שטף פני השטח ב- Spinal Implants: Engineering the Interface for Long-Term Success

טכנולוגיית השתל שפיטל עברה אבולוציה יוצאת דופן בעשורים האחרונים, אך אחד מהמדרונים הקריטיים ביותר של תוצאות קליניות נשאר פני השטח של השתל עצמו. המנתחים והמהנדסים כבר הכיר זמן רב שהממשק בין מכשיר מתכת או פולימר לבין עצם חיה הוא המקום שבו ההצלחה או הכישלון מתחיל.משטח ומדש; המרקם המיקרוסקופי של שתלים; שכבה חיצונית ומדורגת; מעמודים במרכז זה מגיב ישירות לממשקים, כיצד תאים מייצבים, כיצד משפיעים ישירות על פני השטח, כיצד משפיעים על פני השטח, כיצד מתפקדים, כיצד משפיעים ישירות על פני השטח של תאים אלה, ללא תקלות ומולכים, כיצד מתפקדים, כיצד מתפקדים, כיצד מתפקדים, כיצד מתפקדים, באופן ישיר, כיצד תאים אלה, באופן ישיר, כיצד מתפקדים, באופן ישיר, כיצד מתפקדים, באופן ישיר, ללא תקלות, כיצד תאים מייצבים, באופן ישיר, כיצד תאים אלה משפיעים על פני השטח של ייצוב, באופן ישיר, ללא תקלות, באופן ישיר, כיצד מתפקדים, באופן ישיר, באופן ישיר, ללא תקלות, כיצד מתפקדים, ללא תקלות, ללא תקלות, כיצד תאים מייצבים, באופן ישיר, כיצד תאים מייצבים, כיצד מתפקדים, באופן ישיר, כיצד תאים מייצבים

עמוד השדרה מציג אתגרים ביומכניים ייחודיים.בניגוד למפרקי ירכיים או הברך, שתלים בעמוד השדרה חייבים לעמוד בדפוסי טעינה מורכבים הכוללים דחיסה, flexion, הרחבה וסיבוב, לעתים קרובות תוך ייצוב מספר רב של פלחי ריצוף ונדיליים. בתנאים תובעניים אלה, גסות פני השטח הופכת למנוף שיכול לקדם תיקון יציב או לתרום לתוצאות רכות, ללבוש, תיקון וניתוח.

Defining Surface Complexness: Key Parameters and Measurement Techniques

גסות פני השטח אינה רכוש יחיד אלא משפחה של מאפיינים טופוגרפיים המתארים סטייה ממטוס אידיאלי, חלק לחלוטין. סטיות אלה קיימות בקנה מידה מרובים, מתכונות מאקרוסקופיות גלוי לעין העירומה ועד לא סדירות ברמה ננומטר המשפיעות על מודעות חלבונים והתנהגות התאית.

TERMS TERMS

מהנדסים וחוקרים מסתמכים על כמה פרמטרים סטנדרטיים כדי לכמת את החוספסות על פני השטח.הערכים הנפוצים ביותר כוללים:

  • (ב) ⁇ :0) ⁇ (Average Complexness) 1 ונדריש; ממוצע הסיסטיות המוחלט של קו פני השטח הממוצע על פני אורך דגימה.
  • (ה) [ה]0]Rz (המאה שיא-to-Valley Highגבהים)FLT:1 – הממוצע של חמשת הפסגות הגבוהות ביותר וחמישה העמקים הנמוכים ביותר על פני אורך דגימה. Rz רגיש יותר לריאציות קיצוניות והוא רלוונטי במיוחד עבור משטחים שבהם פסגות גבוהות עשויות להיות שברים או ליצור ריכוזים.
  • (FLT:0Rq (Root Mean Square Complexness)אנדרפול 1 וונדאש; הסטייה הסטנדרטית של גבהים פני השטח. Rq מעניקה משקל גדול יותר לסטיות קיצוניות, והוא משמש לעתים קרובות במחקרים של טריבולוגיה כדי לחזות חיכוך וללבוש התנהגות.
  • (FLT:0)Rt (Total Hurtness)FLT:1 וונדאש; המרחק המקסימלי לפסגות אל-valley בתוך אורך ההערכה כולו. Rt ללכוד את התכונה הטופוגרפיה הקיצונית ביותר, אשר יכול להיות קריטי להבנת אתרי הכשלים הפוטנציאליים.
  • (ב) [[1924]]]] ו[[1924]]]]]] [[1924]]]]]] ו[[1924]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]] ו[[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]] ו[[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]

