ПУСТАЯ КОРЗИНА

Компания «FillerCenter» - официальный дистрибьютор Итальянских филлеров «Erelle», Испанских мезотерапевтических препаратов «BCN», «Veluderm»

  • fillercenter.ru
  • 8 (495) 135-35-51

мезонити TIME MACHINE

by в мероприятия вкл

Peak load  (N)

Пиковая нагрузка (N)

Cut Angle (degrees)

Угол среза (в градусах))

Signifnicantly different (95% CI)

Значимое различие (95% CI)

Point on plot

Точка диаграммы

 

 

 

 

 

 

 

N.P. Ingle, M.W. King / Журнал биомеханики 43 (2010) 302–309

 

 

 

 

Рис. 5. (1) Средние значения ± среднеквадратические погрешности удлинения (%) при пиковой растягивающей нагрузке для 9 образцов; (2) Диаграмма показывает, где наблюдались значительные различия удлинения при пиковой растягивающей нагрузке среди 9 образцов.

Elongation at Peak Load (%)

Удлинение при пиковой нагрузке (%)

Cut angle (degrees)

Угол среза (градусы)

Significantly different (95% CI)

Значимое различие (95% CI)

Point on plot

Точка диаграммы

 

 

 

3.3. Испытания на растяжение

 

Средние значения и среднеквадратические погрешности пиковых растягивающих нагрузок показаны на рисунке 4 вместе с 9-точечной диаграммой значимости. Значения глубин среза 0,07, 0,12 и 0,18 мм при усреднении по всем трем углам среза составляли 33,65 ± 0,77, 30,82 ± 0,90 и 26,31 ± 0,62 N, соответственно. Это в сравнении с 49,71±0,62 N для незазубренного шовного материала.

                  Рис. 5 показывает средние значения и среднеквадратические погрешности удлинения при пиковой растягивающей нагрузке вместе с точечной диаграммой значимости. Значения глубин среза 0,07, 0,12 и 0,18 мм при усреднении по трем углам среза составляли 100,87 ± 3,34%, 89,91 ± 1,02% и 75,33 ± 5,31%, соответственно. Это в сравнении с 111,17 ± 0,04% для незазубренного шовного материала.

                  На рис. 6 показаны кривые «средняя растягивающая нагрузка-удлинение» для незазубренного и зазубренного шовного материала с углом среза 160°. Они подтверждают предыдущие данные наблюдений, показывающие, что увеличение зазубренной глубины среза привело к уменьшению пиковой растягивающей нагрузки (рис.4) и пикового удлинения (рис.. 5). Кривая незазубренного шовного материала была плавной до катастрофического отказа. Кривые зазубренного шовного материала были первоначально плавными с более низким модулем, и их отказу предшествовал ряд волнообразных пиков и впадин. Подобные кривые «нагрузка-удлинение»  наблюдались для зазубренных шовных материалов с углами среза 150° и 170°.

 

 

3.4. Испытания выдергиванием одинарного зазубренного шовного материала/ткани

                  Средние результаты испытания выдергиванием одинарного зазубренного шовного материала/ткани показаны на рис. 7. Он показывает, что максимальная выдергивающая нагрузка для кожи (1,92 ± 0,05 N) наблюдалась с углом среза 170° и глубиной среза 0,18 мм. Она была значительно выше выдергивающей нагрузки для 8 других образцов.

Средние результаты испытания выдергиванием одинарного зазубренного шовного материала/ткани сухожилий показаны на рис. 8. Он показывает, что максимальная выдергивающая нагрузка для сухожилия (2,250 ± 0,04 N) наблюдалась с углом среза 170° и глубиной среза 0,18 мм. Следующая максимальная выдергивающая нагрузка (1,78 ± 0,04 Н) была выявлена с образцами с углом среза 170 ° и 0,18 мм.. Все 9 образцов имели значимо различные средние выдергивающие нагрузки при испытании в ткани сухожилия.

