Идеальные металлы для медицины
Прочные, почти не подверженные коррозии, биоинертные и долговечные – тантал и титан
Металлы прочны, долговечны, пластичны и по многим другим своим свойствам завоевали свое место в медицине, в частности, в ортопедии при изготовлении костных имплантов и иммобилайзеров и, особенно, наборов хирургического инструмента.
Основные ограничители для применения металлических сплавов в медицине – подверженность коррозии при реакции с живыми тканями. Идеальны в этом отношении металлы платиновой группы (золото, платина, иридий, осмий, палладий, родий), но массово, по понятным причинам, их использовать нельзя.
Легированные нержавеющие стали создают прекрасные наборы хирургического инструмента, но конфликтуют с тканями организма, вызывая осложнения. Компромиссом между этими веществами стали металлы титан и тантал: прочные, почти не подверженные коррозии, имеющие высокую температуру плавления, биологически нейтральные — они воспринимаются организмом как собственная ткань. Благодаря эффекту «памяти формы» эти металлы стали широко применяться в сосудистой и нейрохирургии для изготовления шовного материала, наборов хирургического инструмента, сетчатых сосудистых стентов, эндопротезов в офтальмологии и стоматологии. Разберемся в их свойствах.
Титан – серебристый парамагнитный металл, легкий и вдвое прочнее железа, с низким коэффициентом теплового расширения и электропроводности. При температурах до 530-560 °С поверхность металла покрывается прочной абсолютно нейтральной защитной оксидной пленкой TiO2, и сплав становится сравним с платиной. Человеческая лимфа разрушает его со скоростью 0,00003 мм/год. Самыми востребованными медициной марками титана являются технически чистые ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-00св. В качестве легирующих добавок используются Та, Al, V, Mo, Mg, Cr, Si, Sn, Zr, Au и металлы платиновой группы.
В имплантологии, ортопедии и хирургии распространен сплав Ti-6Al-4V, механосовместимость которого с костями близка к идеальной — 5¸20 Гпа. Титано-ниобиевые сплавы имеют модуль упругости до 40 ГПа и ниже, и их разработка актуальна, в отличие от биотоксичных алюминия и ванадия, а никелид титана обладает «памятью формы» и незаменим, в частности, при лечении позвоночных травм и дистрофии опорно-двигательного аппарата.
Тантал – тяжелый тугоплавкий металл серебристо-голубоватого «свинцового» оттенка – конструкционный металл, высокопластичен, хорошо обрабатывается любыми способами (штамповка, прокатка, ковка, скручивание, резка). Тантал легко перерабатывается в тонкую проволоку и раскатывается в листы, а также отличается стойкостью к агрессивным средам, поэтому так ценен в производстве наборов хирургического инструмента. Он устойчив к воздействию HNO3, H2SO4, HCl, H3PO4, а также органических кислот любых концентраций. По данному параметру его превосходят лишь благородные металлы, но не во всех случаях., Так же, как и титан, организм воспринимает тантал как собственную ткань.
Тантал входит в число редких металлов: его запасы в земной коре составляют примерно 0,0002%, поэтому в чистом виде его не применяют – только виде пленки на основном металле. Пленка, кстати, в три-четыре раза тверже чистого титана.
Стальные, титановые и другие металлические сплавы с добавлением тантала широко востребованы в химико-медицинском приборостроении. Из них, в частности, изготавливают змеевики, дистилляторы, аэраторы, рентгеновскую аппаратуру, наборы хирургического инструмента, стерилизаторы, сложнейшие устройства для дублирования работы жизненно важных органов типа «искусственное сердце», «искусственное легкое», «искусственная почка» и другое медицинское оборудование. Титановые головки аппаратов для УЗИ имеют самый продолжительный эксплуатационный ресурс из всех материалов, даже под воздействием ультразвуковых колебаний.
В составе обширной номенклатуры титаново-танталовых наборов хирургического инструмента представлены сотни наименований шпателей, клипсов, расширителей, зеркал, зажимов, ножниц, щипцов, скальпелей, стерилизаторов, тубусов, долот и пинцетов. Характеристики легких титановых инструментов имеют огромное значение для военно-полевой хирургии и различных экспедиций, где каждые 5-10 граммов лишнего груза являются существенной обузой. Данные металлы экранируют излучение радиоактивных изотопов, в связи с чем активно применяются в различных защитных устройств и радиологической аппаратуры.
