BIOMATERIALES

BIOMATERIALES

DRA. CECILIA HENRIQUEZ ÁVALOS

RIII ORTOPEDIA Y TRAUMATOLOGIA

HOSPITAL RUBEN LEÑERO

DEFINICIÓNDEFINICIÓNSE REFIERE AL MATERIAL SINTETICO O NATURAL

TRATADO QUE SE USA PARA REEMPLAZAR O AUMENTAR LOS TÉJIDOS Y LA FUNCIÓN DE LOS ORGANOS.

BIOCOMPATIBLE QUE SEA CÁPAZ DE TENER LA MISMA FUNCIÓN SIN SER RESPONSABLE DE PROVOCAR INTOLERANCIA TANTO LOCAL O SISTÉMICA

SER RESISTENTE A LA CORROCIÓN Y A LA DEGRADACIÓN

CLASIFICACIÓN:CLASIFICACIÓN:

SEGÚN SU COMPOSICIÓN QUÍMICA:METALESPOLIMEROSCERÁMICASMATERIALES COMPUESTOS

CLASIFICACIÓN:CLASIFICACIÓN:SEGÚN SU RESPUESTA BIOLÓGICA:

BIOTOLERANTES (polimetilmetacrilato, acero inoxidable, aleaciones de cromo-cobalto) son encapsulados

BIOINERTES (circonia, alúmina, titanio) la superficie del material, recubierta por una capa de óxido estable, presenta contacto directo con el hueso y no produce inhibición de la osteogénesis

BIOACTIVOS (cerámicas de fosfatos de calcio, cerámicas de óxido de silicio o biovidrios) enlace químico directo con el hueso circundante

USOS EN ORTOPEDIAUSOS EN ORTOPEDIA

REEMPLAZOS ARTICULARESFIJACIÓN INTERNA DE

FRACTURAS, OSTEOTOMIAS O ARTRODESIS

CIERRE DE HERIDASRECONSTRUCCION DE TÉJIDOS

BLANDOS

PROPIEDADES MECÁNICAS

PROPIEDADES MECÁNICAS

ESTRESS CONTRA TENSIÓN:ELASTICIDADPLASTICIDADDUCTIBILIDAD CONTRA FRAGILIDADCOMBINACIÓN DE ESTADOS DE ESTRÉSISOTROPICO O ANISOTROPICOVISCOELASTICIDADFATIGA

ELASTICIDADELASTICIDAD

EFECTO EXTERNO:CAMBIO DE

VELOCIDAD

EFECTO INTERNO:DEFORMIDAD

PLASTICIDADPLASTICIDADCUANDO SE RETIRA LA CARGA Y

PERMANECE ELONGADO EL OBJETO SI CONTINUA LA CARGA SE PRODUCE

RUPTURA DEL OBJETO

DUCTIBILIDAD CONTRA FRAGILIDAD

DUCTIBILIDAD CONTRA FRAGILIDAD

NO TODOS LOS MATERIALES TIENEN LA CAPACIDAD PARA DEFORMARSE PERMANENTEMENTE ANTES DE ROMPERSE

DUCTIBILIDAD: LA CAPACIDAD PARA DEFORMARSE

FRAGILIDAD: LA CAPACIDAD DE ROMPERSE FACILMENTE

EL POLIETILENO ES MÁS DUCTIL QUE EL METILMETACRILATO Y EL HUESO ES MÁS DUCTIL QUE EL METILMETACRILATO

COMBINACIÓN DE ESTADOS DE ESTRÉS

COMBINACIÓN DE ESTADOS DE ESTRÉS

LONGITUDINAL FUERZA FX (Mpa)

TENSIÓN 133

COMPRESIÓN 193

CORTE 68

TRANSVERSAL

TENSIÓN 51

COMPRESIÓN 133

ISOTROPICO O ANISOTROPICOISOTROPICO O ANISOTROPICOISOTROPICOS:

MISMAS PROPIEDAD MECÁNICA SIN TENER EN CUENTA LA DIRECCIÓN DE LA CARGA

METAL, POLIMEROS Y LA CERAMICA (ALUMNIA Y ZARCONIA)

ANISOTROPICO:DIFERENTES

PROPIEDADES MECÁNICAS EN DIFERENTES DIRECCIONES

TEJIDOS BIOLÓGICOS Y ALGUN MATERIALES

VISCOELASTICIDADVISCOELASTICIDAD

CUANDO LAS PROPIEDADES MECÁNICAS ESTAN SOMETIDOS A CAMBIOS DEPENDIENDO DEL TIEMPO Y HAY CAMBIOS

FATIGAFATIGAACUMULACIÓN

DE DAÑO EN LA MICROESTRUCTURA Y PRODUCCIÓN DE LA FORMACIÓN DE UNA GRIETA

PROPAGACIÓN DE LA GRIETA

METALESMETALESCOMBINACIÓN DE ELEMENTOS

METÁLICOS Y NO METÁLICOS PARA DAR MAYOR DUREZA, DUCTILIDAD, MALEABILIDAD, MODULO DE ELASTICIDAD, RESISTENCIA A LA CORROSIÓN Y BIOCOMPATIBILIDAD REQUERIDA.