מדידה של פרמטרים אלה בדרך כלל כרוך profilometry מגע, שבו עקבות סטייללוס יהלום על פני השטח, או שיטות אופטיות לא מגע כגון מיקרוסקופית מוקד, interferometry, סריקה אלקטרוני microscopy. כל טכניקה יש סחר-offs ברזולוציה, מהירות, ואת האזור שניתן מאופיין. עבור שתלים ספינים שנועדו לקדם אוסוגניציה, מדידות מרובות במידות במודולציה הם לעתים קרובות מנפחים הדרושים כדי ל-מטר-קומטר.

ההיררכיה של Surface Texture

גסות פני השטח קיימת על פני רצף של קשקשים, וכל קנה מידה יכול להשפיע על תוצאות ביולוגיות ומכניות באופן שונה. Macro-roughness, המוגדר כתכונות בטווח של 10 עד 100 מיקרומטר, מספק את המבנה המשולב העיקרי שמתנגד לכוחות Shear בממשק של עצם-השתול.מיקרו-גרם, מ-0.5 עד 10 מטר, מאמת תאים מצורפים, התפשטות, וניתוקציה שונה, מתחת ל- 100 מ-החלבונים, מתחת ל-מתאים.

עיצוב השתל ספיןאל מודרני יותר מבקש יותר ויותר מהנדס גסות בכל שלוש המאזניים בו זמנית.לדוגמה, כלוב של טיטניום עשוי לקבל משטח מקרו-טקסט מבוטח באמצעות קידוד או חומצה, ולאחר מכן מיקרו-טקסטור באמצעות טיפול כימי מבוקר, ולבסוף ננו-ure באמצעות anodization או deposition של חלקיקים.

הממשק הביולוגי: How Surface Complexness Drives Osseointegration

אוסאוליננטאז'לוואש; הקשר המבני והתפקודי הישיר בין עצם חיה לבין משטח השתל; הוא התהליך הביולוגי המרכזי שקובע אם השתלת תרדמת ספיןאל משיגה תיקון ארוך טווח יציב.ללא השמדה חזקה, השתל נשאר רגיש למיקרו-מומנטציה, פיברנוס רקמות, ובסופו של דבר רופפת היא בעלת יכולת רבת עוצמה רבה ביותר לתהליך זה.

אופטימיזציה לחלבון וסרט המיזוג

בתוך שניות של השתלה, פני השטח של השתל השדרה מתמלאים עם שכבת חלבונים מן הדם ונוזל בין-יסודי.סרט מיזוג זה כולל fibronectin, vitronectin, קולגן, אלביין, וגורמי צמיחה שונים.הקומפוזיציה, התאמה, צפיפות של שכבת חלבון זו תלויה במידה רבה על פני השטח ועל גבי פני השטח של חומרת שטח יעיל יותר ומספר גדול יותר של אתרי חלבון מסובייקט, אשר יכול לקדם את החלבון כולו, אשר יכול להגביר את החלבון כולו, אשר יכול להגביר את החלבון כולו, כלומר, כלומר, עלייה משמעותית של חלבון זה יכול להגביר את החלבון כולו, כולל דיוקמי, כולל רצף של חלבון מגובה גבוה יותר של חלבון זה, כלומר, חלבון זה יכול להגביר את החלבון, עלייה גבוהה יותר של חלבון זה, עלייה גבוהה יותר של חלבון, עלייה גבוהה יותר של חלבון זה יכול להגביר את החלבון מגובה גבוה יותר של חלבון זה, 000 רחב יותר של חלבון זה יכול להגביר את החלבון מגובה גבוה יותר של חלבון זה, 000 רחב יותר של חלבון זה, 000 רחב יותר של חלבון זה, 000.

לדוגמה, מודעות fibronectin על משטח טיטניום גס מאמצת התאמה מורחבת יותר החושפת את RGD שלה (arginine-glycine-aspartic acid) שטח מחייב יותר מאשר על משטח חלק.מצגת משופרת זו של רצועות דבקות ישירות מתורגמת להחזקה osteoblastית חזקה יותר והפצת מחקרים מהירים יותר.