 

 

4. Обсуждение

 

4.1. Испытание на растяжение незазубренных и зазубренных  шовных материалов

 

Рис. 6 показывает, что при увеличении глубины среза полезная площадь сечения шовного материала уменьшается, а также снижаются  пиковая растягивающая нагрузка и пиковое удлинение. Чтобы установить, что это зависит от полезной площади сечения шовного материала, экспериментальные значения сравнивались с расчетными. Полезная площадь восприятия нагрузки рассчитывалась, принимая во внимание круглое поперечное сечение (рис. 9).

 

 

Load (N)

Нагрузка (N)

Elongation (%)

Удлинение (%)

 

Рис. 6. Кривые «средняя растягивающая нагрузка-удлинение» для незазубренных и зазубренных шовных материалов с углом среза 160° и тремя различными глубинами среза (начальная измерительная база скорректирована для создания сравнительных кривых).

 

В таблице 2 показано относительное уменьшение в процентах площади поперечного сечения с увеличением глубины среза. При допущении однородности поперечного сечения шовного материала, можно было вычислить теоретическую пиковую растягивающую нагрузку и удлинение. Однако было обнаружено, что экспериментально измеренные пиковые растягивающие нагрузки были ниже расчетных значений, особенно при неглубоких глубинах среза (24% при 0,07 мм). Это различие можно объяснить концепцией неравномерной «бикомпонентной» морфологией полимерных моноволокон. Во время экструзии или формования волокна из расплава наружные слои охлаждаются и затвердевают быстрее, создавая оболочку, которая содержит более кристаллические и более высоко ориентированные молекулярные цепи. Для сравнения, материал ядра испытывает относительно более низкие напряжения и, следовательно, является более аморфным (Chu et al., 1997).

                  Если нагрузке подвергается незазубренный шовный материал из моноволокна, то почти всю нагрузку будет нести высокоориентированная кристаллическая внешняя оболочка, которая также отвечает за высокий начальный модуль кривой «нагрузка-удлинение» (рис.6), пока не будет достигнут катастрофический разрыв (рис. 10). Для сравнения, когда зубец вклинивается в шовный материал из моноволокна, происходят два события. Во-первых, к моноволокну добавляется дефект, который указывае на место концентрации напряжений и точку полного отказа.

 

 

 

N.P. Ingle, M.W. King / Журнал биомеханики 43 (2010) 302–309

 

 

Рис. 7. (1) Пиковая нагрузка для испытания выдергиванием одинарного зазубренного шовного материала/ткани (средняя ± среднеквадратическая погрешность); (2) Диаграмма показывает, где наблюдались значительные различия в пиковой выдергивающей нагрузке среди 9 образцов.

Peak mean load (N)

Пиковая средняя нагрузка (N)

Cut angle (degrees)

Угол среза (градусы)

Significantly different (95% CI)

Значимое различие (95% CI)

Point on plot

Точка диаграммы

 

 

 

Peak mean load (N)

Пиковая средняя нагрузка (N)

Cut angle (degrees)

Угол среза (градусы)

Significantly different (95% CI)

Значимое различие (95% CI)

Point on plot

Точка диаграммы

 

Рис. 8. (1) Пиковая нагрузка для испытания выдергиванием одинарного зазубренного шовного материала/ткани сухожилий (средняя ± среднеквадратическая погрешность); (2) Диаграмма показывает, где наблюдались значительные различия в пиковой выдергивающей нагрузке среди 9 образцов.

Рис. 9. Расчет полезной площади восприятия поперечной нагрузки зазубренного шовного материала.

 

 

 

Unbarbed suture monofilament circular cross-section

Круглое поперечное сечение незазубренного шовного материала из моноволокна

Effective cross-section of barbed suture - along the cut-line AB

Эффективное поперечное сечение зазубренного шовного материала  - вдоль секущей линии AB

Cut depth (Cd)

Глубина среза (Cd)

Radius (r)

Радиус (r)

x = (length of segment AB)

                       2

x = (длина сегмента AB)

                       2

θ = (angle subtented by segment AB)

                            2

θ = (угол, образуемый сегментом AB)

                            2

(in gedrees)

(в градусах)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N.P. Ingle, M.W. King / Журнал биомеханики 43 (2010) 302–309

 

Таблица 2

Сравнение измеренных и расчетных механических свойств зазубренных шовных материалов (угол среза: 160°).

