авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Разработка структур и технологических процессов получения основовязаных эндопротезов из биодеструктируемых и биорезистентных синтетических нитей

-- [ Страница 2 ] --

Организовать выпуск частично рассасывающихся эндопротезов в таких ус-ловиях и просто создать в производственных помещениях влажность ниже изо-гигростатической точки 10% достаточно сложно технически. Кроме того, такие условия труда не комфортны для обслуживающего персонала. Поэтому была предложена технологическая схема производства частично рассасывающихся эндопротезов с применением заключительной сушки.

С целью определения параметров сушки до остаточной влажности менее 0,15% были получены дериватограммы в среде азота и на воздухе образцов ПГКЛ мононитей на дериватографе Паулик, Паулик и Эрдей. Потеря влаги происходит с началом повышения температуры и практически заканчивается при 100-115°С.

Наиболее прочно удерживаемая кристаллизационная вода выделяется с эндотермическим эффектом в области температур 80-115°С. С учетом максималь-ного сохранения физико-механических и биологических свойств рассасывающе-гося полимера выбрана температура сушки 80°С, а для интенсификации процесса предложено проводить ее в вакууме при остаточном давлении 8 торр с периоди-ческой «промывкой» сушильной камеры азотом. При таких условиях было достигнуто влагосодержание ПГКЛ мононитей в пределах 0,014-0,14%.

Третья глава посвящена проектированию структуры основовязаного полот-на для эндопротезов с применением рассасывающихся нитей. Рассмотрены прин-ципы получения формоустойчивых основовязаных полотен с дополнительными нитями в виде уточных, футерных и платировочных.

Введение в структуру основовязаного полотна дополнительных нитей в виде уточных значительно снижает растяжимость. Это явление обусловлено высокой ориентацией уточных протяжек в горизонтальном и вертикальном направлениях. Однако при сложных деформациях уточные нити изменяют свое положение относительно петель грунта и разрушаются в первую очередь. В случае использования мононитей эти свойства выражены еще более явно.

В основовязаном трикотаже футерованного переплетения футерные нити, ввязываясь в петли грунта, образуют протяжки и наброски на изнаночной стороне полотна. Футерные нити, так же как и уточные, уменьшают растяжимость полотна, но в отличие от уточных они всегда прокладываются на иглы.

Основным недостатком платированного трикотажа является его большая по-верхностная плотность. Однако при условии использовании одного вида сырья платированные переплетения обладают более высокими показателями прочности по сравнению с уточными и футерованными за счет образования остовов петель двумя нитями. Смещения платировочных и грунтовых нитей относительно друг друга при деформации не происходит, этот факт объясняется надежной фикса-цией нитей в структуре полотна. Это положительное свойство основовязаного платированного трикотажа, которое может быть использовано при проектирова-нии структур эндопротезов с введением дополнительных нитей.

Однако, введение дополнительной рассасывающейся нити в виде уточной, футерной или платировочной не целесообразно при производстве полотна для из-готовления эндопротезов на двухгребеночной машине, т.к. после ее деструкции имплантат может представлять собой отдельные петельные столбики (перепле-тение цепочка) либо одногребеночное главное или производное основовязаное полотно, обладающее низкими прочностными характеристиками.

На основании проведенного анализа структур переплетений, используемых при производстве сетчатых эндопротезов, свойств формоустойчивых основовяза-ных полотен рассмотренных выше переплетений, а так же с учетом дальнейшей биодеструкции дополнительных нитей, была спроектирована комбинированная сетчатая структура на базе простого филейного переплетения (рисунок 1). В ушковины второй гребенки заправляются две нити – ПГКЛ и ПВДФ (рисунок 2,б), при этом остовы петель получаются аналогично платированным (рисунок 2, а), образуются два варианта петель с разносторонними протяжками (рисунок 3).

При вышеописанном способе образования остовов петель, осуществляется надежное закрепление дополнительных нитей в структуре, их смещения относи-тельно друг друга не происходит, как при небольших нагрузках, так и при слож-ных деформациях, т.е. повышается формоустойчивость полотна.

  Выбранная структура филейного-0

Рисунок 1 – Выбранная структура филейного переплетения: графическая запись (а); порядок заправки и взаимной установки ушковых гребенок (б); аналитическая запись (в); расположение филейных отверстий в поле вязания полотна (г)

Обозначения: F – ПВДФ мононить, G – ПВДФ мононить и ПГКЛ нити

Отсутствие связей между пе-тельными столбиками обеспечи-вает получение филейных отвер-стий (рисунок 1). Размер ячейки (филейного отверстия) определя-ется раппортом кладки нитей двух гребенок по вертикали Rh=8, по горизонтали Rb=3, а пористость структуры – раппортом расположе-ния ячеек на полотне Rh=16, Rb=2.

Были выбраны различные процентные содержания рассасывающихся нитей в заправке (100%, 75%, 50%, 25% относительно одной второй гребенки), с целью определения влияния количества введенной дополнительной нити на структуру полотна после ее биодеструкции. Варианты заправки ушковых гребенок представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Варианты заправки ушковых гребенок

Вариант Количество рассасывающихся нитей в заправке относительно количества пробранных ушковин гребенки, % Расположение нитей на катушке
1я гребенка 2я гребенка
1 0 FFFFFFFF FFFFFFFF
2 25 FFFFFFFF GFFFGFFF
3 50 FFFFFFFF GFGFGFGF
4 75 FFFFFFFF GGGFGGGF
5 100 FFFFFFFF GGGGGGGG
Обозначения: F – ПВДФ мононити, G – ПВДФ мононити и рассасывающиеся нити

Рассмотрены особенности проектирования технологических параметров выбранных структур на основе универсального метода с учетом специфики их получения:

  • порядок заправки гребенок: первая – ПВДФ мононити, вторая – ПВДФ и ПГКЛ мононити заправляются согласно принятому процентному содержанию их в раппорте заправки;
  • для образования полотна филейного переплетения используется неполная проборка обеих ушковых гребенок;
  • учитывается раппорт заправки второй гребенки ПГКЛ мононитью;
  • расчет среднего диаметра нити при комбинированной заправке должен определяться из процентного соотношения компонентов.

