Московский Институт Стали и Сплавов.
Реферат по курсу «материалы 21 века» на тему
Новые материалы в медицине.
Студент: Бабенко В.В.
Группа: МГ-07-4
Москва 2009
Оглавление.
1.1 Медицинский инструментарий. 3
1.3 Реконструктивная хирургия (имплантология) 5
4. Инновации медицинской упаковки. 8
Список используемой литературы. 10
Медицинские знания имеют тысячелетнюю историю. Народы древности, не понимая, почему они болеют, обращались за помощью к богам. Шаманы лечили людей с помощью различных трав, сначала даже не понимая, как происходит процесс лечения. Со временем люди начали осознавать, каким образом, какая трава действует на организм пациента. Учёные начали изучать свойство трав, и появилась наука о медицине. Медицина развивалась, и в средние века концепция медицины резко изменилась. Когда люди поняли, как они устроены, начали появляться медицинские школы. Развитие медицины получило резкий скачок.
И вот мы уже в 21 веке, а медицина всё не стоит на месте, она развивается бурными темпами. Появились уникальные средства диагностики, лечения и профилактики. Появилось множество новых, различных способов лечения болезней, множество различных материалов из которых делают аппараты для лечения.
Роль материалов в современном мире очень высока, так как ресурсы Земли истощаются и нужно искать такие материалы, из которых можно было бы делать аппараты ещё долгое время, не думая о том, что «завтра» аппарат построить уже не получится, так как строить уже не из чего.
1.1 Медицинский инструментарий.
Интенсивное развитие высоких медицинских технологий хирургического лечения больных вызвало необходимость быстрого и эффективного совершенствования медицинского инструментария, кардинального пересмотра инструментальной техники хирургов как по номенклатуре, так и по функциональным возможностям.
Одной из главных задач на данный момент является разработка и освоение производства высокофункциональных медицинских инструментов нового поколения для хирургии, обеспечивающих атравматичность оперативных вмешательств, минимальный доступ к оперируемому органу, высокую коррозионную стойкость при самых жестких методах стерилизации за счет специальных покрытий композиционными материалами и применения титановых сплавов.
Качество медицинского инструмента и его функциональные свойства в значительной степени зависит от материала, из которого изготовлено изделие: именно материал и его коррозионная стойкость являются определяющим фактором надежности и его срока службы.
Медицинский инструмент работает в специфических условиях постоянного контакта с биологически-активными средами живого организма (кровь, лимфа и др.), дезинфицирующими, стерилизующими составами. Несмотря на то, что медицинские инструменты изготовлены из коррозионно-стойкой стали, инструменты в указанных выше условиях подвергаются интенсивной коррозии, теряя функциональные свойства и, выходя из строя, не отработав свой ресурс.
В связи с этим одной из острейших проблем является разработка и промышленное освоение специализированных металлопрокатов из коррозионно-стойких высокопрочных металлических сплавов. Номенклатура сплавов сейчас рассматривается значительно шире - нержавеющие стали, титановые и другие сплавы.
На сегодня особое место среди материалов занимает титан. Он обладает наивысшей инертностью с тканями человеческого организма, превосходя по этому качеству ниобий, тантал, цирконий, золото. Кроме того, титан не ферромагнитен, что позволяет использовать современные методы диагностики (компьютерную томографию, установки ядерного магнитного резонанса) и хирургического вмешательства в электромагнитном поле. Благодаря техническим свойствам титана, его высокой пластичности, матовой поверхности и идеальной совместимости, медицинские инструменты из титановых сплавов в настоящее время имеют наибольшую популярность и удельный вес в таких направлениях, как микрохирургия и хирургия.
Так же хорошим материалом для скальпелей является керамика. Керамика — изделия из неорганических, неметаллических материалов (например, глины) и их смесей с минеральными добавками, образуемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением.
Скальпели делают из диоксида циркония или смесь диоксида циркония с оксидом алюминия со специальными добавками. Данный материал биологически инертен. Особых условий стерилизации не требует. Так же керамические скальпели превосходят металлические по следующим характеристикам:
• Толщина режущей кромки 0,1-0,2 мкм (тогда как у металлических 0,7 мкм);
• Срок службы без переточки в 7-10 раз выше, чем у металлического инструмента;
• Меньшая травмируемость микротекстуры ткани (шов заживает в 2-3 раза быстрее) за счет сглаживания микрорельефа режущей поверхности скальпеля по сравнению с микрорельефом металлического скальпеля;
• Абсолютная инертность к любым агрессивным средам.
