Исследование методов 3D-синтеза гибридных керамических материалов для создания нового класса медицинских имплантов

Объект исследования - пористые керамические материалы медицинского назначения для реконструкции и замещения костных тканей.Цель исследования - создание материалов медицинского назначения, обладающих максимальной биологической совместимостью с организмом. Исследованы пористые керамические композиционные материалы на основе оксидов алюминия и циркония в широком диапазоне концентраций компонентов. Изучено влияние состава и параметров спекания на величину и распределение пор, параметры кристаллической решетки, размеры кристаллитов и микродисторсия решетки, показано, что микронапряжения определяют макропрочность материала. Построена компьютерная модель средней части сегмента поясничного отдела позвоночника, и рассчитано напряженно-деформированное состояние для создание керамических имплантов. Проведенный расчет напряженно-деформированного состояния модельного сегмента позвоночника соответствовал физиологическому сгибанию сегмента отдела позвоночника. Построенная компьютерная модель предназначена для изучения поведения протеза в сегменте позвоночника при физиологических нагрузках и изучения его влияния на напряженно-деформированное состояние сегмента. Установлено, что при обработке поверхности увеличение плотности энергии электронного пучка приводит к уменьшению краевого угла смачивания водой, глицерином и др., что важно для создания имплантов. Разработана новая медицинская технология реконструкции дефектов челюстно-лицевой области при помощи индивидуальных имплантов из керамики. На базе отделения опухолей головы и шеи Томского НИМЦ выполнено шесть реконструктивных операций с использованием индивидуальных имплантов из пористой керамики. Результаты НИР могут быть использованы в научных учреждениях при разработке остеозамещающих материалов, в медицинских и образовательных учреждениях, на предприятиях, занимающихся производством медицинских изделий.