Композиты в медицине

 

Рисунок 22. Мягкие контактные линзы

           Кроме составов для мягких контактных линз можно применять составы для твердых контактных линз. Например, составы для твердых контактных линз изготавливают из полимеров, которые включают в себя, но не ограничиваются перечисленным, полимеры на основе поли(метил)метакрилата, акрилатов кремния, силиконовых акрилатов, фторакрилатов, простых фторэфиров, полиацетиленов и полиимидов, типичные примеры получения которых можно найти в японских патентах JP 200010055, JP 6123860 и патенте США 4330383. Интраокулярные линзы по изобретению можно получать с применением известных материалов. Например, линзы можно изготавливать из твердого материала, включая без ограничения, полиметилметакрилат, полистирол, поликарбонат или т.п. и их комбинации. Дополнительно можно применять эластичные материалы, включая без ограничения, гидрогели, силиконовые материалы, акриловые материалы, фторуглеродные материалы и т.п. или их комбинации. Многие из упомянутых выше составов для изготовления линз могут предоставлять пользователю возможность носить линзы в течение длительного периода времени в диапазоне от одного дня до тридцати дней. Известно, что чем более продолжительное время линза находится на глазу, тем больше вероятность, что бактерии и другие микробы будут накапливаться на поверхности таких линз. Следовательно, существует необходимость разработки линз, которые высвобождают антибактериальные средства, такие как серебро, в течение длительного периода времени. 
 
Термин "отверждение" относится к любому из ряда способов, применяемых для взаимодействия смеси компонентов линзы (например, мономера, форполимеров, макромеров и т.п.) при формовании линз. Линзы можно отверждать с помощью света или тепла. Предпочтительным способом отверждения является применение облучения предпочтительно УФ или видимым светом, и наиболее предпочтительно - видимым светом. Составы для изготовления линз по настоящему изобретению можно подвергать формованию с помощью любого из способов, известных специалистам в данной области, таких как виброформование или перемешивание, и применять для формования полимерные изделия или приспособления с помощью известных способов. 
 
Например, антибактериальные линзы по изобретению можно получать путем смешивания реакционно-способных компонентов и любого разбавителя(ей) с инициатором полимеризации и отверждения в соответствующих условиях для формования продукта, который затем можно формовать с получением соответствующей формы путем обтачивания, шлифования и т.п. Альтернативно реакционную смесь можно помещать в литьевую форму и затем отверждать с получением соответствующего изделия.

 

Рисунок 23. Твердые контактные линзы

Последнее изобретение в сфере контактных линз, это современные газопроницаемые контактные линзы. Они имеют целый ряд преимуществ перед мягкими контактными линзами.Никакой другой метод коррекции не дает такую максимально возможную остроту зрения, как газопроницаемые линзы, ведь практически любая роговица имеет некоторую "кривизну" поверхности. Мягкая же линза повторяет форму роговицы, в том числе и форму этих "неровностей", газопроницаемые линзы  создают идеальную переднюю оптическую поверхность, образуя вместе с роговицей и слезной пленкой однородную оптическую среду.

Используя такой вид линз, не нужно  прибегать к помощи увлажняющих  капель, ведь такие линзы не подсыхают  на ветру, не меняют из-за этого оптическую силу и, следовательно, обеспечивают стабильное зрение.

Следует сказать еще об одном  преимуществе: газопроницаемые контактные линзы довольно долго служат, в  среднем около 2 лет!

После снятия линза моется специальным  очистителем и споласкивается обычной  водой, затем опускается в раствор, причем расход этого раствора в 2 раза меньше, чем при ношении мягких линз.

 

 

 

 

Рисунок 24. Газопроницаемые контактные линзы

Контактные линзы изготавливаются 3 различными методами, а также их комбинированием. Разумеется, каждый метод обладает своими плюсами и минусами.

 

Рисунок 25. Линза

 

 

Существуют следующие  методы: точение, литье, центробежное формование, и, как уже было сказано выше, методы, сочетающие перечисленные приемы.