UNIONESUNIONESLA FUERZA DE LAS

UNIONES SE INCREMENTAN ENTRE MÁS EMPAQUETADO SE ENCUENTREN LOS ATÓMOS EXISTIENDO TRES TIPOS DE CONFIGURACIÓN

MICROESTRUCTURASMICROESTRUCTURASEL MATERIAL SÓLIDO ESTA CONFORMADO

EN UN INICIO DE PEQUEÑOS NÚCLEOS DE METALES LÍQUIDOS Y CUANDO SE ENFRÍAN SE ADHIEREN PARA SOLIDIFICARSE, NO DEBEN TENER NINGÚN ELEMENTO INTERMEDIO QUE INTERFIERA

ACERO INOXIDABLE:ACERO INOXIDABLE:ELEMENTO BÁSICO ES EL HIERRO ASOCIADO

A DIVERSAS PROPORCIONES DE NIQUEL, CROMO Y MOLIBDENO

EL NIQUEL PROPORCIONA LA TENACIDAD, MEJORA LA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN, PERMITE AUMENTAR LA PROPORCIÓN DE CROMO Y MOLIBDENO Y DISMINUYE LA TENDENCIA AL ENDURECIMIENTO DE LA ALEACIÓN CON EL FORJADO EN FRÍO

ACERO INOXIDABLEACERO INOXIDABLEEL CROMO AUMENTA LA RESISTENCIA Y FORMA

UNA CAPA DE ÓXIDO ESTABLE EN LA SUPERFICIE DEL MATERIAL EVITANDO LA OXIDACIÓN

EL MOLIBDENO TAMBIÉN AUMENTA LA RESISTENCIA Y PROTEGE FRENTE A LA CORROCIÓN POR CLORUROS

TRES TIPOS:FERRITICOS (DÉBILES)MARTENSÍTICOS (CORROSIBLES)AUSTENÍTICOS (AISI 316L O ASTMF56)

ALEACIÓN DE ACEROALEACIÓN DE ACEROACERO 316L, GRADO 2

316 LUGARES DE LA ALEACIÓN L DENOTA LA BAJA

CONCENTRACIÓN DE CARBON (0.03 % PESO)

CROMO, NICKEL, MOLIBDENO, MANGANESO, FOSFORO, SULFURO Y SILICON

INMERSIÓN EN ACIDO NITRICO FUERTE PRODUCE UNA CAPA PASIVA DE OXIDO Y ESTO EVITA LA CORROSIÓN

VENTAJAS:BAJO PRECIO, MALEABILIDAD Y DUCTILIDAD

INCONVENIENTE:TENDENCIA A LA CORROCIÓN LENTANO SE PUEDEN FABRICAR SUPERFICIES POROSAS POR SU FACILIDAD DE CORROSIÓN

RIESGO DE INFECCIÓN MÁS ALTO QUE OTRAS ALEACIONES MÉTALICAS

ALEACIÓN CROMO COBALTO

ALEACIÓN CROMO COBALTO

EXISTEN DIFERENTES TIPOS DE ALEACIONES:

F75, F799, F90, F562POR SUS PROPIEDADES

MECANICAS Y POR TRABAJAR EN FRIO SE PREFIERE TRABAJAR CON F799 Y F562

SE UTILIZAN PARA REEMPLAZOS ARTICULARES PARCIALES

VENTAJAS:SON LAS ALEACIONES DE MAYOR RESISTENCIA A LA

FRACTURA, A LA FATIGA Y AL DESGASTETRAS EL TITANIO, SON LAS ALEACIONES METÁLICAS MÁS

RESISTENTES A LA CORROSIÓNINCONVENIENTES

MUY RÍGIDAS QUE FACILITA LA OSTEOPOROSIS POR TRASMISIÓN DISTAL DE CARGAS, LLAMADO OSTEOPENIA ADAPTATIVA

ELEVADO PRECIO DEL COBALTOLIBERAN IONES DE NÍQUEL QUE PUEDEN SER

ALERGÉNICOSRIESTO DE INFECCIÓN MAYOR QUE EL DE LAS

ALEACIOENS DE TITANIO

TITANIO Y ALEACIONES DE TITANIO

TITANIO Y ALEACIONES DE TITANIO

FORMA UNA CAPA DE PASIVACIÓN DE ÓXIDO ESPECIALMENTE RESISTENTE FRENTE A TODOS LOS TIPOS DE CORROSIÓN

USO ORTOPEDICO ES CON TITANIO-ALUMINIO-VANADIUM (F136)

