Кобальт-хром-молибденовые и другие сплавы, используемые в качестве имплантатов в травматологии

Следующим шагом в развитии металлических имплантатов стало использование кобальт-хром-молибдено-никелевых сплавов.

Состав кобальт-хромовых сплавов, используемых в качестве медицинских имплантатов и устройств (Cook, 1986)

Компонент	ASTM F90	ASTM F75
	Количество в масс.%	Количество в масс.%
Хром	19-21	20-30
Никель	9-12	2,5
Молибден	-	5-7
Углерод	0,05-0,15	0,35
Марганец	2,00	1,0
Фосфор	0,03	0,03
Кремний	1,00	1,00
Вольфрам	14-16	-
Железо	3,0	0,75
Кобальт	До 46-53	До 57-65

Однако, по данным Мюллер и соавт. (1996), кобальт-хромовые сплавы все реже используются при остеосинтезе костной ткани, а тантал и ниобиевые имплантаты не находят широкого применения вследствие отсутствия ряда важных механических и биологических качеств или высокой их себестоимости.

Входящие в их состав легирующие компоненты, как правило, являются чрезвычайно токсичными для тканей. Они, за исключением Та и Nb, препятствуют диэлектрическому остеосинтезу, т.к. являются хорошими проводниками. На их поверхности наблюдаются бурные электрохимические реакции с высвобождением токсичных продуктов. Их поверхность, как правило, не взаимодействует с костной тканью, от которой они, в большинстве случаев, отделяются стромальной капсулой, снижающей прочность фиксации костных отломков при переломах.

Считается, что кобальт-хром-молибденовые сплавы, равно как и стальные, несмотря на то, что имеют высокие механические и прочностные характеристики, по своей биосовместимости значительно уступают металлам и сплавам капсульной группы, способным формировать на своей поверхности защитный слой. Последние по праву считаются металлами 21-го века (Alcantara et al., 1999).

Механические характеристики танталового и никель-титанового сплавов, используемых в медицинских устройствах (Cook, 1986)

Параметр	Тантал	Никель/титан (45/55%)
Модуль упругости, МПа	1,8x10⁵	0,8x10⁵
Модуль сдвига, МПа	6,9x10⁴	-
Упругое сопротивление (0,2%)	-	7,6x10²
&sigma-, МПа	3,4—12,5x10⁴	1,12x10³
&delta-,%	1-40	8
Соотношение Пуассона	0,32	-

А.В. Карпов, В.П. Шахов
Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики