диссертации / 73

протеза Parietene S, увеличить размер пор и уменьшить количество элементов в ря-

дах и столбиках, повысив пористость материала. В комбинированном переплете-

нии трико-атлас плотность заполнения структурными элементами материала Esfil S была выше, но за счет перераспределения петель в петельные столбики и сокра-

щения количества столбиков был увеличен как размер пор, так и пористость. В дру-

гом комбинированном переплетении атлас-атлас при создании Dyna S количество всех элементов (петель, рядов, столбиков) наоборот было уменьшено, что и при-

вело к увеличению размера пор и показателей пористости.

Таблица 6. Структурные показатели.

*Уточная нить из монокрила. **ПП нити цепочек и утка.

Таким образом, трикотажное переплетение определяло форму, расположение и взаимосвязи структурных элементов. Трикотажное переплетение также вносило специфические технические ограничения для разряжения структуры материала.

101

Однако при любом трикотажном переплетении материалоемкость протеза оказы-

вала значительное влияние на структурные показатели, которое особенно очевидно проявлялось в технологических парах протезов. При снижении поверхностной плотности во всех парах отмечалось уменьшение диаметра нити и толщины, сокра-

щение контактной поверхности, но при этом повышались значения обоих показа-

телей пористости.

Механические свойства на растяжение.

Разрывная нагрузка и деформация в большинстве испытаний отличались у проб, вырезанных из одного протеза в продольном и поперечном направлении. Как правило, в направлении наибольшей разрывной нагрузки отмечалась меньшая рас-

тяжимость материала, которая характеризовалась минимальной разрывной и эла-

стической деформацией. В этом направлении материалы протезов обладали макси-

мальной жесткостью или способностью сопротивляться изменению формы (удли-

нению) под действием силы. Для сеток, изготовленных на базе переплетения атлас

Premilene и Optilene LP, за исключением Surgimesh, была характерна меньшая раз-

рывная деформация вдоль петельных столбиков (табл. 7). В этом направлении при растяжении материала из-за того, что петли были ориентированы преимуще-

ственно продольно, они быстро уплотнялись, и дальнейшая деформация происхо-

дила за счет удлинения самих петель и нитей. Аналогичная картина наблюдалась при растяжении другой пары, изготовленной по принципу комбинации атлас-атлас

(Dyna S, Dyna L), а также была характерна для сеток филейного переплетения Parietene S и L (табл. 7). В цепочках Ultrapro были проложены уточные нити, поэтому такая структура являлась крайне жесткой в продольном направлении и легко рас-

тяжимой в поперечном, где отсутствовали элементы, оказывающие сопротивление нагрузке (табл.7 и табл.8). В отличие от других пар и групп у 3 сеток переплетения трико-атлас (Esfil S, Esfil L, Uniflex) было отмечено преобладание разрывной и эла-

стической деформации вдоль петельных столбиков (табл. 7 и табл.8). В петельных столбиках чередовались две сдвоенные петли с наклоном, образующие между со-

бой острый угол, и две сдвоенные петли, имеющие вертикальное положение. При

102

растяжении в продольном направлении угол между наклонными петлями увеличи-

вался, а петельные столбики несколько сближались и распрямлялись. Высокая по-

движность и значительное смещение практически всех структурных элементов,

обеспечивали большую растяжимость вдоль петельных столбиков. Даже, несмотря на то, что в петельных столбиках количество элементарных звеньев было почти в

3 раза больше, чем в петельных рядах. При этом конструкция на основе трико-атлас обладала высокой жесткостью поперек петельных столбиков. Наклонные петли со-

единялись с петлями соседних столбиков двойными протяжками, которые форми-

ровали фигуры в виде ромбов, противопоставленных действию нагрузки. Дефор-

мационное поведение этих сеток подтвердило важное влияние вида трикотажного переплетения на перегруппировку элементов структуры и на величину эластиче-

ской и в конечном итоге и разрывной деформации.