На медицинские нужды расходуется примерно 5% производимого в мире тантала. Из танталовых листов и проволоки изготавливают конструкции для пластической, кардио-, нейро- и остеохирургии для наложения швов, сращивания костных обломков, стентирования и клипирования сосудов. Танталовыми пластинами и сетками челюстно-лицевые хирурги шинируют челюсти, танталовой нитью сшивают мышцы, сухожилия и даже нервы. Танталовые сетки незаменимы в офтальмопротезировании.
Статические электрополя сплава могут активизировать в человеческом организме желательные биопроцессы: покрытия из пентаоксида тантала имеют высокие электретные свойства, поэтому его электретные пленки получили распространение в сосудистой хирургии, эндопротезировании и создании наборов медицинских инструментов.
Эластичные эндопротезы из проволочной титановой сетки распространены в восстановительной хирургии для пластики мягких тканей – они прочны при нулевом риске побочных проявлений. Но основной плюс титана — повышенная прочность в сочетании с небольшим весом.
Разработаны полутысячи разных конструкций сосудистых стентов, различающиеся между собой по сплаву (композиции благородных металлов, а также титановые сплавы ВТ6С, ВТ8, ВТ 14, ВТ23, нитинол), длине, конфигурации отверстий и виду покрытия.
В настоящее время разрабатываются все более совершенные технологии нейро- остео- и вазопластики, однако применяемые для этого титано-танталовые материалы продолжают удерживать пальму первенства перед всеми прочими.
Титано-танталовыми пластинами закрывают дефекты черепа и используют при косметическом восстановлении лица, груди и ягодиц. Клипсами из титана или тантала пережимают артериальные аневризмы. Для изготовления клипсов используют плоскую проволоку из чистого титана или тантала, в некоторых случаях — из серебра. Такие изделия абсолютно биоинертны.
Широкое медицинское применение титан, тантал и их сплавы нашли при протезировании зубов, потому что полость рта — довольно агрессивная среда, и даже драгметаллы в ней подвержены коррозии и отторжению. Большой популярностью пользуются штампованные и цельнолитые титановые коронки, а коронки с плазменным напылением из нитрида титана TiN по внешнему виду и свойствам неотличимы от золотых.
Дентальный имплантат – основа для коронок, а также мостовидных и съемных протезов — представляет собой конусный штифт с резьбой, ввинчиваемый непосредственно в кость челюсти. Чаще всего для изготовления винтовой части имплантата служит чистый медицинский титан с поверхностным тантал-ниобиевым напылением, способствующим активизации процесса остеоинтеграции. Существуют имплантаты из пористого тантала, более гибкого, чем титан, и без риска осложнений. Тантал тяжелее титана, а его пористая структура облегчает имплант, к тому же, напыление на тантал не требуется.
В третьем тысячелетии медицинская наука и техника являются основными движущими силами цивилизации, и значение титана и тантала в современной медицине нельзя переоценить. Несмотря на непродолжительную историю применения, они стали одними из лидирующих по использованию материалами во множестве медицинских отраслей.
Источник
Лечебные металлы
Влияние металлов на человека было замечено ещё в глубокой древности. Не случайно и женщины, и мужчины носили украшения из золота, серебра, железа, меди. И использовали они их не только в декоративных, но и в лечебных целях. Современная медицина также подтверждает эффективность некоторых металлов при лечении самых разных заболеваний
Обручальное кольцо – не простое украшенье…
Учёных уже давно интересовал вопрос, как воздействуют на организм человека различные виды металлов. Было замечено, например, что золото обладает возбуждающим действием, а серебро, наоборот, успокаивает. Так, женщинам-гипотоникам рекомендуется носить золотое кольцо на среднем пальце правой руки, а мужчинам-гипотоникам – тоже на среднем пальце, но левой руки.
Если же у человека высокое давление, то ему следует носить серебряные кольца на безымянных пальцах, тогда кровяное давление со временем придёт в норму. Кстати, серебряное кольцо может помочь и гипотонику, если он будет надевать его на указательный палец.
Такое воздействие золота и серебра на организм специалисты связывают с энергетическими каналами, проходящими через пальцы рук. Металл усиливает или ослабляет энергетику определённого канала, что и влияет на организм в целом.
Было замечено, что золото оказывает благотворное воздействие и на суставы. То, что обручальное кольцо – «золотой символ» супружества – препятствует изнашиванию суставов, подтвердили бирмингемские врачи. Они обследовали 82-летнюю пациентку, которая жаловалась на боль в суставах всех пальцев рук, кроме одного – на котором она всю жизнь носила обручальное кольцо. Рентгеновский снимок подтвердил их выводы.
