Досліджено біосумісні полікристалічні кальцій-фосфатні покриття з контрольованими властивостями для застосування під час виготовлення косних імплантів. Розглянуто питання кристалізації фосфатів кальцію з водних розчинів за умов постійного складу на поверхні титану і сапфіру. Вивчено вплив ростових умов (температури, перенасичення, величини pH і ростового періоду) на фазовий склад і структурні характеристики кальцій-фосфатних покриттів складу: гідроксиапатит, гідроксиапатит / октакальцій фосфат, гідроксиапатит /октакальцій фосфат / дікальцій фосфат дигідрат. Розглянуто механізми зародкоутворення і росту покриттів на основі класичної теорії кристалізації Арреніуса. Проаналізовано вплив швидкості росту покриттів залежно від способу модифікації поверхні підкладки. Відзначено, що початковим етапом формування кальцій-фосфатних покриттів з водних розчинів є аморфний фосфат кальцію. Розроблено методи створення шарів, що модифікують інертну поверхню сапфіру, на основі боросилікатних біостекол, діоксиду кремнію і трикальцій фосфату, які забезпечують спрямоване зародкоутворення та ріст кальцій-фосфатних покриттів.

  Скачати повний текст

Установлено залежність коефіцієнта тертя та працездатності пари тертя від заданого на стадії попередньої обробки рельєфу поверхні. Показано, що лінійний знос тертя сапфір/поліетилен з заглибленням знижується, у порівнянні з аналогічною парою без заглиблень, на 26 - 30 %, а коефіцієнт тертя зменшується на 19 - 25 %. Вивчено залежність кута змочування сапфіра водою та гліцерином від кристалографічної орієнтації. Показано, що кут змочування максимальний для площини (0001) води та гліцерину. Виявлено, що з пар тертя Co - Mo - Cr/поліетилен, кераміка/поліетилен, сапфір/поліетилен за сукупністю функціональних властивостей перевагу має пара сапфір/поліетилен.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано нове рішення науково-технічної проблеми розробки формоутворення прецизійних виробів з кераміки й штучного сапфіру шляхом спрямованої зміни швидкісно-силових параметрів процесу їх алмазного доведення. Розкрито його сутність на прикладі процесу доведення прецизійних виробів типу усіченої кулі з забезпеченням їх сферичності менше 1 мкм. Вперше поставлено та вирішено числовим методом 3-вимірну контактну задачу процесу алмазного доведення прецизійних виробів типу усічена куля з кераміки й сапфіру з урахуванням взаємного впливу змінюваної геометрії контакту, кінематики та динаміки процесу внаслідок дії тертя й абразивного зношування тіл. Вперше показано, що вирівнювання розподілення швидкості зняття припуску по профілю виробу забезпечується спрямованою зміною швидкісно-силових параметрів процесу алмазного доведення: або збільшенням передатного відношення обертання виробу до притира, або додатковим силовим навантаженням зони притирання спеціально створюваним моментом сили притискання притиру.

  Скачати повний текст

Вперше експериментально визначено, що частинки монокристалічного корунду практично не викликають запальної реакції прилеглих тканин, що є свідченням його біоінертності. Проведено порівняльне оцінювання величини коефіцієнтів тертя найпоширеніших комбінацій пар матеріалів, які використовуються в шарнірах ендопротезів кульшового суглоба. Вперше одержано нові дані про властивості міцності головки та чашки ендопротеза кульшового суглоба з монокристалічного корунду. Обгрунтовано доцільність використання монокристалічного корунду в шарнірі ендопротеза кульшового суглоба.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано можливість зниження жорсткості та відхилення форми сферичної поверхні деталі внаслідок введення до кінематичної схеми процесу алмазного доведення такої поверхні додаткового обертального руху деталі та завдяки рівномірному розподілу навантажень по сферичній поверхні деталі, що дозволяє застосувати новий спосіб процесу алмазного доведення, який передбачає обертання деталі навколо двох осей і квазіцентральне навантаження зони обробки. Вивчено вплив твердості притиру з сірого чавуну на продуктивність алмазного до ведення деталей з кераміки медичного призначення для різних режимів обробки та встановлено, що для умов обробки головок ендопротезів має місце лінійна залежність продуктивності обробки від швидкості ковзання поверхонь і контактного тиску, за цього з підвищенням твердості чавуну продуктивність збільшується.

  Скачати повний текст

Розроблено технологію мікроплазмового напилювання біокерамічного покриття з гідроксіапатиту (ГА), що забезпечує необхідний фазовий склад і структуру. Установлено основні технологічні особливості процесу мікроплазмового напилювання. Визначено фактори, що найбільшою мірою впливають на процес напилювання та властивості покриттів з ГА. Визначено вольт-амперні характеристики мікроплазмотрона з виносним анодом. Досліджено вплив технологічних параметрів на коефіцієнт корисної дії плазмотрона. Для умов мікроплазмового напилювання визначено середньомасову початкову ентальпію та температуру плазми, швидкість і температуру частинок напилюваного порошку, коефіцієнт використання порошку. З застосуванням методу математичного планування багатофакторного експерименту встановлено залежність фазового складу біокерамічного покриття на основі ГА від параметрів мікроплазмового напилювання (струму, дистанції напилювання, витрат плазмоутворювального газу та порошку). Здійснено математичну обробку даних й одержано лінійні регресійні моделі, які дозволяють з'ясувати вплив цих параметрів на формування комплексу характеристик покриттів з ГА, що дає змогу визначити шляхи для контролю структури та фазового складу ГА за умов мікроплазмового напилювання. Визначено міцність зчеплення покриттів з основою залежно від наявності підшару та типу його матеріалу. Розроблено технологічні рекомендації стосовно нанесення покриттів з ГА на ендопротези.

  Скачати повний текст

Вперше визначено рентгенологічні та рентгенометричні особливості у хворих з атрофічним, нормотрофічним і гіпертрофічним типами остеоартрозу (АО) кульшового суглобу (КС), важливі для підбору ендопротеза за типом фіксації, формою та типом покриття його компонентів. Розроблено систему клініко-ренттенологічної бальної оцінки результатів едопротезування КС, яка дозволяє комплексно оцінити в динаміці функцію протезованого суглоба, стан кісткової тканини навколо ендопротеза, стан і позицію його компонентів. Проаналізовано віддалені результати тотального безцементного ендопротезування у хворих на ОА КС. Вперше встановлено, що достовірними причинами нестабільності ацетабулярного компоненту були його вертикальна позиція, неповне покриття компонента кістковою тканиною та наявність до операції кістоподібної перебудови кульшової западини. Вперше виявлено, що за атрофічного типу ОА КС рівень клоногенної активності строми кісткового мозку є низьким, а за гіпертрофічного типу ОА її рівень є високим. Встановлено залежність пружньо-деформованого стану кісткової тканини кульшової западини та стегнової кістки (СК) від форми компонентів ендопротеза з безцементним типом фіксації. Вперше визначено, що за імплантації ацетабулярного компонента форми врізаного конуса виникають локальні напруження кісткової тканини кульшової западини на рівні зламу лінії врізаного конуса, які в сім разів перевищують межу міцності кісткової тканини в цій ділянці. Встановлено, що імплантація феморального компонента за формою, яка не відповідає формі кістково-мозкового каналу СК, призводить до появи зон локальних перевантажень кісткової тканини СК.

  Скачати повний текст