В отношении разрывной нагрузки и эластического лимита все выглядело иначе. Во всех парах сеток уменьшение поверхностной плотности приводило к зна-

чительному снижению величин разрывных нагрузок, особенно отчетливо в каждой паре снижалось максимальное значение (табл. 7). Кроме того, поверхностная плот-

ность определяла уровень эластических лимитов, который у стандартных ПП про-

тезов был значительно выше, чем у легких ПП протезов (табл.8). Трикотажные пе-

реплетения влияли преимущественно на соотношение разрывных нагрузок и эла-

стических лимитов в продольном и поперечном направлениях. Вклад полимера

(ПП или ПВДФ) в величину разрывных нагрузок можно считать несущественным.

Снижение прочности у сетки Uniflex по сравнению с Esfil S приблизительно кор-

релировало с разницей объемов полимера, израсходованных на изготовление еди-

ницы площади материала. В отличие от разрывной нагрузки полимер оказывал зна-

чимое влияние на величины эластических лимитов, которые у сетки Uniflex были ниже, чем у легкого протеза из этой группы (табл. 8).

Изменение модулей эластичности исследуемых сеток, можно было просле-

дить при сравнении эластических показателей 4 пар сеток (табл. 9), изготовленных на основе одинакового трикотажного переплетения, но имевших разный удельный вес: Premilene – Optilene, Esfil S – Esfil L, Dyna S – Dyna L, Parietene S – Parietene L.

103

Эластическая деформация в соответствующих направлениях у сеток с подобной трикотажной конструкцией, но из разных категорий отличалась незначительно. В

то же время эластические лимиты при уменьшении удельного объема снижались существенно. Следует отметить, что снижение эластических лимитов в 3 парах не было пропорционально редукции удельного веса, т.к. в облегченных структурах менялись соотношения и размеры структурных элементов. Однако во всех парах тенденция снижения эластических лимитов у легких сеток была отчетливо выра-

жена. При вычислении модулей эластичности высокие эластические лимиты стан-

дартных сеток и низкие эластические лимиты парных сеток из легкой категории делили на приблизительно одинаковые величины эластических деформаций. В ре-

зультате получали достоверное снижение модулей эластичности в корреспондиру-

ющих направлениях. Помимо материалоемкости снижение обоих модулей эла-

стичности было выявлено у сетки Uniflex из ПВДФ нитей (табл. 9), так как этот полимер уменьшал значения эластических лимитов, но не влиял на эластическую деформацию.

У сетки Surgimesh были зарегистрированы очень низкие эластические ли-

миты, которым соответствовали малые упругие деформации (табл.8), поэтому оба модуля эластичности Surgimesh находились на относительно высоком уровне и мало отличались друг от друга (табл. 9). Фактически материал Surgimesh не имел вязко-эластической растяжимости, характерной для трикотажа. Кроме того, дефор-

мационное поведение Surgimesh было нетипичным для структуры, связанной на основе переплетения атлас. Аналогичное строение имела хирургическая сетка

Premilene, расположенная в той же категории и обладавшая близкими структур-

ными показателями. Однако их эластические характеристики имели принципиаль-

ные различия (табл.8 и табл.9). Вероятнее всего, искаженные механические харак-

теристики Surgimesh были связаны с уплотненной структурой, которую под натя-

жением в двух направления подвергали термопластической обработке. Натяжение

вдвух направлениях с одинаковым усилием вызвало перегруппировку структуры

всторону большей растяжимости, а под воздействием температуры произошла

104

спайка элементов структуры. В итоге снизилась подвижность элементарных зве-

ньев, а структура утратила эластичность и анизотропные свойства.

Таким образом, разрывные и эластические деформации о обоих направле-

ниях определялись трикотажным переплетением и особенностями трикотажной структуры (количеством петель в рядах и столбиках, их расположением, формой и т.д.). Разрывные нагрузки и эластические лимиты в технологических парах зави-

сели, преимущественно, от материалоемкости. На эластические лимиты также влиял полимер нитей, который, на примере ПВДФ протеза, в одинаковой степени снизил их величины. Модули эластичности характеризовали жесткость протезов в перпендикулярных направлениях. В каждой паре или группе протезов, объединен-

ных соответствующим трикотажным переплетением, их величина напрямую зави-

села от материалоемкости, кроме того на нее мог влиять тип полимера нитей и ин-

тенсивность термопластической обработки материала.

