Разработаны гибкие имплантаты для позвоночника из титановых сплавов

Фото из открытых источников

Команда сотрудников Московского авиационного института (МАИ) усовершенствовала методику производства позвоночных имплантатов из сплавов на основе титана. Данные конструкции помогут сохранять подвижность позвоночника после операций, они более надежны, долговечны в сравнении с аналогами и обладают биосовместимостью, рассказали ТАСС в пресс-службе МАИ.

Подвижные позвонки увеличивают нагрузку на элементы конструкции, особенно на балки. При движениях пациента балки производят микроскопические перемещения в точках крепления к винтам, а это порой вызывает образование на них трещин. Конструкция работает в физиологической среде: крови, тканевой жидкости, что создаёт новые сложности.

Комплекс этих причин чреват преждевременным коррозионно-механическим разрушением медицинского изделия, есть и риски попадания ионов металла в окружающие ткани. Работа коллектива МАИ нацелена на решение этой проблемы, рассказали авторы работы.

Обычно в хирургии при травмах, переломах и заболеваниях позвоночника врачи применяют для стабилизации позвоночника фиксаторы - транспедикулярные конструкции. Это балки и винты из титановых, кобальтовых сплавов либо из нержавеющей стали, что крепятся к позвонкам. Их минусом является чрезмерная жесткость и особенности крепления, из-за которых позвонок практически сращивается с соседними, лишаясь подвижности. В итоге растёт нагрузка на соседние позвонки, они изнашиваются и происходит их дегенерация. Через несколько лет таким пациентам может требоваться повторная операция.

Разработка МАИ была сосредоточена на улучшении качества нового поколения имплантатов с балками из никелида титана. Новый сплав может запоминать форму и возвращаться к ней, а также хорошо пружинить. Это делает конструкции более гибкими и помогает лучше адаптироваться к нагрузкам. Их устанавливают без полного сращения, позволяя сохранять природную подвижность позвоночника и органично распределять нагрузку, хотя это и чревато высокими рисками преждевременного износа изделия.

Исследователи поясняют, что был проведён детальный анализ клинических результатов применения конструкций из никелида титана. На базе этого они оптимизировали состав сплава, разработали обновлённую технологию обработки медицинского изделия, оптимизировали конструкции элементов крепления и разработали методики тестирования. Опытные образцы демонстрируют заметно более высокую стойкость к разрушению и, соответственно, более длительный срок службы в сравнении с аналогами.