Метод точение используется для изготовления мягких и жестких газопроницаемых контактных линз. При таком методе изготовления специалисты берут жесткие заготовки из полимеризованного заранее материала. Затем они их обрабатывают на токарном станке. В наше время, благодаря новейшим технологическим разработкам и компьютерному контролю можно легко изготавливать линзы самой сложной геометрии, с двумя и даже большим числом радиусов кривизны задней поверхности.После всего этого линзы проходят тщательную полировку для удаления следов резца, их насыщают водой до нужных параметров, и делают химическую очистку, дабы избавиться от посторонних примесей. И наступает финальная фаза процесса — тонировка, проверка качества продукции и стерилизация. Стерильности контактных линз добиваются нагревом до 121°-124° С. Контактные линзы готовы, их ждет лишь процесс упаковки и нанесения маркировки.

Литье является еще одним  популярным методом производства контактных линз. Данный метод менее трудоемок, чем точение. Специалисты берут  специальную металлическую форму-матрицу, причем, каждый набор параметров линз имеет свою. После этого по данной матрице отливают тысячи пластиковых форм-копий, как формы для печенья, но только в миниатюрной форме.В нижнюю половину каждой формы заливают жидкий полимер, а сверху внутрь вставляется верхняя часть формы. После облучения ультрафиолетовыми лучами в пространстве между этими половинками получается линза. Затем только изготовленный продукт насыщают водой, и подвергает описанным выше процессам: полировке, очистке, тонированию, стерилизации и упаковке.

Метод центробежного формования является самым старым способом создания мягких контактных линз и, что самое  интересное, его используют до сих пор. Что же включает в себя данный метод. Во вращающуюся форму впрыскивается жидкий полимер.Там он сразу же подвергается воздействию либо температуры, либо ультрафиолетового излучения, что приводит к его затвердеванию. После этого из формы вынимается заготовка линзы, гидратируется и подвергается обработке, идентичной как при методе точения.

Одним из примеров комбинированного метода является реверсивный процесс III. Его суть заключается в том, что передняя поверхность линзы получается методом центробежного формования, а задняя — путем токарной обработки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Хирургический шовные материал.

В последние годы внимание хирургов все больше привлекает роль шовного материала в исходе операций. И это объяснимо. Шовный материал для большинства операций (за исключением  операций протезирования органов) является по сути единственным инородным телом, которое остается в тканях после окончания операций. И закономерно, что от качества, химического состава и структуры шовного материала и реакции на него окружающих тканей не в последнюю очередь зависит исход операций. Применение адекватного, нереактогенного шовного материала является одной из составных частей успешной операции. В современной хирургии выбор шовного материала определяется прежде всего тем, какие требования к нему предъявляют. 

Рассмотрим классификацию  современных шовных материалов.  Существует несколько признаков, по которым делят шовные материалы. По способности к биодеструкции: все шовные материалы делят на рассасывающиеся и нерассасывающиеся.

Рассасывающиеся шовные материалы.

Рассасывающиеся шовные материалы  можно разделить на две группы: 

1 группа - полифиламентные материалы. В эту группу входят следующие материалы 

• Полисорб;
• Дексон;
• Викрил;
• Дар-вин. 

Все эти материалы характеризуются  рядом общих свойств: 

• гораздо прочнее кетгута (из всех перечисленных нитей наиболее прочным считается полисорб). Так, полисорб примерно в 1,5 прочнее викрила и в 3 раза прочнее кетгута. 
• вызывают незначительную тканевую реакцию 
• обладают строго определенными, близкими к оптимальным сроками потери прочности и рассасывания.  Викрил, дексон и дар-вин теряют до 80% прочности за 2 недели, полисорб - за 3 недели. Как мы уже говорили, это один из наиболее важных показателей.
• рассасываются все нити в сроки 2-3 месяца после операции. 

Эта группа нитей за счет своих  свойств, близких к оптимальным, наиболее широко применяется в хирургии. Внутри группы существуют различия. Так, наиболее выраженным «эффектом пилы» обладает викрил.

