Разрушение костных имплантов. Как предотвратить повреждения скаффолдов

Импланты, используемые для восстановления костей, должны выдерживать ежедневные нагрузки, однако они могут разрушаться. Исследователи из Пермского Политеха изучили, как формируются трещины в скаффолдах, и предложили решения для повышения их долговечности.

Скаффолды, выполняющие роль каркаса для замещения костной ткани, подвергаются постоянному воздействию внешних сил. Даже когда человек стоит, на кости и импланты оказывается давление. Если имплант недостаточно прочен, его разрушение может нарушить процесс заживления и даже вызвать воспалительные реакции.

Исследования Пермского Политеха показали, что различные структуры скаффолдов реагируют на нагрузки по-разному. Ученые смоделировали влияние растягивающих и сжимающих сил на разные типы скаффолдов. Они изучили четыре различных модели, каждая из которых имела уникальную пористую структуру. Эти поры помогают повторять форму кости, но при этом могут оказаться слабым местом под воздействием нагрузок.

"Чем выше жесткость импланта, тем раньше он разрушится при растяжении."

• Михаил Ташкинов, заведующий лабораторией ПНИПУ

С помощью компьютерного моделирования удалось создать алгоритм, который выделяет зоны потенциального разрушения в скаффолдах. Ученые выявили, что структура импланта оказывает решающее влияние на его способность выдерживать нагрузки. Это открытие позволяет оптимизировать проектирование скаффолдов, чтобы минимизировать риск появления трещин.

Разработка новых прочных имплантов может существенно повысить качество лечения костных повреждений. Понимание механизмов разрушения позволяет проектировать более устойчивые конструкции, способные долгое время выполнять свои функции без риска разрушения.

Источник : пресс-служба ПНИПУ

Изображение: KamranAydinov Freepik