 

Глубина среза (мм)

Уменьшение площади поперечного сечения (%)

Пиковая растягивающая нагрузка (N)

Удлинение при пиковой растягивающей нагрузке (%)

 

Измеренная

Расчетная

Разность %

Измеренная

Расчетная

Разность %

0.00

-

49.73±0.62

-

-

111.17±0.04

-

-

0.07

11.80

33.26±1.69

43.86

24.28

97.56±0.06

98.05

0.47

0.12

25.33

31.84±1.86

37.13

14.22

88.97±0.05

83.01

-7.81

0.18

43.81

25.99±1.51

27.94

7.0

75.25±0.03

62.47

-20.47

                 

 

 1                                                                                              2

 

Рис. 10. (1) Незазубренный шовный материал, показывающий гладкую плоскость излома при катастрофическом отказе; (2) зазубренный шовный материал, показывающий фибрилляцию в точке отказа.

 

Во-вторых, материал, несущий нагрузку, который был удален срезом, состоит, прежде всего, из высокоориентированной кристаллической оболочки. Например, в случае глубины среза 0,07 мм и угла среза 160°, если морфология поперечного сечения была однородной, можно было бы ожидать, что пиковая растягивающая нагрузка достигнет 43 N. Но поскольку от высококристаллического материала оболочки остается только подковообразная форма, начальный модуль растяжения уменьшается (рис.6), и наблюдается пиковая растягивающая нагрузка, составляющая лишь 33 N, образуя разницу более 24% (таблица 2). Поскольку глубина среза увеличивается, доля удаленной высококристаллической оболочки уменьшается, и значения разницы между измеренной и расчетной пиковой растягивающей нагрузкой уменьшаются. Например, при глубине среза 0,18 мм разница составляет всего 7% (таблица 2).

                  В случае удлинения при пиковой растягивающей нагрузке срез зубца снова удаляет главным образом внешний слой «оболочки», но на этот раз измеренные значения эквивалентны или больше расчетного удлинения, особенно при больших глубинах среза, учитывая равномерную морфологию однородного поперечного сечения (таблица 2). Это большее измеренное удлинение обусловлено выпрямлением случайных микроволокон в области аморфного сердечника до того, как они постепенно начнут  воспринимать нагрузку. Это приводит к неизменной фибрилляции при разрыве (рис.10) и образованию нескольких малых пиков до полного отказа (рис.6). Изменения угла среза не изменяют полезную площадь восприятия поперечной нагрузки, поэтому ожидается аналогичная тенденция, которая наблюдалась для углов среза 150° и 170°.

 

4.2. Испытания выдергиванием шовного материала/ткани для кожи и тканей сухожилий

 

                  Ключевым свойством, определяющим клинические эксплуатационные пределы зазубренного шовного материала, является максимальная сила, образующаяся при испытании выдергиванием шовного материала/ткани. Например, было установлено, что максимальная способность к удержанию тканей одного зубца при оптимальных геометрических параметрах оказалось 1,92±0,05 N для кожи и 2,25±0,04 N для сухожилия. Очевидно, что в случае множественных зубцов сила фиксации каждого зубца суммируется, и полная нагрузка может легко превысить прочность на растяжение моноволокна.

Fig. 11. Кривые «растягивающее нормализованное напряжение-деформация» для кожи и тканей сухожилий (Xu et al., 2008; Clavert et al., 2001).

