Применение полимерных материалов в медицине

Широкое применение в медицине полимерных материалов определяется их высокими потребительными свойствами, особенно более низкой стоимостью по сравнению с изделиями из металлов и их сплавов и способностью легко перерабатываться в случае использования их в качестве изделий одноразового пользования.

Применение полимеров для изготовления изделий медицинской техники позволяет осуществлять серийный выпуск инструментов, предметов ухода за больными, специальной посуды и различных видов упаковок для лекарств, обладающих рядом преимуществ перед аналогичными изделиями из металлов и стекла: экономичностью, в ряде случаев — повышенной стойкостью к воздействию различных сред, возможностью выпуска изделий разового использования и другие.

Полимеры, предназначенные для применения в восстановительной хирургии, должны обладать следующими потребительными свойствами:

• •    физиологическая безвредность,

• •    отсутствие токсичности и канцерогенных свойств,

• •    минимальное раздражающее действие на контактирующие с полимером ткани и другие.

Кроме того, конкретные области применения полимеров при протезировании тканей и органов предъявляют разнообразные и жесткие требования по комплексу физико-химических и механических свойств.

Такие полимеры предназначены для постоянной или временной замены пораженных или утраченных тканей и органов живого организма.

Биоинертные полимеры предназначены для длительного обеспечения функционирования органов и тканей. Такие полимеры должны обладать высокой устойчивостью к воздействию сред организма, не изменять своих первоначальных характеристик при многократных деформациях, допускать тепловую, радиационную и химическую стерилизующую обработку.

Биоассимилируемые полимеры используют для временного обеспечения функционирования органа на период регенерации тканей. Такие полимеры должны обладать способностью растворяться или деструктироваться под влиянием жидких сред с образованием нетоксичных продуктов, ассимилируемых тканями, с последующим выведением их из организма. Скорость превращения твердых биоас- симилируемых полимеров в жидкие продукты под влиянием биологической среды должна соответствовать скорости регенерации тканей организма и составлять от нескольких недель (при протезировании мягких тканей) до нескольких месяцев (при протезировании костных тканей).

Разберем более подробно каждую область применения полимеров в хирургии.

Полимеры для сердечно-сосудистой хирургии предназначены в первую очередь для протезирования клапанов сердца и сосудов. С этой целью в клинической практике используют следующие полимерные материалы:

• •    для протезирования сосудов — волокна из фторированных полиолефинов (фторлон), полипропилена, полиэфирные волокна (лавсан);

• •    для клапанов сердца — кремнийорганические (силиконовые) каучуки, полипропилен, волокна из фторлона, поликарбонат. При некоторых реконструктивных операциях на сердце применяют войлок различной плотности из фторлона.

К потребительным свойствам таких полимеров помимо общехирургических требований к материалам, применяемым для протезирования сердца и сосудов, предъявляют и специфические требования: они не должны вызывать гемолиз (разрушение) крови и образование тромбов.

Следует иметь в виду, что ряд полимеров, таких как полиамиды, полистирол, способствуют тромбообразованию. Лавсан, политетрафторэтилен, полиэтилен, полиуретаны не влияют на процесс тромбообразования, а некоторые из полимеров даже задерживают образование тромбов.

Полимеры для хирургии других внутренних органов и тканей. Операции на легких, пищеводе, кишечнике, мочевыводящих путях и др., проводимые с применением полимерных материалов, многочисленны, однако наиболее широкое клиническое применение нашли клеящие композиции акриловых полимеров и, в частности, на основе эфиров цианакриловой кислоты.

Соединение тканей при различных хирургических операциях с помощью клея — значительный шаг в совершенствовании медицинских технологий, т.к. обеспечивает герметичность соединения, возможность резкого сокращения количества накладываемых швов и даже бесшовного соединения, ускорение операций и сокращение времени заживления ран.

Большое количество операций на диафрагме, при лечении грыж, замещении дефектов тканей брюшной стенки, закрытии дефектов пищевода и др., осуществляется с применением сетчатых материалов из капронового волокна, полиэфирных волокон, волокон из полипропилена и фторлона. Имеются сообщения об успешном протезировании желчных протоков, мочеточников с помощью трубок из полиэтилена, пластифицированного поливинилхлорида, крем- нийорганических каучуков.

Однако ряд исследователей отмечает, что применение протезов из указанных материалов дает лишь временный положительный эффект, т.к. в большинстве случаев наблюдается «инкрустация» протезов солями, приводящая к последующей их закупорке.

Весьма актуальная проблема хирургии легких — восстановительные операции на трахеях, бронхах, а также операции, связанные с необходимостью заполнения послеоперационных полостей. Помимо клеев, при этих операциях могут широко использоваться вспененные и гелеобразные композиции на основе биоинертных и биосовместимых полимеров. Широко применяются полиорганосилоксаны (монолитные и вспененные) для пломбирования послеоперационных полостей, восстановления формы грудной железы и др.

Полимеры, используемые в травматологии и ортопедии предназначены для создания различных изделий внешнего протезирования (протезов конечностей, ортопедических вкладок, туторов и др.) Широкое применение находят полиэтилен, поливинилхлорид, стеклопластики, жесткие и эластичные пенопласты, которые позволяют облегчить протезы, улучшить их функциональные, гигиенические свойства и внешний вид.

Широкое развитие получили работы по созданию полимеров для внутреннего протезирования суставов, участков костей, сухожильных и мышечных связок.

Для замены сухожилий и связок применяют лавсановые ленты. Закрытие дефектов черепа осуществляют с помощью пастообразных композиций на основе акриловых полимеров и сополимеров, утверждающихся без нагревания.

Актуальная проблема травматологии — создание различных соединительных элементов (штифтов, скоб) из биосовместимых полимеров. Это позволит отказаться от операций по извлечению этих элементов после завершения регенерации костных тканей. Важной задачей является также разработка клеевых композиций, обеспечивающих высокую прочность склеивания костных тканей.