 

   Викрил — многонитчатый шовный материал производства компании «Ethicon Endo-Surgery», подразделения «Johnson & Johnson», изготовляется из синтетического сополимера, состоящего на 90% из гликолида и на 10% из L-лактида. Эмпирическая формула сополимера — (С₂H₂O₂)m(C₃H₄O₂)n. Имеет покрытие из того же сополимера в сочетании со стеаратом кальция. Материал был разработан как синтетический заменитель кетгута.

Рисунок . Шовный материал «Викрил»

Викрил обладает наибольшей жесткостью, менее эластичен, чем другие материалы. Чтобы снизить «эффект пилы» викрил покрывают стеаратом кальция (coated vicryl). Пилящий эффект снижается, но снижается и прочность узла. Если непокрытый викрил можно вязать тремя узлами, то для надежного завязывания покрытого викрила следует вязать не менее 4-х узлов. Полимерное покрытие применяется для снижения пилящих свойств и в других нитях данной группы. За счет более высокой исходной прочности полисорб дольше сохраняет прочность в тканях (до 3 недель) и имеет за счет этого более широкие области применения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общие ограничения для применения этих нитей: 

Ткани, длительное время находящиеся  под натяжением - это в первую очередь платические операции у больных с различными грыжами.

1. С осторожностью эти нити можно применять при анастомозах пищевода, толстой кишки. 
2. Ограниченно эти нити могут применяться у больных с 4-й стадией онкологического процесса, после проведения химио- или лучевой терапии, у больных с выраженной кахексией, то есть во всех случаях, когда резко замедленна регенерация ткани. Надо объяснить, что критическая точка в заживлении раны лежит между первой и второй неделей. При этом нить уже в достаточной степени теряет свою прочность, в то же время прочность рубца может быть еще недостаточной (см. график 2). В этой ситуации следует либо использовать нити с большими сроками потери прочности, либо отказаться от применения рассасывающихся нитей в пользу нерассасывающихся. 
3. Эти нити лучше не применять в тех областях, где малейшая реакция тканей недопустима (например, для шва поджелудочной железы, в отдельных областях пластической хирургии, у больных со склонностью к образованию келлоидного рубца и т.д.). 
4. Надо помнить, что у больных с выраженной гипертермией, с повышенными обменными процессами, при контакте нити с активными жидкостями (моча, желчь, панкреатический сок) сроки рассасывания и потери прочности могут резко уменьшаться. Так, испытывая возможность применения викрила для шва поджелудочной железы мы выявили, что до 60% исходной прочности теряется уже в первую неделю после применения. Не смотря на указанные недостатки в настоящее время полисорб, викрил, дексон-наиболее широко применяемые в различных областях хирургии нити. 

2. Группа синтетических рассасывающихся  нитей - монофиламентные нити. 

Две нити этой группы разработаны  в 1980-81 годах. Это максон производства Дэвис и Гек и полидиоксанон (ПДС) производства Этикон. Обе эти нити схожи по своим свойствам: 

• Это монофиламентные нити, практически лишенные «эффекта пилы» при протягивании 
• Сроки рассасывания этих нитей более 6 месяцев 
• Нити длительное время сохраняют высокую прочность в тканях. Так, ПДС в первый месяц теряет лишь 30% своей прочности 
• Эти нити более эластичные и в определенных тканях менее реактогенные, чем полифиламентные.

Рисунок . Синтетический рассасывающийся шовный материал Максон

Монофиламентный синтетический рассасывающийся шовный материал Максон - это стерильная монофиламентная нить, изготовляемая из сополимера гликолиевой кислоты и триметиленкарбоната. Максон поставляется как неокрашенным, так и окрашенным. Максон показан для использования в общей хирургии для ушивания мягких тканей и/или лигирования, включая использование в детской сердечно-сосудистой хирургии, на периферических сосудах у взрослых. Устойчивость к агрессивным средам позволяет использовать на органах билиопанкреатодуоденальной зоны и для повторных операций.