Orvosi adatok! Melyik tudomány kell ismerni? A Robo sapiens. Koponyalékelés aranylemez. Orvostechnikai anyagok II április 13.

Átírás

1 Orvosi adatok! Orvostechnikai anyagok II április 13. Szabadíts Péter Az emberek születéskor várható életkora 1910-ben 38 év volt en 68 év. 7,2 milliárd ember él a földön ennek kb.40%-a Indiában és Kínában A munkaképtelenség leggyakoribb oka a derékfájdalom. Kb sztentet ültettek be az USA-ban 2010-ben. Az első csípőprotézist 1960-ban ültették be, napjainkban kb ültetnek be évente az USA-ban. 1 2 Melyik tudomány kell ismerni? Orvostudomány Anatómia Élettan Immunológia Kórtan Kórélettan Sebészet Belgyógyászat Stb. Műszaki tudomány Gépészmérnök Mechanika, Biomechanika, Anyagtudomány, Áramlástan, Polimertechnika, Optika, Terméktervezés Vegyészmérnök Fizikai kémia, Szerves és szervetlen kémia Villamosmérnök Méréstechnika, Irányítástechnika, Automatizálás 3 4 A Robo sapiens Koponyalékelés aranylemez Betegség vagy sérülés miatt végezhették. Aranylemezzel fedték magas rangú személyeknél 55% gyógyult a lékelésen átesettek közül. Mechanikai védelem és térelválasztás lehetett a cél. Geo Magazin 2011/8 5 2,5-10 µm vastagságú poli-dimetilsziloxánfilmeket alkalmaznak a sebészetben a sérült agyhártya pótlására i.e Dél-Franciaország 6 1

2 Szemlencse implantátumok Cochlearis implantátum Az Array lencséknél több eltérő erősségű koncentrikus optikai gyűrűt használnak. A különböző zónák változó távolságra élesítik a látást. A lencse közepe kifejezetten a távolra látást segíti. E tervezés miatt ez a lencse jobban hasonlít a szem természetes lencséjéhez, mint a monofokális lencse. 7 8 Cochlearis implantátum Cochlearis implantátum 9 Platina Iridium (90-10%) elektróda. 10 Fogászati tömés Fogpótlás Amalgám versus polimer fogpótlás. Amalgám alakzáró, esztétikailag nem kielégítő, másodlagos szuvasodás lehet a fogat elszínezi. Polimer zsugorodik, széli részei elszíneződhetnek, formázhatósága nem azonos. Aranybetétes kerámia, pontosabb illeszkedést nyújt az arany illesztés miatt. Kerámia a keménysége idegentest érzetet nyújt, nem pontos illeszkedés esetén a szemben lévő fogat koptatja

3 Fogászati implantátumok Galván effektus, többféle fém esetén. Csont és implantátum iránya a csontra ható terhelést befolyásolja. Folyamatos erőhatások a nyelv mozgásából és a beszédből kifolyólag. Ha az implantátumba belenő a csont, akkor lesz tartós, ennek érdekében járatok vannak a csavarban. Az implantátum vesztés megfelelően választott páciens és beültetés esetén 10% alatti. 13 Izületi implantátumok 5000 lépés/nap lépés/év éves kihordási idő lépés A felső ugróízület pótlásának igénye nem új keletű, már 25 éve voltak kevésbé sikeres próbálkozások erre nézve, de az utóbbi 10 évben az implantátumok rohamos fejlődése nyomán lehetővé vált sikeres implantátum kifejlesztése és egyre több alkalommal a felső ugróízület sikeres pótlása. 14 A térd biomechanikája Térd protézis A térd flexióját egy olyan csúszó-gördülő mozgásnak tekinthetjük, amely során a flexió véghelyzetéig a femur a tibiaplatón hátra-, illetve extenzió közben előrefelé elmozdul. 15 CoCrMo-UHMWPE 16 Csípőprotézis Csípőprotézis lépés/nap lépés/év éves kihordási idő lépés CoCr, Ti-UHMWPE, PMMA

4 Vállprotézis Vállprotézis Vállprotézis Könyök protézis Orsócsont (radius) protézis 35 fokban mozgó bipoláris rádius fej teljes egészében lefedi a humerális condylust A gömb alakú humeralis fej központja nem esik egybe a humerus tengelyével, és a humerális fej mediális eltolódása,a medialis eltérés, relatíve állandó. 21 CoCr-UHMWPE 22 Izületi protézisek Szilikon PE, PS, PDMS 23 szilikonok élettani szempontból indifferens az emberi és állati szövetekre ártalmatlan, közömbös anyagok humán szövetek befogadják az enzimek számára bonthatatlan ismeretlen anyagok felületük általában hidrofób, a szövetek, sejtek sem tudnak megtelepedni rajtuk enzimatikus bonthatatlanságuk következtében nincs táptalajeffektusuk felületükön megtapadó mikroorganizmusok nem képesek lebontani és tápanyagként felhasználni anyagukat nem váltanak ki szöveti ellenreakciókat 24 4