SE USA PARA FIJAR FRACTURAS, FIJACIÓN DE COLUMNA COMO PLACAS, TORNILLOS Y CLAVOS, PROTESIS TOTALES DE ARTICULACIONES

EL TITANIO PURO ES BASTANTE MÁS DÉBIL QUE OTRAS ALEACIONES

EL TiAlV PRESENTA UNA ELEVADA RESITENCA MÁXIMA Y POCO SENSIBLE A LA CORROSIÓN (INDUSTRIA AEROESPACIAL) CON EL VANADIO HAY CITOTOXICIDAD?

EL TiAlNb 4 VECES MÁS RESISTENTE A LA TRACCIÓNEL TiAlFe PRESENTA UNA GRAN DUCTILIDAD FACILITANDO

SU MECANIZACIÓNEL TiNbZr PRESENTA UNA RESISTENCIA MECÁNICA

SIMILAR PERO EL MÓDULA DE ELASTICIDAD ES MENOR (DISMINUYENDO LA OSTEOPOROSIS) Y NO ESTÁ COMPUESTO POR ELEMENTOS CITOTÓXICOS (CROMO, MOLIBDENO, NÍQUEL, HIERRO, ALUMNIO Y VANADIO)

VENTAJAS:SON LAS ALEACIONES DE MAYOR

BIOCOMPATIBILIDAD Y NO GENERAN RESPUESTA INMUNITARIA

SON LOS MÁS RESISTENTES A TODOS LOS TIPOS DE CORROSIÓN

SU MODULO DE ELASTICIDAD ES 5 VECES SUPERIOR AL DEL HUESO CORTICAL, EVITANDO EN PARTE LA OSTEOPOROSIS POR PROTECCIÓN DE CARGAS Y LA ROTURA POR FATIGA

PRESENTAN MENOR RIESGO DE INFECCIÓN QUE EL CROMO-COBALTO O EL ACERO INOXIDABLE

INCONVENIENTES:ESCASA RESISTENCIA A LA FRICCIÓN Y AL DESGASTE QUE IMPIDE UTILIZAR TITANIO EN LAS CABEZAS FEMORALES Y EN LOS CÓNDILOS FEMORALES DE LAS PRÓTESIS DE RODILLA

RECUBRIMIENTOS POROSOS:

RECUBRIMIENTOS POROSOS:

CONSIGUEN UNA FIJACIÓN BIOLÓGICA DE LOS MATERIALES MEDIANTE CRECIMIENTO DE HUESO, LO CUAL ANCLA EL IMPLANTE Y AUMENTA LA SUPERFICIE DE TRANSMISIÓN DE CARGAS ENTRE EL IMPLANTE Y EL HUESO

EL PRIMER IMPLANTE SE DESARROLLO EN 1968 Y EL TITANIO POROSO EN 1971

EL DIÁMETRO MÍNIMO DE LOS POROS 100 (COMERCIALMENTE HAY ENTRE 100 Y 400 )

PRESENTAN MAYOR RIESGO DE INFECCIÓN QUE LAS MISMAS SUPERFICIES METÁLICAS LISAS

LA POROSIDAD SE CONSIGUE POR DIVERSOS PROCEDIMIENTOS:

SINTETIZACIÓN DE VARIAS CAPAS DE BOLITAS: SE UNEN MEDIANTE CALENTAMIENTO DE TODO EL COMPONENTE A ALTAS TEMPERATURAS, LO CUAL PUEDE EMPEORAR LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DEL MATERIAL (POROS DE 150 A 350 Y 30% DE POROSIDAD)

ADHESIÓN POR DIFUSIÓN: SE UNEN MEDIANTE ELEVADA PRESIÓN Y CALENTAMIENTO A MENOR TEMPERATURA QUE EN LA SINTETIZACIÓN (POROS DE 300 DE DIÁMETRO)

