Slayt 1

Biyomalzemeler vemplantlarHazrlayanlarMehmet ERETN 3003040023smail Hakk SESL 3003040061Sleyman AKDENZ 3003040002

Vcudun zarar gren veya ilevini yitirendoku veya organnn ilevlerini ksmi veyatamamen yerine getirmek zere tasarlanmsentetik veya ilenmi doal maddelerintmne biyomalzeme denir.

Biyomalzemelerin en nemli zellii biyolojikortamda zelliklerinin bozulmadandevamllnn srdrlebilmesidir

Geici veya daimi, dahili veya harici olarak, tedavi ve onarm gibi amalarla vcuda dahil edilen malzemeler implant malzemeleri olarak adlandrlr. deal bir implantn yumuak dokular tarafndan fiziksel olarak etkilenmemesi, yabanc cisim reaksiyonuna, enflamasyona, alerji ve hipersensitiviteye neden olmamas, kimyasal olarak inert olmas, karsinojenik olmamas, yapsn ve devamlln koruyabilmesi, istenilen ekli alabilmesi, sterilize edilebilmesi ve yeterli mekanik zelliklere sahip olmas gerekmektedir. Biyomalzeme kullanm,tarihin ok eski zamanlarna kadar uzanmaktadr.

Msr mumyalarnda bulunan yapay gz, burunve diler bunun en gzel kantldr.

Bronz ve bakr kemik protezleri kullanlmtr.

lk metal malzeme , Vanadyum elii olup kemik krklarnda plaka ve vida olarak kullanlmtr.

Son 30 ylda 40 akn metal, seramik ve polimer, vcudun 40dan fazla deiik parasnn onarm ve yenilenmesi iin kullanld.

Biyouyumluluk: Kedisini evreleyen dokularn normal deiimlerine engel olmayan ve dokuda istenmeyen tepkiler ( iltihap,pht vb.) oluturmayan malzemelerdir.Ksaca vcut ile uyuabilirliktir.

Metalik BiyomalzemelerMetalik biyomalzemeler kas-iskelet sistemimizin mekanik koullarna en iyi uyum gsteren malzemelerin banda gelirler.

Metalik biyomalzemeler belirli snrlarda, ar, uzun sreli, deiken ve ani yklemelere kar zelliklerini kaybetmeden dayanabilmeleri nedeniyle tercih edilmektedirler.

Biyouyumluluklarnn ve korozyon direnlerinin dk olmas, younluklarnn yksek olmas, dokulara gre ok sert olmalar, dezavantajdr.Metalik biyomalzemeler iin nemli noktalardan bir tanesi de, metalik biyomalzemelerin korozyona kars dayanml olmalar gereidir.

Metallerin korozyonuZARARLARI:korozyon rnleri doku ierisine girerek hcrelere zararvermektedir.mplant yzeyinde hasarlar oluur. ( implant gcnde azalma)

Korozyon,Metallerin evreleri ile istenmeyen bir kimyasal reaksiyona girerek oksijen, hidroksit ve dier baska bileikler oluturarak bozunmas ve hasara uramasdr.

Paslanmaz elikMetal implantlar arasnda ilk kullanma giren paslanmaz eliktir 316L L , karbon ierii dk (EN YAYGINI)Geici implantasyonda tercih edilir

Korozyon, biyouyumluluk ve yorgunluk mr gibi alardan dier alamlarn gerisindedir.

Plak ve vidalar, ukurlama yark korozyonuna yksek oranda maruz kalr

12Kobalt-Krom AlamlarKobalt-krom alamlar korozyona paslanmaz elikten daha direnlidir. Yorulma dayanmlar ve elastik modlleri paslanmaz elik ve titanyumdan daha yksektir. Sert olmalar ilenmelerini zorlatrr.

Titanyum AlamlarKorozyona direnleri mkemmeldirElastik modlleri dier metallerden daha dktr.(kemiinkinin 5-7 kat) Titanyum alamlar , dayankl ve hafif olular nedeniyle eklem protezleri yapmnda kullanlrken, yksek srtnme katsaylar nedeniyle eklem yzeyleri iin ideal deildirler

Bu alasmlarn oda scaklgnda,yzeyinde ksa srede yogun bir oksit tabakasolusmaktadr.

Bu oksit tabakas yogun elektron akn ve iyonlarn geiini nler.