Normalized Stress (MPa/MPa)

Нормализованное напряжение (МПа/МПа)

Bovine tendon

Бычьи сухожилия

Porcine skin

Свиная кожа

Strain (%)

Напряжение (%)

 

На рис. 11 показано сравнение кривых «напряжение-деформация» свиной кожи и бычьего сухожилия, при котором ткань сухожилий значительно более жесткая при низких напряжениях и имеет более высокий начальный модуль, чем ткань кожи (Xu et al., 2008; Clavert et al., 2001). Это помогает объяснить результаты испытаний выдергиванием одинарного зазубренного шовного материала/ткани с тканями кожи (рис.7) и сухожилий (рис. 8). Исследование, использующее анализ конечных элементов зубцов с различными геометрическими параметрами, уже показало, что угол среза главным образом контролирует жесткость зубцов к изгибу, тогда как глубина среза главным образом контролирует длину базы зубца и, следовательно, инициирование отслаивания (Ingle et al., 2009). Таким образом, комбинирование угла среза 170° и глубины среза 0,18 мм в результате приводит к более гибкому зубцу, который в испытании выдергиванием ткани показывает лучшую фиксацию для ткани кожи (рис. 7). Для сравнения, угол среза 150° и глубина среза 0,18 мм необходимы для создания максимальной выдергивающей нагрузки в ткани сухожилия (рис.8). Следует отметить, что глубина среза 0,18 мм дала максимальные значения выдергивающей нагрузки независимо от типа ткани, что указывает на то, что для лучшей фиксации необходимы более длинные зубцы. При этом использование угла среза 150° делает более короткий, широкий и жесткий зубец более устойчивым к изгибу. Эта более высокая жесткость к изгибу соответствует тому факту, что сила, необходимая для его сгибания, превышает силу, необходимую для проникновения в окружающую ткань в ходе испытания выдергиванием. Для сравнения, использование угла среза 170° создает относительно гибкий зубец, при котором сила, необходимая для его сгибания, намного меньше силы, необходимой для проникновения в окружающие ткани.

 

 

N.P. Ingle, M.W. King / Журнал биомеханики 43 (2010) 302–309

 

 

Рис. 12. Оптические микрофотоснимки образцов поврежденной шовной нити после испытания выдергиванием шовного материала/ткани. (1) Образец зазубренного шовного материала, показывающий отслаивание (2); Образец зазубренного шовного материала, показывающий изгиб (увеличение х 6).

 

Peeled barb

Отслаивание зубца

Peel initiation point

Точка инициирования отслаивания

Peel propagationdistance

Дальность распространения отслаивания

Bending

Изгиб

Bent barb

Гнутый зубец

 

 

                  На рис. 8, на котором представлены результаты испытания выдергиванием зазубренного шовного материала/ткани сухожилий, показано, что при глубине среза 0,18 мм средняя выдергивающая нагрузка с углом среза 150° (высокая жесткость и короткая длина зубца) и углом среза 170° (низкая жесткость и  большая длина зубца) выше, чем при угле среза 160° (средняя жесткость и средняя длина). Эти результаты свидетельствуют о важности эффективной фиксации. Поэтому, если угол среза равен 170°, более длинный зубец компенсирует более низкую жесткость и обеспечивает эффективную фиксацию. Это не относится к углу среза 160°, при котором зубец не является ни жестким, ни достаточно длинным, чтобы способствовать эффективной фиксации. Для сравнения, данные на рис. 7, в которых представлены результаты испытания выдергиванием шовного материала/кожи, показывают, что для кожи как более длинный, так и более гибкий зубец способствую увеличению эффективности фиксации и более высокой выдергивающей нагрузке шовного материала/ткани. При других глубинах среза (0,12 и 0,07 мм) выдергивающая нагрузка и, следовательно, эффективность фиксации прежде всего зависят от длины зубца.

                  Предыдущие исследования показали, что при испытании выдергиванием шовного материала существует два основных вида отказа. Один из них – отслаивание зубца, другой – сгибание зубца (рис.12). Отслаивание инициируется на секущей линии с образованием трещины, которая распространяется параллельно оси моноволокна в направлении, противоположном выдергиванию (рис.12). В конечном итоге, весь зубец будет отслаиваться, и шовный материал высвободится из ткани без зубца. С другой стороны, если зубцы очень гибкие, они не смогут хорошо зафиксироваться в окружающих тканях. Наоборот, они будут загибаться без распространения трещины или отслаивания и в конечном итоге будут высвобождены из окружающей ткани без какого-либо повреждения остальной части шовного материала (рис.12).