Специалисты обследовали ещё сотни женщин, которые, по крайней мере, 20 лет носили золотые кольца, и результат оказался таким же.
Учёные пока ещё точно не знают, каким образом золото защищает суставы, тем не менее есть сведения, что ещё в начале прошлого века растворимые соли золота применяли в виде внутримышечных инъекций при лечении воспаления
суставов. Применялись они и позже при лечении ревматоидного артрита, правда, с большой осторожностью из-за возможных осложнений. Предположительно считается, что биологически активные частицы золота постепенно проникают в лимфатические сосуды и препятствуют деформации суставов.
«Медное» лечение
Но всё-таки наиболее распространённым лечебным металлом была и остаётся медь (Cuprum, Сu). Кстати, в микродозах она входит в состав более чем десяти жизненно необходимых человеку ферментов, и её нехватка чревата развитием серьёзных заболеваний, таких как ревматизм, бронхиальная астма, сахарный диабет, анемия.
И этот список далеко не полный, так как дефицит ионов меди может привести к полному хаосу в окислительно-восстановительных процессах, непрерывно протекающих во всех тканях организма. Если человека преследуют постоянные головные боли, быстрая утомляемость, потеря памяти, плохое настроение, то не исключено, что виной тому может быть именно недостаток в организме меди.
В сутки нашему организму требуется около 3 мг меди. Набрать эту норму проще всего за счёт пищи. Считается, что в 1 л питьевой воды содержится 1 мг меди. Из продуктов питания наиболее богаты ионами меди грибы, картофель, печень, почки, яичный желток, цельное зерно, чечевица, фасоль, свёкла, овёс, ячмень, а также морепродукты. Всё это следует регулярно включать в свой рацион. А вот длительная молочная диета может привести к недостатку меди у человека.
О целебных свойствах меди люди знали давно. Воины, носившие доспехи, сделанные из этого металла, быстрее справлялись с усталостью, а полученные раны быстрее заживали и меньше гноились. Знахари в российских деревнях накладывали медные пятаки на больные места, и это помогало при лечении радикулита, полиартрита, ангины и т.д.
Сейчас установлено, что прикладывание меди к нездоровым участкам тела («аппликационная металлотерапия») оказывает болеутоляющее, жаропонижающее, противоотёчное, противовоспалительное и антибактериальное действия, ускоряет созревание нарывов. К тому же у человека улучшается сон и работа центральной нервной системы, активизируется водный и минеральный обмен.
«Блуждающий» аппликатор
Как же действует медный аппликатор? Кожа человека через потовые железы выделяет пот, который насыщен различными солями и является хорошим электролитом. При наложении медного предмета на кожу от него в электролит переходят ионы меди, которые проникают через потовые железы в подкожный слой. Здесь они оказывают своё лечебное действие, уничтожают болезнетворные микроорганизмы, снимают мышечные и сосудистые спазмы, усиливают некоторые физиологические процессы.
Для лечения подходят следующие марки меди: МОО, МОБ, МГ, MB (вакуумная), содержащие на порядок (в 10 и более раз) меньше примесей, чем прочие марки. Этим, очевидно, и объясняется их лечебное действие.
Чтобы определить, подходит ли вам лечение медью, нужно на ночь приложить медную пластину (кусочек листовой меди) к больному месту. Если пластина прилипла (приклеилась) к телу и удерживается долгое время, значит, такое лечение вам походит. Если сцепления нет, то этот металл в качестве лечебного средства не для вас.
Бывает, что на одном участке тела сцепление меди с кожей хорошее, а на другом его нет совсем. Тогда целесообразно лечить только те больные места или больные органы, в области которых наблюдается сцепление.
Кроме того, после снятия пластины с больного места и на ней, и на коже должен остаться зелёный налёт – свидетельство того, что лечение пошло. В противном случае следует поменять марку меди или сосредоточить своё внимание на другом болевом месте.
Интересно, что медь зачастую сама «находит» правильные места, на которые она должна оказывать лечебное воздействие. В литературе описываются случаи, когда медная пластина, находящаяся под бинтом, при снятии повязки оказывалась вдали от первоначального места.
Ищем старые монеты
Для лечения медью делаются специальные пластины – тонкие, хорошо отшлифованные медные кружочки из красной меди различного диаметра (от 1 до 8 см) и толщиной 1-3 мм. Если у кого сохранились, то подойдут и монеты царской чеканки, а также медные монеты, выпущенные в период с 1930 по 1961 год.
