Badania powierzchni supersprężystych dystraktorów NiTi użytych w leczeniu kraniostenoz u dzieci

• Autorzy: Lekston Z. , Kaczmarek M. , Prusik K. , Stróż D. , Kobus K. , Rychlik D.

Warianty tytułu

EN

Tests of the surfaces of superelastic NiTi distractors used in the treatment of craniostenosis in children

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono badania powierzchni supersprężystych implantów NiTi w postaci spawanych laserowo na zakładkę pierścieni użytych w badaniach klinicznych w leczeniu ścieśnienia czaszki u dzieci spowodowanego zbyt wczesnym zrośnięciem szwów czaszkowych. Wykonano badania porównawcze składu fazowego, morfologii powierzchni i odporności na korozję wżerową próbek ze spawów i drutów z okolicy spawu wyciętych z implantu w różnych stadiach przygotowania powierzchni poprzez szlifowanie mechaniczne, trawienie chemiczne, polerowanie elektrolityczne i pasywację podczas sterylizacji w parze wodnej oraz próbek spawu i drutu wyciętych z implantu usuniętego z organizmu. Rentgenograficzne badania powierzchni spawów i drutów pasywowanych w autoklawie oraz usuniętych z organizmu, zdezynfekowanych i wysterylizowanych nie wykazały różnic w składzie fazowym. We wszystkich próbkach w temperaturze pokojowej identyfikowano tylko fazę macierzystą B2. W mikroskopowych badaniach stwierdzono znaczne zróżnicowanie morfologii powierzchni w zależności od zastosowanej obróbki powierzchniowej. Analiza chemiczna powierzchni w mikroobszarach spawu i drutu z okolicy spawu wyciętych z próbki po implantacji wykazała obecność śladowych ilości chloru, fosforu, wapnia i sodu pochodzących ze środowiska tkankowego implantu. Badania potencjodynamiczne odporności na korozję wżerową wykazały nieznaczne rozbieżności zmierzonych wartości potencjału korozyjnego i potencjału przebicia w zależności od modyfikacji powierzchni.

EN

The paper presents the research on the surface of NiTi superelastic implants in the form of lap laserwelded rings used in clinical trials for the treatment of children with craniostenosis by premature fusion of the cranial sutures. There were performed comparative tests of phase composition, surface morphology and resistance to pitting corrosion of weld samples and wire samples cut out from the implant at different stages of surface preparation by mechanical grinding, chemical etching, electrolytic polishing and passivation during steam sterilization as well as of weld samples and wire cut out from the implant removed from the body. X-ray examination of the surface of the welds and wire passivated in an autoclave and removed from the body, disinfected and sterilized showed no differences in phase composition. In all the samples at room temperature only the B2 parent phase was identified. Microscopic tests revealed significant differences in surface morphology, depending on the applied surface treatment. Chemical analysis of the surface in the microareas of the weld and wire from around the weld cut from the sample after implantation showed the presence of trace amounts of nitrogen, chlorine, phosphorus, calcium and sodium from the tissue environment of the implant. Potentiodynamic tests of resistance to pitting corrosion showed slight discrepancy in the measured values of the corrosion and breakdown potentials, depending on surface modification.

Słowa kluczowe

PL

supersprężyste implanty; biomateriały

EN

superelastic implants; biomaterials

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 15, no. 112
• Strony: 31--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Lekston Z.

• Instytut Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice

autor

Kaczmarek M.

• Instytut Inżynierii Materiałów i Biomateriałów,Politechnika Śląska,ul. Konarskiego 18a, 44-100 Gliwice

autor

Prusik K.

• Instytut Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice

autor

Stróż D.

• Instytut Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice

autor

Kobus K.

• Klinika Chirurgii Plastycznej, ul. Jana Pawła II 2, 57-320 Polanica-Zdrój

autor

Rychlik D.

• Klinika Chirurgii Plastycznej, ul. Jana Pawła II 2, 57-320 Polanica-Zdrój

Bibliografia

• [1] Douglas G. R., David L. R., Glazier S. S., Smith T. E., Argenta L. C.: Surgical Advancement Influences Perioperative Care: A Comparison of Two Surgical Techniques for Sagittal Craniosynostosis Repair. Anesth Analg 97 (2003) 699-703.
• [2] Davis Ch., Wickremesekera A., MacFarlane M. R.: Correction of nonsynostotic scaphocephaly without cranial osteotomy: spring expansion of the sagittal suture. Childs Nerv Syst 25 (2009) 225-230.
• [3] Lauritzen C., Sugawara Y., Kocabalkan O., Olsson R.: Spring mediated dynamic craniofacial reshaping. Scand. J. Plast. Reconstr. Hand Surg. 32 (1998) 331-339.
• [4] Pelton A. R., DiCello J., Miyazaki S.: Optimization of processing and properties of medical-grade Nitinol wire. Min. Invas. Ther. & Allied Technol. 9 (1) (2000) 107-118.
• [5] Idelsohn S., Pena S, Lacroix D, Planell S. A., Gil F. S.: Continuous mandibular distraction osteogenesis using superelastic shape memory alloy (SMA). J. Mater. Sci.: Materials in Medicine 15 (2004) 541-546.
• [6] Lekston Z., Drugacz J., Morawiec H.: Application of superelastic NiTi wires for mandibular distraction. Materials Science and Engineering A 378 (2004) 537-541.
• [7] Lekston Z., Stróż D., Morawiec H.: Superelastic NiTi implants for continuous bone distraction. Eng. Biomater. 67-68 (2007) 38-41.
• [8] Kobus K., Węgrzyn M., Lekston Z., Morawiec H., Drugacz J.: Modeling of Scaphocephaly Using Superelastic Titanium-Nickel Rings:A Preliminary Report. Journal of Craniofacial Surgery 18 (3) (2007) 504-510.
• [9] Morawiec H., Lekston Z., Kobus K., Węgrzyn M., Drugacz J.: Superelastic NiTi springs for corrective skull operations in children with craniosynostosis. J Mater Sci: Mater Med. 18 (2007) 1791–1798.
• [10] Morawiec H., Lekston Z., Kobus K., Węgrzyn M., Drugacz J.: Superelasticity of NiTi Ring-Shaped Springs Induced by Aging for Cranioplasty Applications. Journal of Materials Engineering and Performance 18(5–6) (2009) 818-823.
• [11] Lekston Z., Łosiewicz B., Winiarski A., Jędrusik-Pawłowska M., Kromka-Szydek M., Miernik K.: Badania powierzchni klamer NiTi użytych w zespoleniach złamań jarzmowo-szczękowo-oczodołowych. Eng. Biomater. 96-98 (2010) 29-33.
• [12] Morawiec H., Goryczka T., Lelątko J., Lekston Z., Winiarski A., Rówiński E., Stergioudis G., Surface Structure of NiTi Alloy Passivated by Autoclaving. Materials Science Forum 636-637 (2010) 971-976.