CHORRO DE PLASMA DE POLVO METÁLICO: PROYECTADO A ALTA PRESIÓN, TEMPERATURA Y VELOCIDAD SOBRE EL SUSTRATO, NO LO CALIENTA Y EVITA ALTERACIONES POR TEMPERATURA (POROS DE 300 ) LA ADHERENCIA DE LAS PARTÍCULAS AL SUSTRATO ES DÉBIL

DESGASTEDESGASTELos pares de fricción metal-metal en las prótesis de

cadera exigen una elevada calidad de fabricación.Para endurecer las superficies metálicas sometidas

a fricción se desarrollo la difusión o implantación iones:

Nitruración: Iones lanzados a gran velocidadPrecipitación de carbonoRecubrimiento cerámico mediante oxidación térmica

POLÍMEROS : POLIMETILMETACRILATO

POLÍMEROS : POLIMETILMETACRILATO

DESARROLLADO EN EL REINO UNIDO POR SIR JOHN CHARNLEY EN 1958

SIGUE SIENDO EL PROCEDIMIENTO MÁS UTILIZADO PARA FIJAR PRÓTESIS AL HUESO

AUMENTA LA SUPERFICIE DE CONTACTO, EVITA LA CONCENTRACIÓN DE TENSIONES EN PUNTOS CONCRETOS, BLOQUEA LOS INTERSTICIOS ÓSEOS Y COMPENSA LAS IMPERFECCIONES DE LA TÉCNICA QUIRÚRGICA

COMPONENTES:COMPONENTES:COMPONENTE EN POLVO

87% POLIMETILMETACRILATO (POLÍMERO) EN POLVO, 10% DE AGENTE RADIOOPACO (SULFATO DE BARIO A VECES ÓXIDO DE CIRCONIO) Y 2.5% DE PERÓXIDO DE BENZOILO (CATALIZADOR DE INICIO DE LA MEZCLA DE LOS COMPONENTES, SE DEGRADA FÁCILMENTE Y DETERMINA LA CADUCIDAD DEL CEMENTO

COMPONENTE LÍQUIDO97% DE METILMETACRILATO (MONÓMERO) DE AGENTE

ANTIOXIDANTE Y DE UNA AMINA TERCIARIA (NN-DIMETILPARATOMIDINA), ANTIOXIDANTE (ÉSTER METÍLICO DE LA HIDROQUINONA, TOPANOL O HIDROQUININA, ES UN CATALIZADOR ACELERADOR DE LA POLIMERIZACIÓN

MEZCLA DE LIQUÍDO Y POLVO: POLIMERIZACIÓN

MEZCLA DE LIQUÍDO Y POLVO: POLIMERIZACIÓN

TRES FASES:MEZCLATRABAJO

DURANTE LA QUE SE APLICA EL CEMENTO AL HUESO Y SE INTRODUCE EL IMPLANTE

ENDURECIMIENTO

EL PROCESO UNA VEZ INICIADO NO SE PUEDE DETENER.

EFECTO NOCIVO DEL CEMENTO:

EFECTO NOCIVO DEL CEMENTO:

LA POLIMERIZACION ES UNA REACCIÓN EXOTERMICA QUE PRODUCE HASTA 133° C SEGÚN LA FORMA Y EL ESPESOR DE LA CAPA Y LA DURACIÓN DE LA REACCIÓN

DESENCADENA HIPOTENSIÓNESPORADICAMENTE PRESENTA

FENÓMENOS DE MICROEMBOLIAS PULMONARES MÚLTIPLES

PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CEMENTO

PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CEMENTO

PMMA HUESO CORTICAL

HUESO ESPONJOSO

RESISTENCIA A COMPRESIÓN (MPa)

80-110 200

RESISTENCIA EN TENSIÓN (MPa)

40-45 160

RESISTENCIA AL CIZALLAMIENTO

(60% EL DEL HUESO CORTICAL)

MÓDULO DE ELASTICIDAD (GPa)

2 17 0.34

POLIMEROSPOLIMEROSMATERIAL POLIMERICO QUE INCLUYE AL

CEMENTO ÓSEO, POLIETILENO CON ALTO PESO MOLECULAR, POLIMEROS REABSORBIBLE

SON LARGAS MOLECULAS HECHAS POR COMBINACIONES DE PEQUEÑAS MOLECULAS, BASADOS EN OXIGENO, HIDROGENO, CARBÓN Y NITROGENO.