Titanyumun avantajlar:

Uzun sreli implant kullanmnda (deri iine yerletirme) en iyi biyouyumluluk. Enjekte edilen maddelerle birlikte, kimyasal reaksiyona girme olasl en azdr. Younluu dk olduundan dolay, hafif arlktadr. Hipoalerjiktir (alerjik zellii az).16 PolimerlerMonomer ad verilen binlerce kk yapsal niteden olumu makromolekllerdir. (karbon, hidrojen, oksijen, nitrojen ) Polimerlerin, sert, yumuak, esnek, gzenekli,gzeneksiz gibi eitli yaplarda olmas deiik organlar ile uyum salayabilmesini kolaylatrr. Komplike malzemeleri retmek kolaydr.Biyoznrlk zellii vardr

1717 Polimetilmetakrilat (PMMA) Kemik imentosuProtez kompenentlerini kemie fikse etmek iin kullanlr. Kemie yakn elastik modl ile, kemik ve bu kompenentler arasndaki ksm doldurur ve proteze ulaan kuvvetlerin protez yzeylerinden kemik yzeylerine aktarlmasn salar.

1818ok Yksek Molekl Arlkl (UHMW) PolietilenYk binen yzeylerde metal veya seramikler ile eklemlemek zere kullanlr.

Metal veya seramiklerle kar karya kullanlmas durumunda metal-metal eklemlemesine gre ok daha dk bir srtnme katsays salanmaktadr

Kemik ve kkrdankine yakn olan elastik modl nedeniyle ok yklenmeler esnasnda bu oku azaltc bir rol oynar.

1919Seramik malzemelerVcudun zarar gren veya ilevini yitiren organlarnn onarm, yeniden yaplandrlmas veya yerini almas iin zel tasarml seramiklerin gelitirilmesi ve kullanmyla gereklemitir. Bu amala kullanlan seramikler, biyoseramikler olarak adlandrlrlar.

Biyoseramikler, biyoinert ve biyoaktif olmak zere iki grupta incelenir. (i) Biyoaktif seramik doku ve implant arasnda kimyasal ba oluumuna izin veren seramik malzemedir. (ii) Biyoseramikler; polikristalin yapl seramik (almina ve hidroksiapatit), biyoaktif cam, biyoaktif cam seramikler veya biyoaktif kompozitler (polietilen-hidroksiapatit) eklinde hazrlanabilmektedir.Slika ve alumina gibi metal ve metal olmayan elementlerden olumuturnert ya da biyoaktif malzemelerdir.Porous yapda biyoaktif seramik materyaller mukavemeti olduka dktrBiyouyumluluklar, korozyona ve anmaya kar direnci yksektir. Krlgan olmalar, ilenmelerinin zor olmas, esnek olmamalar en nemli dezavantajlardr.Alumina Calcium phosphate (apatite)Zirkonya Calcium carbonate

2222 Almina (Al2O3)Biyoinert olduu iin biyouyumluluu mkemmeldir.Yksek anma direncine ve dk srtnme katsaysMukavemet, yorulma ve tokluk gibi zellikleri tane byklne ve sinterlenme derecesine bal.Elastik modlnn kemiin elastik modlnden daha yksek olmas problemler yaratmaktadr.zellikle kala protezlerinde kullanlmaktadr.

2323

Zirkonya (ZrO2)Biyoinerttir, dk srtnme katsaysna ve yksek anma direncine sahiptir.Gerilme dayanmnn zamanla azalmas, potansiyel radyoaktif elementler iermesi ve kaplama zelliklerinin dk olmas dezavantajlardr.Elastik modl alminannkinden daha dk, mukavemeti ve tokluu daha yksektir.zellikle femur balarnda kullanlmaktadr.

2424

Kalsiyum Fosfat SeramikleriTetrakalsiyum fosfat, Ca4P2O9, Amorf kalsiyum fosfatTrikalsiyum fosfat, (TCP), Ca3(PO4)2, Hidroksiapatit, (HA), Ca5(PO4)3OH

Gzenekli yapdadrKemik oluumu iin yap iskelesi olarak kullanlmaktadr.( Yapay kemik)Metalik implantlar zerinde kaplama olarak kullanlmaktadr.Deien hzlarda biyolojik olarak bozunurlar. Kararllklar scakla ve bulunduu ortama baldr.

znebilirlik2525Cam ve cam-seramikler Silika (SiO2) temelli seramiklerdir. Cam seramikler Lityum/ Alminyum veya Magnezyum/Alminyum kristalleri ieren camlardr. Biyocamda ise silika gruplarnn bazlar kalsiyum, fosfor veya sodyum ile yer deitirmitir .Bylece doku ve implant arasnda kimyasal balanma gerekleir.Biyoseramiklerin Dokular ile EtkileimiCanl dokuya yerletirilen tm malzemeler, bu dokudan tepki alrlar. Bu tepki doku-implant ara yzeyinde oluur.Bu faktrlere bal olarak implant malzemeye olan doku cevabnn drt trnden bahsedilebilir.