תגובה אחרונה ל- Surface Topography

אוסטבוסטוסטוסטוסטוסטבוסטאלס & mdash; הם מקטרינים רגישים המדגימים את הסביבה הפיזית שלהם ברציפות.חוספס פני השטח הוא אחד הרמזים הפיזיים החזקים ביותר שמניעים את אוסטאובסטאובסטאזנס וייצור ממטריקס. In vitro מוכיחים באופן עקבי כי osteoblasts ראשוני אנושי על פני משטחים טיטניום (Ra בין 2 ו 5) לבין תאים ממטרים גבוהים יותר, לעומת מינרלים גדולים יותר, לעומת תאים מינרליים רחב יותר, לעומת מינרליים רחב יותר, לעומת מינרליים.

מסלולי האותות העומדים בבסיס תגובה זו הם יותר ויותר מובן.פספניות מפעילה אות מאומתת באמצעות קידוד מוקד (FAK) ו- kinase חלבון kinase (MAPK) מאומתת (MAPK) קזזק, המוביל לסגידה של גורמי המתעתלים Runx2 ו- Osterix, אשר הם הרגולטורים של ציר אוסטאוסטרציה שונה, בנוסף ל-acogenic.

חשוב לציין, הקשר בין גודל גסות לבין התגובה האוסטאוסטיאובסטוסטר אינו ליניארי.אפקט הסף קיים מתחתיו של גסחוס לא לעורר אוסטאוגנזיה משמעותית, ומעליו עלייה נוספת בחוספסיות אינה יכולה לספק תועלת נוספת או אפילו להיות מזיקה.רוב הראיות מצביעות על כך שטווח השתלות אופטימלי עבור שתלים ספינים טיטניום ספיןאלי נמצא בין 1 ל-5 מיקרומטרים, אם כי האופטימום המדויק תלוי במידת האפשר על פני החומר, הכימי, והחומר, והכימיה הספציפי, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, עיצוב.

Macrophage Modulation and the Inflammatory Milieu

אוסאוליננטציה אינה מתרחשת בבידוד; היא מוקרן בתוך סביבה דלקתית מורכבת שעוצבה על ידי מקרופילים ותאים חיסוניים אחרים. Macrophages הם בין התאים הראשונים להגיע לאתר השתל, ואת מצב הקיטוב שלהם ו- mdash; בין אם הם מאמצים פרו דלקת ריאות (M1) או זיוף (M2) phenotype &md; אם הם מאמצים השפעות מקרואסטרולטיביות לאחר מכן הופיעו כאפקטים של מאקרו-מטורף.

משטחים של Smooth נוטים לקדם תגובה M1 מתמשך המאופיינת על ידי סודיות של תוצאות ערפיליות גידול (TNF- α) ו- Interleukin-1 β אשר יכול לעכב את הפונקציה osteoblast ולהוביל את fibrous encapsulation באופן מדויק; לעומת זאת, משטחים חשמליים גמישים מעודד שינוי בכיוון M2 pheno, עם עלייה של תפקוד בין-Fbekin, ו-Fbine (האפקטיבי) עם נוגדנים עצמי של נוגדנים ו-Fbt) ו-Factin-Fbt) עם גורמי תמיכה (Fact) ו-Facten-Fbt) ו-Facten-Fbt) לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, עם גורמי אבטחה (Tgine-Facten-Facten-Facten-Factin-Factin-Facten-Facten-Facten-Facten-Facten-Facten-Facten-Facten-Facten-Facten-Factin-F

שילוב מכני ויציבות ראשונית

בעוד שהאפקטים הביולוגיים של גסות פני השטח הם קריטיים עבור השמדה ארוכת טווח, גורמים מכניים שולטים בתקופה שלאחר הניתוח מוקדם.יציבות ראשונית & mdash; התיקון המכאני המיידי שהושג בזמן ניתוח & mdash; הפסקות על חיכוך והתערבות בין השתל לבין מיטת העצם המוכנה.

התנגדות למיקרו-מורש

התווך של החיכוך בין טיטניום העצם עולה באופן משמעותי עם גסות פני השטח. Smooth, משטחים מלוטשים מציגים התאמות חיכוך בטווח של 0.3 עד 0.5, בעוד משטחים גסים (Ra מעל 2 מיקרומטרים) יכולים להשיג coefficients מעל 1.0.הבדל זה יש השלכות קליניות עמוקות. מתרגמים גבוה יותר להתנגדות גדולה יותר למיקרו-מולציה בממשק העצם.