POLIETILENOPOLIETILENOES UNA POLIOLEFINA FORMADA POR CADENAS

LINEALES DEL MONÓMERO ETILENO O ETENO REPETIDO Y UNIDO POR ENLACES COVALENTES CONSIGO MISMO

LA LONGITUD DE LAS CADENAS Y EL PESO MOLECULAR DEPENDE DEL GRADO DE POLIMERIZACIÓN SIENDO PM = 2.9 EN EL POLIETILENO DE GRADO QUIRÚRGICO, POLIETILENO DE PM ULTRAALTO Y SU DENSIDAD 0.93 -0.94.5 kg/l

ES FABRICADO POR TICONA (ANTES HOECHST) EL 415 Y MONTELL EL 1900 Himont, QUE SON LOS MÁS UTILIZADOS

POLIETILENO DE ULTRA ALTO PESO MOLECULARPOLIETILENO DE ULTRA ALTO PESO MOLECULAR

1960DEBIDO A QUE PRESENTABA RUPTURA TEMPRANA SE

DEJO DE UTILIZAR HASTA LOS 80 QUE SE DESARROLLO EL DE ULTRA ALTO PESO MOLECULAR

CAMBIO LA ESTERILIZACIÓN DE RAYO GAMA A RADIACIÓN AL VACIO Y AL AIRE CON RAYO GAMA Y OXIDO DE ETILENO ESTO MEJORA POR NO PRODUCIR OXIDACIÓN Y PRODUCCIÓN DE RADICALES LIBRES DENTRO DEL POLIETILENO

POLIETILENO DE PM ULTRAALTO

POLIETILENO DE PM ULTRAALTO

PRESENTA TRES FASES SIMULTÁNEAS:10% CRISTALINA MONOCLÍNICA60% CRISTALINA ORTORRÓMBICA30% AMORFAESTAN FORMADAS POR LÁMINAS DE 10 – 50 nm DE ESPESOR Y 1 – 50 DE LONGITUD

LA CRISTALINIDAD DECRECE AL AUMENTAR EL PM (LAS CADENAS MUY LARGAS DIFICULTAN LA ORDENACIÓN CRISTALINA)

FABRICACIÓN DE IMPLANTES

FABRICACIÓN DE IMPLANTES

UN RECIPIENTE CON POLVO BASE (RESINA DE PE CONTIENE EL 65% DE AIRE Y 35% DE PARTÍCULAS, LA CONSOLIDACIÓN CONSISTE EN EXPELER EL AIRE Y FUSIONAR LAS PARTÍCULAS MEDIANTE EXTRUSIÓN O MOLDEADO A PRESIÓN,

EL AIRE NO EXPULSADO AUMENTA LA OXIDACIÓN DE LAS PARTÍCULAS

LOS DEFECTOS DE FUSIÓN ACARREAN PERDIDA DE HOMOGENEIDAD Y DURABILIDAD DEL MATERIAL

DESGASTEDESGASTEES UN TERMOPLÁSTICO MÁS RESISTENTE A LA

ABRASIÓN, SU COEFICIENTE DE FRICCIÓN ES MUY BAJO, TIENE PROPIEDADES AUTOLUBRICANTES, NOTABLE RESISTENCIA A LA TRACCIÓN, ALTA RESISTENCIA A LOS FALLOS POR FATIGA Y GRAN CAPACIDAD DE ATENUACIÓN DE ENERGÍA

ARTICULANDO CON ALEACIONES METÁLICAS DE ACERO INOXIDABLE O CROMO-COBALTO PRESENTA UN COEFICIENTE DE FRICCIÓN MUY BAJO CONSTITUYE EL PATRÓN DE REFERENCIA PARA LAS PRÓTESIS DE CADERA Y RODILLA

LAS CABEZAS DE ALÚMINA PRESENTA EL MEJOR COEFICIENTE DE FRICCIÓN (20 VECES MENOS AL METAL-PE 0.022 mm/año)

EXISTEN FACTORES PARA UN MAYOR DESGASTE DEL PE:

GROSOR (<6 mm CATASTRÓFICO), GROSOR NO UNIFORME, DEFECTO DE ADAPTACIÓN A LA BANDEJA METÁLICA, MECANISMO DE FIJACIÓN EN LA BANDEJA, TAMAÑO DE LA CABEZA FEMORAL (32 mm NO), VERTILIZACIÓN U HORIZONTALIZACIÓN DEL COTILO Y DISTANCIA DEL CENTRO DE ROTACIÓN A LA INSERCIÓN DE LOS ABDUCTORES (BRAZO DE PALANCA DE LOS ABDUCTORES)