5 Pénisz protézis Szilikon implantátumok A leginkább élettani megoldás. A cilinder leereszthető és teljesen felpumpálható. Teljes életre szóló műszaki garancia. Poliuretánnal kombinált szilikon 25 A megfelelő formára alakított szilikongumimembránokat készítik el, s ezt a formát fiziológiás sóoldattal, szilikonolajjal, esetleg természetes olajokkal töltik fel. Beültetett protézis nehéz, a membránokon keresztül idővel anyagtranszport történhet, s a protézis elveszítheti formáját, illetve a protézis belső tere elfertőződhet, esetleg a bediffundált anyagok bomlásnak indulhatnak. 26 Orvostechnikai anyagok vizsgálata ISO fecskendők vizsgálata, folyadék felszívásához és befecskendezéséhez szükséges erő. ISO fecskendők vizsgálata, folyadék felszívásához és befecskendezéséhez szükséges erő, maximális túlnyomás meghatározása ISO fecskendők vizsgálata. 29 ISO fecskendők vizsgálata, folyadék felszívásához és befecskendezéséhez szükséges erő, vízszintes helyzetben. 30 5

6 ISO fecskendők vizsgálata, folyadék felszívásához és befecskendezéséhez szükséges erő. Tű beszúrásához szükséges erő irányfüggése Tű geometriája Élessége Közeg viszkozitása Beszúrás iránya Orvostechnikai anyagok vizsgálata Orvostechnikai anyagok vizsgálata ASTM F88 T-tépés tartományban ASTMF2256 ragtapasz Thúzása Kötések szakadási vizsgálata. A műszaki gyakorlatban használt anyagvizsgálattal megegyezik! ASTM D ae3, ASTM D e4, EN 455-2, ISO , ISO/AWI 11193/2 Alapanyag: latex, nitril, vynil. Nyújtási erő Nyúlási képesség

7 Orvostechnikai anyagok vizsgálata Mozgó alkatrészek XY irányú terhelési vizsgálata Orvostechnikai anyagok vizsgálata Gyógyszertörési vizsgálat Orvostechnikai anyagok vizsgálata ISO és ISO mellimplantátum fárasztási vizsgálata, ciklus, 200 ciklus/perc ISO fogászati implantátumok fárasztási vizsgálata, terhelő erő 30 oldalirányú ASTM F543 szabványcsalád csontcsavarok becsavarási vizsgálata. Sztentek bevezethetőségi vizsgálata

8 A sztentekre vonatkozó szabványok MSZ EN :2004 (2009-ben visszavonták) MSZ EN ISO : (2013-ban visszavonták) MSZ EN ISO :2013 Mindegyik szabvány ismerteti a bevezethetőséget, de mérési eljárást vagy mérőszámot nem rendel hozzá. Sztentek bevezethetősége MSZ EN 14299:2004 szabvány alfejezetében foglalkozik a bevezethetőség fogalmával szakaszban határozza meg a bevezethetőség (Trackability) fogalmát. A szabvány megfogalmazása szerint azt kell meghatározni, hogy a sztent és hordozórendszere képes-e végighaladni a vezetődrót mentén az érben, követve annak kanyarulatait, és képes-e leküzdeni az érben lévő szűkületeket. Ebben az alfejezetben több tulajdonságot is értelmez a szabvány. Az itt meghatározott további tulajdonságok a csavarhatóság (Torqability), az átnyomhatóság (Pushability), ívkövető képesség (Profile effect/flaring) és a sztent retenció (Dislodgement force) Sztentek bevezethetősége Az MSZ EN ISO :2009 szabvány szakaszában határozza meg a bevezethetőséget (Trackability), amely azt mondja ki, hogy a sztentnek és hordozórendszerének képesnek kell lennie arra, hogy eljuttatható legyen a célzott érszakaszba. Az MSZ EN ISO 25539: szabványban az MSZ EN ISO :2009 szabvánnyal azonos helyen és módon vannak leírva az előzőleg felsorolt sztenttulajdonságok. Egyik szabvány sem határoz meg pontos mérési eljárást, vagy leírást a mérés menetére vagy a mérőberendezésre. 45 A sztent bevezethetőségét befolyásoló tulajdonságok az érrendszer, annak kanyarulatossága és szűkületei, belső felülete a vezetőkatéter, amelyben a sztent halad a vezetődrót, amely mentén a sztent halad a ballonkatéter, amely a sztentet szállítja, annak átmérője hajlékonysága profilátmérője anyaga a sztent és annak következő tulajdonságai hosszúsága átmérője alapanyaga kialakítása (mintázata) hajlékonysága 46 Sztentrendszer felépítése Bevezethetőség mérőberendezései 47 Dyet és munkatársai által kifejlesztett érmodell aorta bifurcatio érmodellje 48 8

9 Schmidt és munkatársai által kifejlesztett, a bevezethetőség és a keresztülnyomhatóság mérésére szolgáló berendezés képe 49 Schmidt és munkatársai által 2012-ben kifejlesztett érmodell 50 Ohyama és munkatársai által használt carotis érmodell képe Kenny és McDermott 2D érmodelljének képe Kenny és McDermott 3D érmodelljének képe Kenny és McDermott lemezbe mart koronária érmodelljének képe

10 Az érmodell megalkotása A Certiga Engineering Solutions GbR. által kifejlesztett mérőberendezés 55 Koszorúér-röntgenfelvétel típusa RCA LAD LCX Darabszám Az érmodell Sztentrendszerek bevezethetőségi vizsgálata Köszönöm a figyelmet! 59 10