הכלובים של שפינל, מברגים, ומכרסמים הקדמיים של תיקון כל ליהנות מיציבות חיכוך מוגברת.עבור כלובים בין לוחות קצה ונדאליים, מגוחות פני השטח חייב להיות מאוזנת נגד הסיכון של נזק קצה לוח במהלך הכנס. overly אגרסיבי גסות יכול ליצור ריכוזים שמובילים לסיום שבר או תת-קרקעי, במיוחד באוסטאוסטרורטיות עכשוויות כדי לקדם את החללים בטוח יותר עם אזורים בתוך שטח עמוק יותר.

טיהור העצם והשני

יציבות ראשונית היא זמנית.במשך השבועות והחודשים שלאחר ההשתלה, ההקצנה הביולוגית מחליפה בהדרגה את ההתערבות המכנית.עצמות גדלה לתוך אי סדרי פני השטח של השתל, יצירת מבנה מורכב המפיץ עומס על פני ממשק רחב.העומק, רוחב, וקשר בין צווארי פני השטח ותכונות קובעות כיצד מתרחש במהירות ובעצמו.

עבור שתלים ספינל ⁇ , כגון אלה המיוצרים מתכת טרבקית או ⁇ Titum, הגודל האופטימלי עבור ingrowth העצם הוקמה ב 100 עד 600 מיקרומטרים. פורים בטווח זה בגודל זה לאפשר הגירה osteoblast, פלישה פולשנית, והובלת חומרים מזינים תוך מתן מספיק מקום עבור מגריצה מינרלים מחוספס בתוך הנקנות נוספת משפר את osteoblasts ו- IOSLidestras-inated החי משלב את המשתנים במהירות גבוהה ביותר עם סגסוגת של מאקרו-ה.

ראיות קליניות תומך בחשיבות עיצוב פני השטח עבור תיקון משני.מחקר פוטנציאלי של חולים המקבלים הכלובים של טיטניום עם משטחים גסים, ⁇ הראו שיעורי היתוך גבוהים משמעותית ב 12 חודשים בהשוואה לפקדים היסטוריים עם כלובים חלק. תסרוקות טומוגרפיה חשפו כית עצם טרבקית חזקה מתפתלת דרך החלונות ולאורך ממשק השתלת.

השתלות: ללבוש, קורוזיה, והתנגדות שומנית

גסות פני השטח לא רק להשפיע על השילוב הראשוני של שתלים תרדיים; היא משפיעה גם על עמידותם ארוכת טווח.סביבה המכנית של נושאי עמוד השדרה מושתלת למיליוני מחזורי טעינה על המטופל &rquo; על החיים של איך פני השטח מגיבה לעומס מחזורי זה, וכיצד פני השטח משתנה לאורך זמן, יכול לקבוע אם שתלים לשרוד במשך עשרות שנים או שלא באופן מוקדם.

ללבוש מכניזם ו-Particle Generation

כל רכיב השתלת ספיןאליזציה של ספין-מוליד; כגון מכשירים חלופיים הפנים, החלפת דיסק מוחלט, או מערכות ייצוב דינמיות & mdash; הוא כפוף ללבוש.משטח של משטחים articulating ישירות שולט שיעור הלבוש באמצעות השפעתו על האזור האמיתי של מגע והלחץ המקומי ב asperitys.

עבור מתכת-on-polyelene הכולל החלפת דיסק, משטח רכיב חלקה יותר של רכיב עוברי מייצר שיעורי ללבוש פוליאתילן נמוך יותר.כבדות של משטח המתכת מתחת ל 0.05 מיקרומטרים Ra הוא בדרך כלל מומלץ למזער ללבוש abrasive של חומצה פוליתלין נגד פניות. כאשר משטח מתכת עולה 0.1 מטר, שיעורי ללבוש יכול להגדיל על ידי סדר גודל, יצירת מיליוני חלקיקים פוליתיים אלה יכול בתחילה להפעיל את הגוף הנשית.

מתכת-על-על-מה articulations, אם כי פחות נפוץ היום, להציג את האתגרים שלהם.אלבעור משטח מעוקל מתכת-on-metal נושאת את שחרור של cobalt ו chromium ions, אשר יכול לגרום לתגובות רקמות מקומיות ואפקטים מערכתיים. , משטח זהירות להשלים כדי להשיג גסות מתחת 0.02 מיקרומטרים Ra הוא חיוני לביצועים מקובלים מתכת-על-מתכת.

