Implantes Cerâmicos

Os materiais cerâmicos são ótimos candidatos para implantes médicos graças à biocompatibilidade e resistência.

 

Alumina, zirconia, e outras cerâmicas têm alta resistência ao severo ambiente corporal humano. Uma necessidade para melhorar e sempre-pequeno—contudo mais complexo—componentes biocompatíveis levaram os cientistas a desenvolver técnicas inovadoras que melhoram os implantes médicos cerâmicos. Estas técnicas estão nas áreas de molde de injeção, engenharia de superfície, e compósitos cerâmica-metal.

ARTICULAÇÕES ARTIFICIAIS

Os avanços no uso da cerâmica em articulações artificiais receberam muito atenção, especialmente desde o lendário golfista Jack Nicklaus que recebeu uma substituição total de quadril cerâmico-cerâmico em 1999 durante um procedimento experimental. Juntas de quadril de cerâmicas-cerâmica receberam aprovação da FDA em 2003.

Os materiais cerâmicos são usados como articulações artificiais desde os anos setenta quando produtos de alumina de primeira-geração demonstraram-se muito resistentes de com relaçãos ao metal tradicional e o polietileno. Os refinamentos na qualidade do material e técnicas de processamento, como também um melhor entendimento do design cerâmico, conduziu à introdução nos anos oitenta de componentes de alumina de segundo-geração com desempenho de uso até melhor.

Superfícies de carbono-diamante provêem uma biocompatibilidade, esterilização-compatível, alta resistência.

Os materiais cerâmicos acasalados com componentes do acetábulo de polietileno geram menor desgaste do polietileno do que do tradicional metal/polietileno com muita significância.

Os desgastes das partículas do polietileno induz a osteólise (um enfraquecimento do tecido ósseo circunvizinho) e faz o implante soltar. É uma causa primária de caras revisões das ciururgias.

A arte da tecnologia da cerâmico-em-cerâmica onde uma alumina em cabeças femurais juntamente com um acetábulo de alumina, elimina desgastes do polietileno. Um estudo do quadril Vitox cerâmico-em-cerâmicas demonstrou que a taxa de uso foi de somente 0.032 ciclos de mm3/milhão. Além de solucionar os problemas causados pelos desgastes do polietileno, o uso de sistemas de quadril cerâmico-em-cerâmicos alivia qualquer preocupação sobre a liberação de íon de metal no corpo como pode ser o caso com o tradicional sistema de quadril metal-metal.



Quadril Vitox : articulações de quadril cerâmico-em-cerâmicas eliminam desgastes de uso do polietileno e preocupações de liberação de metal-íon.

Este desempenho superior estende a vida das articulações artificiais, dando às articulações cerâmica-cerâmicaa uma vida bem maior que 20 anos. A vida mais longa é um benefício para o número crescente de pacientes mais jovens para que tal cirurgia seja agora uma operação viável: articulações cerâmico-cerâmicas proporcionou um estilo de vida mais ativo.

DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS IMPLANTÁVEIS.

O Desenvolvimentos de novas tecnologias em cerâmicas estão fazendo um papel igualmente importante na evolução da eletrônica implantável. Nos 45 anos desde que o primeiro marcapasso cardíaco foi implantado prosperamente nos EUA, os investigadores e doutores criaram uma ordem de eletrônica implantável que inclui marcapassos, defibriladores, implantes cocleares, dispositivos auditivos, sistemas de distribuição de drogas, e neuro-estimuladores.

Por exemplo, companhias médicas estão testando neuro-estimuladores que pulsa vários nervos para tratar de condições médicas particulares. Os neuro-estimuladores implantados no nervo hipo-glossal (no pescoço) trata da apnéia do sono. No nervo sacro eles tratam do intestino desjustado, e no estômago eles tratam da obesidade. Dispositivos cerâmicos também implantados no tálamo tratam da epilepsia, enquanto que no nervo vago podem tratar da depressão crônica. Outras regiões do cérebro também podem receber implantes cerâmicos para ajudar a tratar de enxaquecas e de desordens obssessivo-compulsivo.

Estes implantes crescem com confiabilidade nos componentes cerâmicos "feed-thrus" com uma interface funcional entre o dispositivo e tecido corporal. Um "feed-thrus" é um sistema cerâmico-metal que contém metal fixo ou pequenos tubos que atravessam um componente cerâmico. Os alfinetes deixam passar eletricidade dentro ou fora do dispositivo implantado para poder ter conexões sensoriais.

Produtos da Alberox de Cerâmicas "feedthru" para neuro-estimuladores que pulsa vários nervos para tratar condições médicas, inclusive epilepsia, depressão, enxaquecas, e obesidade.

O "feed-thrus" também pode administrar drogas em pacientes. O substrato cerâmico do "feed-thrus" age como um isolador elétrico, isolando os alfinetes de cada lado. O lugar de alojamento das cerâmicas prendem um "feed-thrus" que também sirve como dispositivo eletrônico anexo.

Um "feed-thrus" para dispositivos implantáveis deve ser hermético, com um isolamento contra vazamento ao redor de cada alfinete. O isolamento assegura que os fluidos corporais não entrarão em contato com o dispositivo e destrua a eletrônica interna. Também assegura que substâncias químicas no dispositivos de distribuição de drogas não escapem inadvertidamente. Uma solda do material, tipicamente 99.99% de ouro, une cada alfinete de metal ao isolador cerâmico.



Cerâmica "feed-thrus".

Um processo assegura que a solda adira com firmeza. Aqui a superfície cerâmica está preparada para soldar através de deposição de vapor físico (PVD) de um filme fino feito de um metal biocompaível como a platina, nióbio, ou titânio.

Os desenvolvedores dos dispositivos médicos implantáveis procuram desenvolver componentes menores e mais complexos. Por exemplo, existe agora uma cerâmica com diâmetro para o "feed-thrus" disponível para aplicações de distribuição de drogas com 104 alfinetes separados. Passagens elétricas atuais por cada alfinete, ativa combinações diferentes dos interruptores. Esta ação deixa o dispositivo administrar um maior número (ou combinações mais complexas) de drogas em determinado momento.

A aplicação do molde de injeção de pó (PIM) avançou na miniaturização do componente. Este método é fundamental na produção de características complicadas e geometrias incomuns, notavelmente para dispositivos auditivos, parafusos ósseos, e bombas de coração implantáveis.



Cerâmica "feed-thrus" deixa passagem de eletricidade interna e externamente ao dispositivo implantado para administrar um custo elétrico.

A metal por molde de injeção MIM é outra alternativa barata. Uma máquina de MIM pode moldar partes tipicamente em aproximadamente 10 segundos comparados a minutos ou até mesmo horas por técnicas convencionais. O MIM pode produzir componentes complicados que variam de instrumentos de laparoscopia a até mandíbulas de biópsia e aparelhos dentários.

Uma área importante adicional de tecnologia cerâmica para o desenvolvimento de implantes médicos são as superficies baseada em cerâmicas com o carbono de diamente (DLC). Estas camadas provêem uma biocompatibilidade, esterilização-compatível e superfície resistente para pontos de pivô de chave e superfícies. São usadas camadas de DLC para reduzir fricção, fazendo superfícies mais duras, e previnem a transferência de íon dos componentes de implantes de metais.

Há um mercado rapidamente se expandindo e evoluindo nos implantes médicos. Os cientistas de materiais e fabricantes de componentes cerâmicos continuarão desenvolvendo novos materiais e processos para implantes menores, mais sofisticados, e com duração de longo prazo.

Fonte e demais informações:  http://biomateriais.blogspot.com.br/2006/03/implantes-cermicos.html