В МАИ разработали гибкие титановые имплантаты для позвоночника, сохраняющие подвижность

Новые конструкции из никелида титана позволяют избежать сращивания позвонков после операций и равномерно распределяют нагрузку, снижая риск повторных вмешательств.

Сотрудники Московского авиационного института (МАИ) усовершенствовали методику создания позвоночных имплантатов из сплавов на основе титана. Новые конструкции позволяют сохранять естественную подвижность позвоночника после операций, а также отличаются повышенной надёжностью, долговечностью и биосовместимостью.

В современной хирургии для стабилизации позвонков при травмах, переломах и заболеваниях традиционно используют транспедикулярные фиксаторы — балки и винты из титановых, кобальтовых сплавов или нержавеющей стали. Их главный недостаток — избыточная жёсткость, из-за которой позвонки практически сращиваются с соседними, полностью теряя подвижность. Это приводит к перегрузке соседних позвонков, их преждевременному износу и дегенерации. Нередко уже через несколько лет пациенту требуется повторная операция.

Учёные МАИ сосредоточились на совершенствовании имплантатов нового поколения с балками из никелида титана — сплава, способного запоминать форму, возвращаться к ней и хорошо пружинить. Такие конструкции более гибкие, лучше адаптируются к нагрузкам и устанавливаются без полного сращения позвонков, сохраняя подвижность позвоночника и равномерно распределяя нагрузку.

Однако это создаёт повышенный риск преждевременного износа изделия. Как пояснила доцент образовательного центра института «Новые материалы и производственные технологии» МАИ Елена Лукина, при движениях пациента балки совершают микроскопические перемещения в местах крепления к винтам, что может вызвать появление трещин. Кроме того, конструкция функционирует в агрессивной физиологической среде, что чревато коррозионно-механическим разрушением.

Специалисты провели детальный анализ клинических результатов использования конструкций из никелида титана. На основе полученных данных они оптимизировали состав сплава (соотношение никеля и титана), разработали технологию обработки изделий, включая создание специального защитного покрытия, усовершенствовали конструкцию элементов крепления и методики испытаний. Опытные образцы показали значительно более высокую устойчивость к разрушению и увеличенный срок службы по сравнению с российскими и зарубежными аналогами.