В четвертой главе проведено исследование физико-механических свойств основовязаных полотен.

В связи с длительностью процесса деструкции ПГКЛ мононитей в качестве имитации рассасывающегося компонента были выбраны ПКА мононити сопоставимые по жесткости с ПГКЛ мононитями. Они легко растворимы в минеральных кислотах (серной, соляной, муравьиной), что позволяет моделировать поведение рассасывающихся мононитей в структуре эндопротеза, а также его свойств. Использовали ПКА мононити 3 диаметров: 0,12 мм; 0,15 мм и 0,18 мм.

Исследование полученных образцов до растворения и после проводилось в нескольких направлениях:

  • изменение свойств образцов с увеличением количества находящихся в структуре дополнительных нитей;
  • изменение свойств образцов после растворения в зависимости от количества допоплнительных ПКА мононитей.

Контролировались изменения следующих параметров: структуры, прочности и удлинения, жесткости образцов.

Характер изменения структуры образцов представлен на примере заправки вязальной машины ПКА мононитями d = 0,12 мм (рисунок 4).

а б в

Рисунок 4 – Фотография эндопротеза из ПВДФ мононитей без введения в структуру ПКА мононитей (а); со 100% содержанием ПКА мононитей в одной гребенке (б) и после растворения ПКА мононитей (в)

Для сравнения приведены диаграммы прочностных свойств вдоль петельных рядов образцов без дополнительных ПКА мононитей (рисунок 5,а); с ПКА мононитями (100% в одной гребенке) d=0,12 мм до (рисунок 5, б) и после растворения (рисунок 5, в).

а б в

Рисунок 5 – Диаграммы растяжения вдоль петельных рядов образцов эндопротезов из ПВДФ мононитей без введения дополнительных нитей в структуру (а), с введением ПКА мононитей в структуру (б) и после растворения ПКА мононитей (в)

Результаты испытаний показали, что введение предложенным способом в структуру переплетения дополнительных нитей значительно увеличивает проч-ностные (в 1,3 раза) свойства полотен и жесткость (в 5 раз), а также уменьшает разрывное удлинение (в 1,5 раза), что является положительными свойствами эндопротезов на момент их имплантации. Данная тенденция прослеживается как вдоль петельных рядов, так и вдоль петельных столбиков.

После растворения ПКА мононитей растяжимость эндопротезов за счет деформированной структуры «каркасного» переплетения возрастает (примерно в 3,5 раза).

Прослеживается тенденция снижения (примерно в 2 раза) жесткости для об-разцов после растворения ПКА мононитей по сравнению с жесткостью «каркас-ного» переплетения. Это положительно влияет на свойства эндопротезов и сни-жает вероятность возникновения имплантат-ассоциированных побочных эффек-тов, таких как болевой синдром в раннем и отдаленном послеоперационном пе-риодах, ощущение пациентом инородного тела и т.д.

В результате проведенного двухфакторного эксперимента установлены ха-рактер и степень влияния на жесткость (Y1 и Y/1), прочность (Y2 и Y/2) и удлине-ние за счет структуры (Y3 и Y/3) эндопротезов изменения диаметра ПКА мононити (Х1), а так же их процентного содержания в заправке (Х2) при вязании полотна в виде следующих регрессионных уравнений:

Y1= 7,3 – 1,7Х1 – Х2 + 0,1Х1Х2

Y/1= 11,6 – 1,2Х1 – Х2 + 0,8Х1Х2

Y2= 60,0 – 7,5Х1 + 10,5Х2

Y/2=54,0 – Х1 + 8,5Х2 + 1,5Х1Х2

Y3= 26,25 + 4,75Х1 + 10,25Х2 + 1,75Х1Х2

Y/3=32,5 + 3,5Х1 + 8,5Х2 + 0,5Х1Х2

Располагая серией кривых разных уровней полученных сечений поверхно-стей отклика можно проектировать эндопротезы с необходимыми прочностными характеристиками и оптимальной жесткостью, варьируя процентным содержа-нием рассасывающихся нитей в заправке и их диаметром.

С учетом полученных результатов было предложено использование спроектированных эндопротезов в следующих группах прочности (таблица 3).

Таблица 3 – Характеристики используемых в настоящее время и спроектированных эндопротезов

Параметр Эндопротезы
нерассасывающиеся частично рассасывающиеся
Группа «стандартных» (значение разрывной нагрузки Р = 16-32 Н/см)
Сырьевой состав ПВДФ ПВДФ ПГКЛ
Диаметр мононитей, мм 0,12 0,09 0,12
Соотношение нитей в структуре эндопротеза, % 100 80 20
Материалоемкость эндопротеза на момент имплантации, г/м2 120 115
Материалоемкость эндопротеза на отдаленных сроках после имплантации, г/м2 120 58
Группа «тяжелых» (значение разрывной нагрузки Р > 32 Н/см)
Сырьевой состав ПВДФ ПВДФ ПГКЛ
Диаметр мононитей, мм 0,14 0,09 0,17
Соотношение нитей в структуре эндопротеза, % 100 65 35
Материалоемкость эндопротеза на момент имплантации, г/м2 200 190
Материалоемкость эндопротеза на отдаленных сроках после имплантации, г/м2 200 65


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.