קורוזיה סובלת ממשטחים קשים

גסות פני השטח מגבירה את שטח פני השטח האפקטיבי החשוף לסביבה הביולוגית הקורוזית הקורטוזית.חשוב יותר, משטחים גסים יוצרים תכונות גיאומטריות מקומיות שיכולות לפעול כאתרים עבור קורוזיה של קריאון, מתפתל, ועומס corrosion corrosion corrosion corrosion corrosion corrosion corrosion corrosion סדקים.ב ⁇ sium ⁇ s, אשר מסתמכים על סרט תחמוצף פסיבי עבור עמידות קורוזיאו יותר חמצני, 000 או יותר משקעים פגומים יותר משקעים חמורים יותר משקעים , הם תאים פגיעים משקעים אלה הם תאים רגישים יותר ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מחקרים קליניים Retrieval תיעדו קורוזיה בצומת מודולרי של מוטות ספיןאל וראשי בורג pedicle, במיוחד כאשר רכיבים אלה יש משטח גס לסיים. Fretting corrosion & mdash; השילוב של ללבוש מכני ותקף כימי היה מואץ על ידי micromotion בממשקים גסים.

ביצועי שומן וכיסויי פני השטח

טעינה Cyclic של שתלים ספינל מייצרת מתחים משתנים שיכולים ליזום ולהפיץ סדקים.משטח גספטציה פועל כמו העלאת מתח: כל שיא ועמק מייצגים הפסקת גיאומטרית מקומית שבה הלחץ גבוה יותר מאשר הלחץ המיותר המופעל על ידי nominal.הגורם הלחץ על פני משטח תכונה עולה עם היחס של התכונה ואת חדות של רדיוס עמוק, עמקים חדים על משטח יכול להתרכז על ידי 5 גורמים או יותר של מתח על פני השטח של מתח באופן משמעותי של החיים.

עבור מוטות ספינל, אשר כפופים לעייפות מתמשכת, מעבר פני השטח הוא אחד ה ⁇ החשובים ביותר של כוח עייפות. מוטות פולני עם גסות מתחת 0.1 מיקרומטרים Ra יכול לעמוד עד 50% לחץ מחזורי גבוה יותר לפני כשלון בהשוואה ל-As-manufactured עם גסות מעל 0.5 מטר.זה הבדל רלוונטי קלינית כי עייפות של מסובבים שרידי בנייה, במיוחד עם דובים בדרג גבוה עם מול מול מול מול מול נוגדנים.

עם זאת, זה יהיה קצר רואי להסיק כי חלק יותר תמיד טוב עבור השתלות ארוך. משטח כי הוא חלק מדי עלול להיכשל כדי להשיג השמה נאותה, המוביל micromotion מתמשך, fibrous encapsulation, ובסופו של דבר לשחרר בשל אובדן של תיקון מכנית.האתגר עבור מעצבי השתל הוא להשיג משטח כי הוא מספיק קשה עבור תיקון ביולוגי באזורים שבהם מיועד מספיק כדי להיות מסוגל ליצור קשר עם זה מספיק כדי להיות מסוגל, עדיין יש צורך זה של אזורים סטריליים של לחץ דם שונה.

עדויות קליניות ו-Outcomes

ההשפעה הקלינית של גסות פני השטח על ביצועי השתל השדרה נתמך על ידי גוף גדל של ראיות מניסויים פוטנציאליים, מחקרי הרישום וניתוחי Retrieval.

« FUOK

מחקרים קליניים רבים השוו את שיעורי ההיתוך בין כלובים בין גוף עם מסימני פני השטח השונים. A meta-analysis of 12 ניסויים מבוקרים אקראיים מעורבים מעל 1,200 חולים מצאו כי כלובים עם משטחים גסים או ⁇ השיגו שיעורי היתוך גבוהים משמעותית ב-12 ו -24 חודשים בהשוואה לכלובים חלק-מקלטים.היחס המגובה של היתוך מוצלח היה 1.8 (95%: 1.3 ו-2.5) בעדות (אוב) בעדיפות גבוהה יותר של קבוצות גוף שונות, לעומת זאת, שלא ניתן היה להבחין בין קבוצות גוף-או-מתאים באופן משמעותי.

