Új típusú antiszeptikus “fixateur externe” csontrögzítő rendszerek mechanikai és anyagtechnológiai fejlesztése

Készítette: Hosszú Gábor - MSc hallgató

Konzulens: Olasz Sándor – Anyagtudomány és Technológia Tanszék

Szekció: Orvostechnika

Az ún. “fixateur externe” azaz a külső csontrögzítési technika már Hippokratészt is foglalkoztatta az ókorban, szélesebb körű alkalmazására azonban csak az 1960-as évek végén, a vietnámi történések hatására került sor. A háborúban ugyanis rengeteg csonttörést szenvedett sérültet kellett ellátniuk a tábori orvosoknak, akiknek gyors és egyszerű megoldást kellett találni a rehabilitációra, melynek alapja a csontok megfelelő rögzítése.

Habár a módszer egyszerűségének, és gyorsaságának köszönhetően az egész világon elterjedt, hivatalos statisztikák szerint az eljárást követően a betegek körülbelül 50%-án jelentkezik valamilyen elfertőződés [1]. Ennek leggyakoribb helye a szerkezet vázát rögzítő nyársak furata. Jelen TDK dolgozat elsődleges célja a posztoperációs elfertőződések problémának újragondolása, és egy modern antiszeptikus hatású felület létrehozása, annak részletes bevizsgálása, esetleges emberi alkalmazásának előkészítése. A kiírt feladat szerint a dolgozatom második fő célja a nyársak mechanikai áttervezése nagy múltú Országos Traumatológiai Intézet jogutódjával, jelenlegi nevén a Péterfy Kórház Baleseti Központjának Szeptikus Osztályával együttműködve.

Az ezüst antibakteriális hatását már az ókorban ismerték, jelen tanulmányban mi is ebből indulunk ki az újfajta baktericid bevonat létrehozásakor [2,3]. Egyszerű vegyszerekkel kicsapatást majd polírozást alkalmaztunk, hogy kellő mennyiségű, jól feltapadt nano ezüst szigeteket hozzunk létre a felületre, közvetlenül a legfelső Beilby-rétegbe ágyazva. Az eredeti nyársak anyagát is megváltoztattuk. Az orvostechnikában alkalmazott saválló acélról titánra tértünk át, a fémérzékenység elkerülésére, valamint a biokorrózió csökkentése céljából [4].

A mechanikai áttervezés 3 részből állt. Először a menetet egy más profilú menetre cseréltük, hogy jobb kötési szilárdságot érjünk el. Másodszor egy csigafúró élére hasonlító másodlagos menetet illesztettünk, ennek célja a könnyebb becsavarhatóság. Ugyanebből a célból a nyárs hegyét is átterveztük. Végül a becsavarásnál alkalmazott, befogáshoz tartozó poligonkötést terveztük át, a könnyebb és stabilabb befogás érdekében.

A mechanikai és anyagtechnológiai áttervezés eredményeit mechanikai és kémiai tesztekkel vizsgáltuk. Mechanikai vizsgálatok között szerepel a szakítóvizsgálat és a becsavarási nyomaték mérése. Kémiai vizsgálatok a bevonat ellenőrzésre irányultak. Abszorpciós vizsgálatot és állatkísérleteket végeztünk.

[1] Pin tract infection with external fixation of pediatric fractures - Johannes Schalamona, Thomas Petnehazya, Herwig Ainoedhofera, Ernst B. Zwickb, Georg Singera, Michael E. Hoellwartha - Journal of Pediatric Surgery - 2007

[2] Silver coated materials for external fixation devices: in vitro biocompatibility and genotoxicity- M. Bosettia, A. Mass"eb, E. Tobinc, M. Cannasa - Biomaterials - 2001

[3] Deposition of silver nanoparticles on titanium surface for antibacterial effect - International Journal of Nanomedicine – 2010

[4] Csontrögzítő csavarok fejlesztése – Olasz Sándor – Diplomamunka – BME Anyagtudomány és Technológia Tanszék - 2010

szerző

Hosszú Gábor
gépészmérnöki
nappali alapszak

konzulens

Olasz Sándor
meghívott oktató, PhD hallgató, Anyagtudomány és Technológia Tanszék

helyezés

Jutalom