EL PE SE FIJA O SE ANCLA CON CEMENTO ACRÍLICO O POR INTERMEDIO DE UNA BANDEJA (COTILO) O BASE (TIBIA) METÁLICO QUE PERMITA LA OSTEOINTEGRACIÓN

LA OXIDACIÓN DEL PE PRODUCE FRAGMENTACIÓN DE LAS LARGAS CADENAS DE POLÍMERO, QUEDANDO UNIDADES DE MENOR PESO MOLECULAR Y FORMÁNDOSE RADICALES LIBRES Y ESTO EMPEORA LAS PROPIEDADES MECÁNICAS

DETERIORO DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS:

AUMENTO DE DENSIDAD, DE CRISTALINIDAD Y DE MÓDULO DE ELASTICIDAD

DISMINUCIÓN DEL PESO MOLECULAR DE LA ELONGACIÓN ANTES DE ROTURA Y DUCTILIDAD

IDENTIFICACIÓN DE LA OXIDACIÓN:AMARILLEAMIENTO DEL MATERIAL APARICIÓN DE UNA BANDA BLANCA

SUBSUPERFICIAL CAMBIOS DE DENSIDADCUANTIFICACIÓN DEL ÍNDICE DE OXIDACIÓN

POR SU UNIDAD ESTRUCTURAL

POR SU UNIDAD ESTRUCTURAL

POLIESTERNAYLON POLIAMIDAPOLICARBONATOPOLIURETANO

POLIMEROS QUE SE USAN EN ORTOPEDIA

POLIMEROS QUE SE USAN EN ORTOPEDIA

POLIETILENOPOLIPROPILENEPOLITETRAFLUOROE

TILENOPOLIVINIL CLORICO

(PVC)POLIMETILMETACRIL

ATO

ACIDO METACRILATO

ACIDO POLIGLICOLICO

ACIDO POLILACTICOOXIDO POLIETILENOPOLIESTIRENE

POLIMEROS REABSORBIBLES

POLIMEROS REABSORBIBLES

BIODEGRADABLE Y BIORESORBIBLESSIRVEN PARA FIJAR PRIIMARIA O

SOPORTE COMO UNA SUTURA, TORNILLO, CLAVO, ANCLA

POLIMEROS REABSORBIBLES

POLIMEROS REABSORBIBLES

ACIDO POLILATICOACIDO POLIGLICOLICOPOLIDOXANONAPOLI CAPROLACTONEESTER POLIORTOESTER-ESTER COPOLY

BIOMATERIALES CERÁMICOS:

BIOMATERIALES CERÁMICOS:CERÁMICA ES TODO BIOMATERIAL INORGÁNICO NO

METÁLICO:PROPIEDADES FÍSICAS:

GRAN RESISTENCIA A LA COMPRESIÓNPOCA RESISTENCIA A LA TRACCIÓNALTA TENSIÓN SUPERFICIAL Y POR LO TANTO ALTO

GRADO DE HUMECTACIÓNSUS SUPERFICIES PUEDEN SER TRATADAS HASTA

OBTENER UN ELEVADO LÍMITE DE PULIDOSON MUY RÍGIDASSON QUEBRADIZAS

CLASIFICACIÓN:CLASIFICACIÓN:POR SU ESTRUCTURA FÍSICA:

CERÁMICAS: SÓLIDOS CRISTALINOSCERAMICAS POLICRISTALINAS POR CHORRO DE PLASMAVIDRIOS: SÓLIDOS AMORFOSVITROCERÁMICAS: SÓLIDOS AMORFOS CON NÚCLEOS DE

CRISTALIZACIÓNPOR SU COMPOSICIÓN QUÍMICA:

ÓXIDOS CERÁMICOS: ALÚMINA, CIRCONIABIOVIDRIOS: ÓXIDO DE SÍLICIOCERÁMICAS DE FOSFATOS DE CALCIO: HIDROXIAPATITA,

FOSFATO TRICÁLCICO, APATITASPOR SU ACTIVIDAD BIOLÓGICA:

INERTES: ALÚMINA, CIRCONIA, ÓXIDO DE TITANIOREABSORBIBLES: FOSFATOS DE CALCIOBIOACTIVOS: HAP, BIOVIDRIOS, BIOVITROCERÁMICAS