Таким образом, комплексный подход к решению проблемы создания медицинских инструментов для хирургии позволит обеспечить инструментальный арсенал хирургов в соответствии с самыми передовыми технологиями.
В последние годы внимание хирургов все больше привлекает роль шовного материала в исходе операции. Это обусловлено тем, что оставшийся в зажившей ране инкапсулированный шовный материал нередко является источником хронического асептического воспаления, что способствует в дальнейшем развитию различных послеоперационных осложнений.
Шовный материал для подавляющего большинства операций является по сути единственным инородным телом, которое остается в тканях. И закономерно, что от качества, химического состава и структуры материала зависит реакция тканей на его имплантацию. Поэтому "идеальный" шовный материал в дополнение к традиционным требованиям, предъявляемым к хирургическим нитям, должен обладать низкой реактогенностью, обеспечивающей его высокую биосовместимость к тканям.
Биосовместимость шовных материалов определяется результатом их длительного взаимодействия с организмом, при котором ни сами нити, ни продукты их деградации не оказывают отрицательного воздействия на организм. Особенно большое значение приобретает данная характеристика нитей в сосудистой хирургии, так как ареактивность препятствует деформации тканей вокруг анастомоза и не нарушает нормального тока крови по сосудам. Здесь же следует отметить, что для шовных материалов, применяемых в ангиохирургии, важно и такое свойство как тромборезистентность.
Биоинертные материалы при имплантации в ткани организма не должны вызывать патологических процессов. Кроме того, нормальная защитная реакция организма, проявляющаяся в виде клеточной инфильтрации и отложения фибрина должна быть выражена нерезко, что приводит к инкапсуляции нитей, то есть к такому состоянию, которое условно обозначается термином "вживление".
Используемые в настоящее время шовные материалы отличаются по своим биоинертным свойствам и, вследствие этого, различны результаты их применения в областях хирургии. В последние годы появились шовные материалы на основе поливинилидена, например, корален фирмы "Ergon Sutramed". По представленным фирмой данным, этот материал обладает большей прочностью, меньшей гигроскопичностью и реактогенностью, чем полипропилен. Но в настоящий момент идет лишь разработка рекомендаций по применению нитей на основе поливинилидена в хирургии сосудов. Заслуживает внимания уникальная нить эластик производства фирмы "Mathuda". Ее особенностью является высокая эластичность - нить может удлиняться в 3 - 4 раза. Эта нить специально разработанна для мягкого стягивания тканей вокруг катетера, введенного внутриартериально или внутрисердечно. За счет своей эластичности она сжимает отверстие, образованное после удаления катетера и препятствует кровотечению.
Но наиболее эффективной является экспериментальную нить "Карбилан", т.к. на неё определется наименьшая тканевая реакция. Данный материал при имплантации и операциях на органах ЖКТ не вызывает выраженных признаков воспаления и повреждения окружающих тканей, грубых фиброзных изменений, гиперплазии или патологического роста тканей. Инкапсуляция карбилана осуществляется по типу "вживления", завершаясь к концу первого месяца наблюдения образованием очень тонкой соединительнотканной капсулы из плотно расположенных коллагеновых волокон. Не наблюдалось специфических "шовных" осложнений при экспериментальных испытаниях этой нити, что также указывает на высокую биосовместимость нового шовного материала. Имплантация карбилановых нитей не приводила к изменению гемолитических показателей, функционального и морфологического состояния органов, либо к другим каким-то негативным воздействиям на организм животных в целом.
Экспериментальные исследования, проведенные на кафедре оперативной хирургии и топографической анатомии выявили высокую биосовместимость, низкие абсорбционные и капиллярные свойства, хорошие манипуляционные качества, устойчивую цветность карбиновой нити. Преимуществами данного шовного материала являются также простота получения и низкая себестоимость.
Суммируя сведения о применении различных шовных материалов в сосудистой хирургии, становится очевидным, что будущее этой проблемы заключается в поиске таких образцов синтетических нитей, которые обладали бы высокой прочностью, низкой капиллярностью, тромборезистентностью и вызывали бы благоприятную тканевую реакцию в ране.