Эффект лечения медью повышается, если в пластинах или монетах пробить отверстия диаметром 2-7 мм и особым образом их подготовить:
Например, прокалить на сковороде в течение 10-15 минут, а после остывания очистить поверхность мелкой наждачной бумагой. А можно в течение 1-2 часов вымочить пластины (а также любые изделия из меди, предназначенные для лечения) в растворе поваренной соли (1 ст. ложка на стакан воды) или в 6 или 9%-ном растворе уксуса. Затем промыть проточной водой, протереть спиртом.
Вообще, любое медное изделие, выбранное для лечения, следует периодически «оживлять», как перед первой процедурой. Кстати, для удаления оксидной плёнки подойдёт и зубная паста
Медная простыня
Когда пластины (или монеты) подготовлены, их раскладывают на простыне в несколько рядов одна к другой. Эта медная аппликация по ширине должна соответствовать расстоянию между лопатками в положении стоя, по длине – расстоянию от 7-го шейного позвонка до начала ягодичной складки. Затем надо аккуратно лечь на приготовленное медное ложе и лежать на нём неподвижно 30-40 минут. Кожа перед процедурой не должна быть жирной, мокрой и потной.
При вставании большая часть монет отпадёт, но некоторые останутся – «присосутся» к коже спины. Их нужно прикрепить тонкой полоской пластыря и оставить на 3-5 суток.
Затем медные пластины или монеты удаляют, кожу моют тёплой водой с мылом, смазывают кремом. Через 2-3 дня процедуру повторяют. На курс нужно 10-15 аппликаций. Вообще, лечение считается законченным, когда пластины перестают прилипать к коже.
При лечении медью не старайтесь брать пластины побольше и потолще.
Помните! В больших количествах медь опасна для организма. Отравление ею приводит к тяжёлым заболеваниям. Поэтому, прежде чем проводить лечение медью, необходимо проконсультироваться с врачом.
Подари мне браслет
Для лечения медью широко применяются браслеты. При покупке обращайте внимание на то, чтобы все детали были изготовлены из меди марки МВ – медь вакуумной плавки (содержание меди – 99,9%). Браслет не может считаться медным, если хотя бы одна его деталь сделана не из меди. Важно, чтобы браслет был отполирован со всех сторон и замыкался, образуя контур.
Медные браслеты обычно носят по одному, с учётом своего артериального давления. При повышенном давлении – на правом запястье, при пониженном – на левом. Желательно, чтобы он плотно прилегал к коже и проходил через точку, в которой прослушивается пульс.
Медные браслеты активизируют кровообращение, обмен веществ, укрепляют иммунитет. При их использовании отмечается улучшение состояния при гипертонии, артрите, радикулите, сердечно-сосудистых заболеваниях, они помогают при мигренях, метеозависимости, бессоннице и т.д.. Такие браслеты разрешены к применению Министерством здравоохранения РФ.
Лечимся монетами
Сердечные боли. Приложить монету или диск к подключичной ямке, зафиксировав её пластырем. Носить в течение 10 дней, не снимая даже на ночь. Такой же способ лечения применяется для облегчения послеинфарктного состояния. При ишемической болезни сердца монеты или диски надо накладывать на воротниковую область и держать их 4 дня.
Варикозное расширение вен. Приложить монеты или пластины к проблемным местам, чтобы они «прилипли». Носить до тех пор, пока они не начнут отваливаться.
Головные боли. Лечь на спину и приложить монеты или медные диски на лоб, виски и затылок. Лежать спокойно, не двигаясь. Обычно боль уходит в течение получаса. Медь нормализует давление и укрепляющим образом действует на стенки сосудов и капилляров головного мозга.
Ангина. На ночь наложить монеты или диски на область миндалин. Горло обвязать тёплым шарфом или платком. Держать 9-12 часов.
Гайморит. Прикладывать монеты на ночь на область гайморовых пазух справа и слева от носа.
Боли в колене. Уложить монеты вокруг коленного сустава, сверху обвязать шерстяной тканью. Лечение продолжать 3-7 дней.
Послеоперационные рубцы и спайки. Приложить медные монеты или пластины непосредственно на место шва, закрепить с помощью повязки и держать до тех пор, пока рубцы не зарастут. При этом тщательно следить за самочувствием и ежедневно проверять состояние кожи в этой области.
Юрий СУПРУНЕНКО, кандидат географических наук Журнал «60 лет — не возраст»
Источник