CERAMICASCERAMICASSON SÓLIDOS, COMPUESTO INORGANICOS

CON COMPONENTES METALICO Y NO METALICO UNIDOS POR ENLACES COVALENTES O IÓNICOS

SILICA FORMADO POR OXÍGENO Y SILICONALUMINA FORMADO POR OXÍGENO Y

ALUMINIO

ALÚMINAALÚMINASE FABRICA MEZCLANDO POLVO CRISTALINO DE

GRAN PUREZA CON AGLUTINANTE, AGUA Y LUBRICANTE, COMPRESIÓN EN MOLDE, SECADO PARA EVAPORAR EL AGUA

EXCELENTE RESISTENCIA A LA ABRASIÓN, MUY BAJO INDICE DE COEFICIENTE DE FRICCIÓN

SE UTILIZA PARA LA FABRICACIÓN DE CABEZAS FEMORALES EN PROTESIS TOTALES DE CADERA

SE HAN REPORTADO OSTEOLISIS SECUNDARIA A ESCOMBROS DE ALUMINIA

VENTAJAS:INFIMOS DESGASTES POR ADHESIÓN Y POR

ABRASIÓNEL NÚMERO DE PARTÍCULAS PRODUCIDAS ES

MÍNIMO Y NO SON TÓXICASEL DESGASTE PROMEDIO EN IMPLANTES

RETIRADOS ES DE 8 – 9 EN COTILO Y 5 – 6 EN CABEZA, CONSIGUIENDO SUPERVIVENCIAS DEL 88.6% A LOS 10 AÑOS

INCONVENIENTES:FRAGILIDAD Y RIESGO DE ROTURA QUE DEPENDEN DE:

DE LA PUREZA Y DENSIDAD DE LA CERÁMICAEL TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS DEL POLVO BASE Y DE LA

DISTRIBUCIÓN GRANULARLA CALIDAD Y PRECISIÓN DE FABRICACIÓN DEL COMPONENTE

METÁLICO CON EL ENSAMBLE LA PIEZA DE CERÁMICALA TÉCNICA QUIRÚRGICA Y DEL NIVEL DE ACTIVIDAD DEL

PACIENTELA INCIDENCIA DE FRACTURAS ES DE 0.02%, NO SE FABRICAN

CABEZAS DE 22 mm NI TANTAS LONGITUDES DE CUELLO COMO EN LAS CABEZAS METÁLICAS

COSTO ELEVADO

CERÁMICAS: FOSFATO DE CALCIO, HAP

CERÁMICAS: FOSFATO DE CALCIO, HAP

PRESENTAN UNAS PROPIEDADES QUÍMICAS Y CRISTALINAS MUY SIMILARES AL COMPONENTE MINERAL DEL HUESO (CRISTALES BIOLÓGICOS DE APATITA) SIENDO CAPACES DE UNIRSE QUÍMICAMENTE A ÉL

LA CERÁMICA PRESENTA MICROPOROSIDAD Y MACROPOROSIDAD, LA MICROPOROSIDAD SON LOS ESPACIOS QUE QUEDAN ENTRE LOS CRISTALES DE DIÁMETRO INFERIOR A 10 , LA MACROPOROSIDAD SE CREAN DELIBERADAMENTE AÑADIENDO SUSTANCIAS (PERÓXIDO DE HIDRÓGENO, MICROESFERAS DE NAFTALENO, PARTÍCULAS DE CERA) PERSISTEN SUS ESPACIOS QUE OCUPABAN (100 A 500 m)

LOS FOSFATOS DE CALCIO DE ORIGEN CORALINO PRESENTAN UNA ESTRUCTURA POROSA ALTAMENTE ORGANIZADA INTERCONECTADOS COMO LOS DEL HUESO ESPONJOSO

PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICASSON RESISTENTES A LA COMPRESIÓN PERO

SON FRÁGILES A LA FLEXIÓN, A LA TORCIÓN Y AL CIZALLAMIENTO, POR LO QUE SE UTILIZA PARA RELLENO DE CAVIDADES ÓSEAS Y PARA PUENTES DE ARTRODESIS EN LA COLUMNA

LA POROSIDAD DETERMINA SU BIOACTIVIDAD Y OSTEOCONDUCTIVIDAD, PUES LOS MACROPOROS PERMITEN EL INTERCAMBIO DE LÍQUIDOS Y EL CRECIMIENTO DE MAMELONES VASCULARES ACOMPAÑADOS DE CÉLULAS OSTEOGÉNICAS

PROPIEDADES BIOLÓGICAS

PROPIEDADES BIOLÓGICAS

SON BIOCOMPATIBLES, NO PROVOCA REACCIONES INFLAMATORIAS NI DE CUERPO EXTRAÑO Y SON BIOACTIVAS (OSTEOCONDUCCIÓN, PERMITE EL CRECIMIENTO DE MAMELONES VASCULARES CON CÉLULAS OSTEOPROGENITORAS)