פצ'ל סגיר

חוזק הזיקוק של Pedicle תלוי על פני השטח המוזנחים של הבורג; גאומטריה חוט, קוטר, ומשטח גסות. מחקרים קליניים באמצעות ברגים עם משטחים גסים, הידרוקסיפטיטיס-קומדיטים דיווחו על ערכים גבוהים יותר של הוספת יתר ושיעורים נמוכים יותר של מברג בהשוואה למברגים עם משטחים חלקיים.1-15% לאחר מעקב ארוך טווח של חולים שעברו היתוך עם מפוזיציות עם מפוזיות עם ירידה של 76% בלבד, אשר נמצאו רק במקרים של ירידה של ירידה של ירידה של נתונים ניגודים קלים, עם ניגודים, רק ב ניגודים של 10 שנים.

החלפת דיסקc

מכשירים חלופיים מוחלטים מציגים אתגר ייחודי כי הם חייבים להשיג את ההקצנה היציבה ללוחמות האנדרטואליות וקטיליון נמוך-הפלימנט בין משטחים הנושאים.משטחי ה- endplate-Facee- הפונה של מכשירים אלה בדרך כלל משלבים גסות בטווח של Ra 3-5 מיקרומטרים, לעתים קרובות בשילוב עם ציפויים מפלטזמה או הידרוקסיפטיטיסים מתקדמים ל-Ratic לאחר מכן, יש צורך ב-Retrotic.

טכנולוגיות לשינוי פני השטח: גישות נוכחיות וחדשנות מתפתחת

תרגם את ההבנה המדעית של גסות פני השטח לשתלים יעילים קלינית דורש תהליכי ייצור מתוחכמים. טכנולוגיות מרובות משמשות כיום בייצור של שתלים ספינל, כל אחד עם יכולות ומגבלות שונות.

גרי בליז

פיצוץ גריט כרוך לדחוף חלקיקים abrasive כגון אלומיניום, סיליקון carbide, או זכוכית beads על פני השטח השתל במהירות גבוהה.ההשפעה יוצרת אקראית, איזוטרופי עם מרקם בדרך כלל בטווח של Ra 1-5 מיקרומטר, בהתאם לגודל החלקיקים, מהירות, ומשך של פיצוץ רשת הוא עלות יעיל יכול להיות מיושם על ידי מורכבות, אבל מטבוליות נוספות עשוי לגרום מדרגות רחבות יחסית.

תגית: Eching

תחריט כימי באמצעות חומצות חזקות כגון חומצה sulfuric, חומצה הידרוכלורית, או חומצה הידרופלורית מסירת חומר מן משטח השתל, יצירת זרמים בקנה מידה מיקרו-מידה ועמקים. Acid etching יכול לייצר מרקמים דקים יותר מאשר גילוח פיצוץ, עם גסות בטווח המיקרומטר של Ra-2.שלב תהליכים & mash; ו-blasting ואחריו מברגו על ידי sicated (Ric) עם cashated-Ricated) עם cted ו-Ricated-Ric.

פלאסמה Spraying

ריסוס פלזמה כרוך הזרקת טיטניום או אבקת הידרוקסיפטייט לתוך מטוס פלזמה עתיר, אשר ממיס את החלקיקים ומונע אותם על פני השטח של השתל.ה הציפוי המתקבל הוא גס, ⁇ , ו bioactive מאוד. Plasma-sma-sprayed hydroxyapatite בפרט הוכיחו כיעדות מעולה וקשר העצם מהיר.

לייזר

לייזר משטח טקסט טקסט שימוש הדופק לייזר ממוקד כדי evaporate או להמיס חומר בדפוסים מדויקים המוגדרים על ידי שליטה במחשב. טכנולוגיה זו מציעה שליטה שאין דומה על גבי גבי גביית פני השטח, ומאפשרת למעצבים ליצור תכונות ⁇ עם ממדים, צורות, ו ספיגה. FemtoII ו- picoII לייזר יכול לייצר תכונות עם דיוק תת-מיקרומטר ללא אזורי חום משמעותיים.

