بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
به نام خدا
کاربرد کامپوزیتهای
زمینه پلیمری در ارتوپدی
Orthopedic Application of
Polymer Matrix Composites
اسلاید 2 :
کامپوزیت های ارتوپدی
کارایی بالای فیبرها وپلیمرهای مهندسی موجب پیشرفت چشمگیر کامپوزیتهای پلیمری در ارتوپدی شده است. سرعت بالای ساخت کامپوزیتهای پلیمری نسبت به فلزات موجب شده است که قیمت آنها کمتر باشد.
همچنین به خاطر مدول پایین تر این مواد نسبت به فلزات، انتقال تنش به سطح استخوان بهتر صورت میگیرد که این مساله موجب ترمیم بهتر استخوان و طولانی تر شدن عمر سرویس دهی می گردد.
اسلاید 3 :
تاریخچه
پیشرفت در زمینه ساخت کامپوزیت های پزشکی از دو دهه پیش آغاز گردید.
در سال های 1980 و 1981 برای اولین بار از این مواد در ساخت پروتز مفصل زانو و فنجان استابولوم استفاده شد که متشکل از الیاف کربنی در زمینه پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (UHMWPE) بود که خواص مکانیکی و زیست سازگاری این کامپوزیت توسط محققین بررسی شد.
اسلاید 4 :
تاریخچه
در سال 1987 از کامپوزیت پلی سولفون با الیاف کربنی در ساخت صفحات ثابت کننده و رباط ها استفاده شد که نتایج مثبتی نیز حاصل شد.
با پیشرفت پلیمرهای قابل جذب، ساخت کامپوزیتهای قابل جذب آغاز شد. در ابتدا از این مواد برای ساخت ربات ها استفاده می شد؛ اما به مرور زمان از آنها در ساخت صفحات ثابت کننده نیز استفاده شد.
اسلاید 5 :
مواد کامپوزیتی مورد استفاده در ارتوپدی
انواع مواد کامپوزیتی که در ارتوپدی کاربرد دارند به چهار گروه اصلی تقسیم می شوند:
زمینه های ترمو پلاستیک
زمینه های ترموست
مواد قابل جذب
کامپوزیت های کربن-کربن
اسلاید 6 :
مواد کامپوزیتی مورد استفاده در ارتوپدی
پلیمرهای ترموپلاست به خاطر داشتن باندهای بین مولکولی قوی، زیست سازگاری و مقاومت خوبی در برابر آسیب های ناشی از رطوبت دارند. کاربردی ترین این مواد در ارتوپدی پلی اتراترکتون(PEEK)، پلی آریل اترکتون(PAEK) و پلی سولفون می باشند که زیست سازگاری عالی از خود نشان می دهند.
زمینه های ترمو پلاستیک
زمینه های ترموست
مواد قابل جذب
کامپوزیتهای کربن-کربن
اسلاید 10 :
پلیمرهای ترموست، مانند رزین های اپوکسی، زیست سازگاری و ویژگی پایداری متغیری دارند. لذا برای کاربردهای ارتوپدی چندان استفاده نمی شوند، اگرچه این مواد در ساخت صفحات ثابت کننده کامپوزیتی موفقیتهای چشمگیری داشته اند.
مواد کامپوزیتی مورد استفاده در ارتوپدی
زمینه های ترمو پلاستیک
زمینه های ترموست
مواد قابل جذب
کامپوزیتهای کربن-کربن
اسلاید 12 :
مواد کامپوزیتی مورد استفاده در ارتوپدی
پلیمرهای قابل جذب یا تخریب پذیر به طور ویژه در ساخت صفحات ثابت کننده کاربرد دارند. بعلاوه این مواد در ساخت تاندون و لیگامنت مورد استفاده قرار میگیرند. این مواد پس از مدتی در بدن جذب می شوند و از طریق تنفس و ادرار دفع می شوند.
زمینه های ترمو پلاستیک
زمینه های ترموست
مواد قابل جذب
کامپوزیتهای کربن-کربن
موادی که در این گروه کاربرد وسیعی دارند شامل پلی لاکتیک اسید (PLLA)، پلی گلایکولیک اسید (PGA)، پلی هیدروکسی بوتیرات (PHB) و کلاژن میباشند. به منظور ایجاد استحکام کافی این کامپوزیتها را بوسیله الیاف مناسب تقویت می کنند.
اسلاید 13 :
مواد کامپوزیتی مورد استفاده در ارتوپدی
این کامپوزیت ها نیز در ارتوپدی کاربرد دارند. علت این امر زیست سازگاری عالی آنها می باشد . اما در عمل به خاطر آزاد شدن ذرات کربن در اطراف بافت ها مشکلاتی نیز به وجود می آورند.
زمینه های ترمو پلاستیک
زمینه های ترموست
مواد قابل جذب
کامپوزیتهای کربن-کربن
اسلاید 14 :
تقویت کننده ها
الیاف کربن
الیاف شیشه
الیاف آرامید
تقویت کننده های سرامیکی
در میان موادی که به عنوان الیاف در کامپوزیت ها مورد استفاده قرار می گیرند الیاف کربن از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. کربن زیست سازگاری خوبی دارد و اگر در زمینه پلیمر به طور مناسب قرار داده شود ، استحکام عالی و خواص مناسبی به کامپوزیت می بخشد
اسلاید 15 :
تقویت کننده ها
انواع الیاف کربن:
فیبرهای بلند به صورت تک جهته که به کامپوزیت استحکام بالایی می بخشند.
فیبرهای کوتاه که به صورت تصادفی در زمینه پراکنده اند واستحکام آن همانند الیاف بلند نیست ولی میتوان از آنها در قالبگیری تزریقی استفاده کرد.
فیبرهای بافته شده
اسلاید 16 :
تقویت کننده ها
2 .الیاف شیشه
این فیبرها قیمت نسبتا پایینی دارند اما نسبت به الیاف کربن خواص ضعیف تری دارند.
3.الیاف آرامید
این الیاف استحکام فشاری و سفتی کمی دارند به همین جهت در مواردی که نیروی خمشی در میان است کاربرد کمی دارند.
4.تقویت کننده های سرامیکی
این مواد به دلیل زیست سازگاری خوبی که دارند در بایو متریالها به خصوص مواد دندانی کاربرد فراوانی دارند.
اسلاید 18 :
نقش کاشتنی های کامپوزیتی از نظر بیولوژیکی
در مورد زیست سازگاری کامپوزیت ها دو مسئله باید مورد بررسی قرار گیرد:
1. زیست سازگاری زمینه
2. زیست سازگاری الیاف
اسلاید 19 :
نقش کاشتنی های کامپوزیتی از نظر بیولوژیکی
در خصوص مواد زمینه، ترموپلاستیک هایی مثل PEEK، پلی سولفون و UHMWPE وPAEK به خاطر باندهای بین اتمی محکمی که دارند، در محیط بدن تولید مواد سمی نمیکنند. پس به طور عمومی زیست سازگاری خوبی دارند.
1. زیست سازگاری زمینه
اسلاید 20 :
نقش کاشتنی های کامپوزیتی از نظر بیولوژیکی
پلیمرهای ترموست نظیر PMMA یا اپوکسی، ممکن است در محیط های بیولوژیکی مونومرهای غیر واکنش دهنده آزاد کنند، البته این در صورتی است که واکنش پلیمریزاسیون کامل انجام نشده باشد.
1. زیست سازگاری زمینه