DEGRADACIÓN:DEGRADACIÓN:PROCESO DE DEGRADACIÓN DE LAS CERÁMICAS:

ABRASIÓN FÍSICA: FRACTURA Y DESINTEGRACIÓN

DISOLUCIÓN QUÍMICA: AUMENTO LOCAL DE LA CONCENTRACIÓN DE IONES CALCIO Y FOSFATO Y APARICIÓN DE NUEVOS COMPUESTOS

PROCESOS BIOLÓGICOS: FAGOCITOSIS POR CÉLULAS GIGANTES MULTINUCLEADAS ACOMPAÑANTES DE LAS YEMAS VASCULARES

FACTORES QUE CONDICIONAN LA VELOCIDAD DE DEGRADACIÓN:

CARACTERÍSTICAS FÍSICOQUÍMICAS DEL BIOMATERIAL (MACROPOROSIDAD Y MICROPOROSIDAD)

PUREZA Ph DEL MEDIO: LA ACIDIFICACIÓN POR LA ACTIVIDAD

CELULAR ACELERA LA REABSORCIÓNTAMAÑO DE LA SUPERFICIE DE CONTACTO ÓSEOMACROMOVIMIENTOS ENTRE LA CERÁMICA Y EL

HUESO Y CARGA MECÁNICA SOBRE EL BIOMATERIALTIPO DE HUESO: GENERO Y ESPECIE DEL ANIMAL

ZIRCONIAZIRCONIAOXIDO DE ZIRCONIA TAMBIEN SE

USA PARA FORMAR LA CABEZA FEMORAL EN PROTESIS TOTAL DE CADERA, TAMBIEN TIENE UN BAJO INDICE DE FRICCIÓN

PROPIEDADESPROPIEDADESALUMINA

FUERZA MPa 580TAMAÑO DEL GRANO < = 1.8

DENSIDAD (g/cc) 3.98

MODULO DE ELASTICIDAD (GPa) 380

ZIRCONIA900< = 0.5

6.0210

CEMENTOS INYECTABLES:

CEMENTOS INYECTABLES:SON BIOMATERIALES PASTOSOS QUE SE

INYECTAN O MOLDEAN DURANTE LA INTERVENCIÓN QUIRÚRGICA, ENDURECIENDO MEDIANTE UNA REACCIÓN ISOTÉRMICA Y NO TÓXICA TRAS UN TIEMPO DE TRABAJO DE 10 – 15 MIN.

FORMAN UNA APATITA MICROPOROSA RESISTENTE A COMPRESIÓN, NO RESISTENTE A TRACCIÓN O CIZALLAMIENTO, LENTAMENTE REABSORBIBLE Y OSTEOCONDUCTORA

LA MEZCLA DE FOSFATOS CÁLCICOS SE PREPARAN POR DISOLUCIÓN EN AGUA Y LOS MÁS UTILIZADOS SON:

FOSFATO TETRACÁLCICO-FOSFATO DICÁLCICO DIHIDRATO O BRUSITA

EL BETA FOSFATO TRICÁLCICO-FOSFATO CÁLCICO MONOHIDRATO

FOSFATO TETRACÁLCICO-FOSFATO CÁLCICO MONOHIDRATO

SE UTILIZAN EN REGIONES SOMETIDAS A COMPRESIÓN:RELLENOS DE FRACTURAS METAFISIARIAS POR

IMPACTACIÓN (MESETA TIBIAL, PILÓN TIBIAL, RADIO DISTAL Y CUERPO VERTEBRALES) SIEMPRE ACOMPAÑADO DE LA ESTABILIZACIÓN CORRESPONDIENTE

BIOVIDRIOS:BIOVIDRIOS:SE UNEN AL HUESO CUANDO PRESENTAN UNA GRAN

SUPERFICIE DE GEL POROSO DE ÓXIDO DE SILICIO, SE FORMAN UNA CAPA DE APATITA HIDROXICARBONATADA, CONSIGUIÉNDOSE MEJOR UNIÓN AL HUESO QUE CON LA HIDROXIAPATITA

EJEMPLO: BIOGLASS 45S5 TIENE POBRES PROPIEDADES MECÁNICAS

PROTOTIPO LA APATITA WOLLASTONITA SU RESISTENCIA ES MAYOR

SE UTILIZA COMO ESPACIADOR EN LA CRESTA ILÍACA, PARA FABRICAR PRÓTESIS VERTEBRALES Y PARA TECTOPLASTÍA EN CIRUGÍA DEL HOMBRO