* Malzeme toksikse, evresindeki doku lr.* Malzeme toksik deil ve biyoinertse, deiikkalnlklarda fibroz doku oluumu gerekleir.* Malzeme toksik deil ve biyoaktifse, dokuimplant arayzeyinde balanma gerekleir.* Malzeme toksik deil, fakat znr yapdaysa,evresindeki doku, implantn yerini alr.Biyoseramiklerin trne bal olarak gzlenendoku cevaplar farkl olurBiyoseramiklerin en yaygn kullanm alanlar unlardr1)Bel ve omurilie ait omurlarn onarmnda2)Die ait hatalarn dzeltilmesinde3)Tam veya ksmi kala paralarnda4)Solunum tpleri olarak5)Orta kulakta kk kemikler olarak6)Kalp kapakklarnda7)Kemik vidalar, hastalanm kemik kayb boluklarnn doldurulmasnda kullanlr.

KompozitlerKompozit, farkl kimyasal yapdaki iki ya da daha fazla sayda malzemenin, snrlarn ve zelliklerini koruyarak oluturduu ok fazl malzeme olarak tanmlanabilir. Kompozit malzeme, matris olarak adlandrlan bir malzeme ierisine eitli glendirici malzemelerin katlmasyla hazrlanr. Matris olarak eitli polimerler, glendirici olaraksa ounlukla cam, karbon ya da polimer lifler, bazen de mika ve eitli toz seramikler kullanlr.

Dolaysyla kompozit malzeme, kendisini oluturan bileenlerden birinin tek bana sahip olamad zelliklere sahip olur. Kompozitler, yksek dayanma ve dk elastik modlne sahip olduklarndan, zellikle ortopedik uygulamalar iin ngrlyor.

Yapsal uyumluluk dnldnde, metaller ya da seramikler sert doku uygulamalar iin, polimerler ise yumuak doku uygulamalar iin seilebilir.Metaller ve seramiklerin elastik modl ile tanmlanan sertlik dereceleri, insan vcudundaki sert dokulara oranla 10-20 kat daha fazla olur.

Ortopedik cerrahide karlalan en nemli problemlerden biri, kemikle metal ya da seramik implantn sertlik derecesinin birbirini tutmamasdr.Kullanmdaki tm bu olumsuzluklar ortadan kaldrmak amacyla, liflerle glendirilmi polimer kompozitler alternatif olarak sunulmaktadr.

CF: Karbon lifler HA: Hidroksi ApasitC: Karbon PMA: PolimetakrilatGF: Cam lifler PU: PoliretanKF: Kevlar lifler PTFE:PolitetrafloroetilenPMMA: polimetilmetakrilat PET: PolieeitlenteraftalatPS: polislfan PEA: PolietilakrilatPP: polipropilen SR:silikon kauukPHB: polihidroksi btirat PEG: polietilen glikolPGA: poliglikolik asit PC: polikarbonatPEEK: polietereterketon

mplantlarn TasarmModelleme- mplant hatlarnn nceden belirlenmesi - Vida yrngesinin belirlenmesi - Vida seimi ve yerleimi - Cerrahi aletlerin seimi- Teknik tatbikat

Tasarm ve MhendislikTasarm ncesi tan konulan ve kemik uzvunun kaybedildii anlalan hastann detayl tomogrofisi ekilir. Elde edilen kesit grntlerinin bilgisayar destekli birletirilmesi almas yaplarak, mevcut kemik kayb, -hasta eer kanser nedeniyle bu kayb yaamsa operasyon sresine kadar geen sredeki kayplar operasyon srasnda alnacak blge gibi birtakm planlama ve operasyon bilgileri ilgili doktor ve mhendisler tarafndan tespit edilir. Kemik younluk lmleri, implantn ilikide olaca tm kemikler iin yaplr, Hastann arl, ya ve biyomekanik hareketler gz nne alnmas gereken hususlardr. Grnt zerinde, uzunluk,a ve alan lmleri yaplmaktadr.

TEEKKRLER