВ, то он начинает восстанавливать исходную форму.
Восстановление формы заканчивается при температуре АКВ.
Рис. 1 |
|
Если в процессе нагрева выше АНВ создавать противодействие
восстановлению формы, то в материале развиваются реактивные напряжения. Таким
образом предварительно деформированные растяжением фиксаторы при восстановлении
формы создают усилие компрессии.
Фиксаторы из никелида титана при температурах выше АКВ проявляет
сверхупругость (рис. 2): значительные деформации (до 8 - 10%) устраняются при снятии нагрузки.
Для использования никелида титана в качестве имплантатов ему специальной обработкой обеспечиваютс
следующие температуры: МД = +5 ... +10°С; АНВ = +25
... +27°С; АКВ = +34 ... +36°С.
Саморегулирование усилий компрессии фиксатора основано на функциональной связи усилий (Р), которые он
развивает при его растяжении или сжатии на величину D (рис.
2). Оно достигается путем оптимизации конструкций рабочих элементов имплантатов
и технологии их установки, позволяющих добиться оптимального сочетани
термомеханических характеристик эффекта запоминания формы и сверхупругости. При
этом эффект запоминания формы при нагреве от 10° С до 40°С обеспечивает простоту
технологии установки фиксаторов при операции и усилие
первичной фиксации, а эффект сверхупругости - саморегулирование
компрессии при внешних силовых воздействиях в послеоперационный период.
|
 |
Кривые нагрузки-разгрузки различных типов фиксаторов из никелида титана при температуре 36,6°С.
Рис 2.
|
|
При этом зависимость усилий от деформации фиксатора приближается к
биомеханическому поведению живых тканей организма человека (костей, связок,
мышечных волокон), которые он предназначен заменить или укрепить.
Это обеспечивает
имплантатам из никелида титана механическую совместимость с тканями
организма при сохранении прочности, характерной для других металлов.
|
|
 |
| |
|