                  В настоящем исследовании в течение всего времени использовался нерассасывающийся полипропиленовый шовный материал из моноволокна. Если бы использовался альтернативный полимер, как ,например, рассасывающаяся полигликолевая кислота (PGA) или поликапролактон (PCL), то следовало бы учитывать начальный модуль, способность зубца выравниваться и обеспечивать хорошую эффективность фиксации, а также скорость потери модуля изгиба с течением времени, по мере того, как шовный материал рассасывается, чтобы оптимизировать характеристики фиксации ткани шовного материала. Как показано на рис. 12, для обеспечения хорошей механической фиксации, сила выдергивания ткани шовного материала будет зависеть от гибкости полимера, поведения зазубренного шовного материала, а также оптимальных геометрических параметров зубцов.

 

5. Выводы

Настоящее исследование было успешным при подготовке зазубренных шовных материалов с девятью различными геометрическими параметрами. Испытания на растяжение этих зазубренных шовных материалов вместе с их незазубренными контрольными образцами подтвердили, как и следовало ожидать, что с увеличением глубины среза пиковая растягивающая нагрузка и удлинение при пиковой нагрузке уменьшаются. Угол среза оказывает меньшее влияние на эти данные о растяжении.

                  Наиболее важным выводом этого исследования является то, что способность зазубренного шовного материала к фиксации и удержанию ткани зависит от механических свойств окружающей ткани. Это означает, что геометрические параметры зубца для различных типов тканей должны быть оптимизированы. Например, наилучшая механическая фиксация полипропиленового зазубренного шовного материала в коже была достигнута с углом среза 170° и глубиной среза 0,18 мм. Однако для ткани сухожилия лучшая фиксация того же шовного материала была достигнута при угле среза 150° и глубине среза 0,18 мм. Несмотря на то, что данное исследование впервые убедительно показало, что для оптимальной конструкции зазубренного шовного материала нужно учитывать биомеханические свойства окружающей ткани, необходима дальнейшая работа для создания целого ряда тканеспецифических геометрических параметров зубцов для различного применения в области хирургии.

 

Положение о конфликте интересов

                  Конфликта интересов, связанного с этой статьей, ни для одного из авторов не существует.

 

Выражение признательности

                  Мы хотим поблагодарить д-ра Джозефа Хоттера (Covidien, Inc.) за предоставление шовного материала. Мы хотели бы поблагодарить Колледж текстиля, Университет штата Северная Каролина, г. Роли, и Университет Северной Каролины, г., Чапел-Хилл, за финансовую поддержку.

Последнее обновенее: 20.11.2018
Наши преимущества:


Высокое сходство с натуральным ГА встречающимся в коже и тканях. Естественный вид кожи после процедуры. Очень небольшое количество краткосрочных реакций, таких как покраснение или отеки.

Доскональное изучение персоналом основных свойств  и назначения продукции. Точное знание особенностей применения препаратов, правил дозирования, знание возможных осложнений и мер по предупреждению и устранению их. Возможность получения консультации у практикующего врача, по любому интересующему вопросу.



Продукт когерентной консистенции ( сплоченной ) ,идеально размещающийся в тканях. Форма частиц облегчает применение продукта и сводит к минимуму физический эффект в месте инъекции, главное в короткие сроки ( < 1 месяца).
Соответствующее количество связанных молекул воды из окружающих тканей, позволяющих сохранит хорошую гидратацию кожи и тканей при отсутствии чрезмерного отека после процедуры.


Вы всегда получаете отличные результаты благодаря высокому качеству продукции и хорошим свойствам  современных наполнителей.

Наш адрес
  • Master Card
  • PayPal
  • Visa