ייצור גמיש ומבנה Lattice

הופעת ייצור התוסף, במיוחד אלקטרונים נמס (EBM) ואבקת לייזר אבקת היתוך (LPBF), פתחה אפשרויות חדשות עבור הנדסה מפני השטח, כמו משטחים בנוי מייצור תוספים הם באופן טבעי גס (Ra 10-30 מיקרומטר) בשל רמות מבודדות חלקית דבקות חלקיקים המצורפת אל פני השטח.זה גסות, בשילוב עם היכולת ליצור ⁇ ⁇ ⁇ עם מבנים מבוקרים עם גודל poreative, והופכת מושכת מאוד ל- ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

איזון של מורכבות לביצועים קליניים אופטימיים

בהתחשב באפקטים המורכבים ולפעמים המתחרים של גסות פני השטח על אוסיטוינטציה, ללבוש, קורוזיה, עייפות, שום ערך גסות אחד הוא אופטימלי עבור כל שתלים ספינל במקום, עיצוב פני השטח אופטימלי דורש גישה ברמת מערכות אשר רואה את סוג השתל הספציפי, מצב ביולוגי של העצם המארח, החולה ’ רמת הפעילות, ואת השירות הצפוי.

עבור כלובים היתוך משולבים ממוקמים עצמות בריא, מואר היטב, גסות פני השטח בטווח של Ra 1-5 מיקרומטר, בשילוב עם מאקרו-פורוזיות עבור שטף העצם, נראה לספק את האיזון הטוב ביותר של השמה מהירה מספיק כי יש צורך בשרירים חזקים יותר, כדי לטבוליות מכנית מוכנס לתוך העצם osteopotic שבו תיקון ראשוני הוא מאתגר, משטח גס או ציפויים כמעט יעיל כדי להיות מצמצם את רכיבי הקירבהבתים של חומרת כמעט.

העתיד של עיצוב משטח ספיןאל הוא טכנולוגיות ייצור מתקדמות המאפשרות שליטה סלקטיבית מרחבית. Implants עם תכונות משטח מותאמות & mdash; הביא לאזורים מבוססי עצם, חלק עבור אזורים צומת או מודולרי אזורי צומת ו-mdash; יכול לייעל ביצועים על פני כל מצבי כישלונות רלוונטיים. בשילוב עם ציפויים ביואקטיביים המספקים גורמי צמיחה או סוכנים אנטיביאליים, הבאים מבטיחות השתלות נוספות, כדי לשפר את הסיבוכים, ולהגדיל את הירכיים, ולהפחית את הסיבוכים ארוכים יותר, ולהפחית את הסיבוכים, ולהגדיל את הסיבוכים, ולהגדיל את הסיבוכים, ולהגדיל את הסיבוכים נוספים.

המלצות קליניות

גסות פני השטח היא פרמטר עיצוב בסיסי עבור שתלים ספינל עם אפקטים ישירים וסבירים על השמה, יציבות ראשונית, ללבוש התנגדות, התנהגות קורוזיה, וחיי עייפות.הראיות המצטברות של מדע בסיסי, מחקרים פרה-קליניים, ותוצאות קליניות תומך כמה מסקנות מפתח:

  • מחוספס פני השטח בינוני (Ra 1-5 micrometers) משפר את ההחזקה של אוסטאוברסט, הבחנה, ייצור ממטריקס העצם, קידום מהיר יותר וחזק יותר של אוסוינטציה.
  • גסות פני השטח מגבירה את יעילות החיכוך בממשק העצם-השתלה, משפרת את ההתנגדות למיקרו-תזונה ולתמוך בתיקון ראשוני.
  • עודף מגבלה על פני השטח הפיסול מאיץ את ללבוש ודור חלקיקים, מגביר את הסיכון של אוסטאוליזה וכישלון השתל.
  • פגמים משטח שנוצרו על ידי טקסט אגרסיבי יכול לפעול כמו העלאת מתח כי להפחית כוח עייפות, במיוחד במכרסמים ספינל ורכיבים אחרים של עומס.
  • משטחים קשיחים יותר לקורוזיון, במיוחד בצומת מודולרי שבו ניתן להתרחש טרמפינג.
  • טכנולוגיות ייצור מתקדמות מאפשרות למגיפה של פני השטח ההיררכיים והמרחביים שמייעלת ביצועים ביולוגיים, מכניים וטריביולוגיים.

עבור מנתחים ומעצבי שתל, השכפול המעשי ברור: גסות פני השטח חייבת להיחשב לא כפרמטר יחיד, אלא כמשתנה עיצוב רב-ממדי הדורש אופטימיזציה עבור כל יישום השתל ספציפי.על מחקר מתמשך לתוך המנגנונים התאיים והמולקולאריים שבאמצעותם טופוגרפיה פני השטח מווסת התנהגות תאים, יחד עם חידושים בהנדסה פני השטח, ימשיך לחדד את ההבנה שלנו ולשפר את תוצאות המטופל.