Таблица 7. Разрывные показатели.

105

Таблица 8. Эластические показатели.

Таблица 9. Модули эластичности.

106

Механические свойства на изгиб.

Жесткость на изгиб характеризовала способность материала протеза сопро-

тивляться изменению формы в момент прогиба петли. Упругость отражала возмож-

ность материала восстанавливать форму петли (распрямляться) после снятия нагрузки. Жесткость зависела, прежде всего, от материалоемкости протеза. Во всех парах жесткость продольного и поперечного образцов легких протезов (при любом их расположении) находились на более низком уровне, чем у стандартного трико-

тажного аналога (табл. 10). Внутри каждой категории трикотажное переплетение оказывало влияние на жесткость образцов, на соотношение жесткости в продоль-

ном и поперечном направлении, а также на жесткость образцов в зависимости от их расположения. Среди стандартных сеток наибольшей жесткостью на изгиб об-

ладали структуры комбинированных переплетений (трико-сукно и атлас-атлас)

Prolene и Dyna S. У этих сеток в обеих пробах и при любом их расположении жест-

кость оставалась на высоком уровне (табл. 10). Структуры филейного переплетения

Parietene S и переплетения атлас Premilene были менее жесткими во всех тестах и показали наименьшую величину в продольном направлении при изнаночном рас-

положении. Хотя у этих же проб лицевая позиция демонстрировала достоверно бо-

лее высокие значения (табл. 10). В переплетении трико-атлас у Esfil S отличитель-

ным признаком явилось выраженное различие жесткости между продольными и поперечными пробами, последние были 2 раза жестче при лицевом расположении и в 3 раза при изнаночном (табл. 10). Высокая жесткость Surgimesh была вызвана термопластическим воздействием и к переплетению отношения не имела.

Парные легкие сетки в значительной степени повторяли изменения жестко-

сти стандартных аналогов при испытании продольных и поперечных образцов, но только на более низком уровне. Из легких сеток наибольшей жесткостью обладала

Dyna L (табл. 10), что объясняется структурой переплетения атлас-атлас и тем, что она была сплетена из более «толстых» нитей. Относительно высокие показатели жесткости у сетки Esfil Light в поперечном направлении и низкие в продольном

(табл. 10), как и у Esfil Standard, были связаны с особенностями трикотажного пе-

реплетения трико-атлас. Легкие конструкции Optilene LP и Parietene L, как и их

107

стандартные аналоги в своей категории, показали наименьшую жесткость во всех тестах (табл. 10). В структуре Ultrapro уточные нити, проложенные в цепочках,

обеспечили повышенное сопротивление при изгибе в продольных пробах, а отсут-

ствие пересечений утков явилось причиной низкой жесткости поперечных проб.

Полимер также оказал значительное влияние на жесткость. Сетка Uniflex, по мате-

риалоемкости находившаяся ближе к Esfil S, чем Esfil L, имела низкую жесткость,

практически совпадавшую с легкой структурой (табл. 10).

Таблица 10. Жесткость на изгиб (сН).

Упругость на изгиб у стандартных сеток не во всех в парах в 4-х тестах была выше, чем у легких (табл. 11). В группе переплетения атлас легкая сетка Optilene LP, как и стандартная Premilene, имела не просто высокие значения упругости. При испытании продольных и поперечных проб Optilene LP их упругость в изнаночном положение превышала упругость проб стандартной сетки. В группе трико-атлас упругость поперечных проб (Esfil L) в лицевом и изнаночном положении была не-

108

много выше, чему стандартной сетки. При этом в продольном направлении сниже-

ние упругости было значительным и при изнаночном положении продольной протбы ее величина опустилась ниже 60%. В комбинации атлас-атлас Dyna S – L и

филейном переплетении Parietene S – L снижение материалоемкости привело к сни-

жению упругости во всех тестах. Но если в паре Dyna S – L это снижение во всех тестах было минимальным (не превышало нескольких %), то в паре Parietene S – L

упругость снизилась значительно, особенно в продольных пробах, где ее значения оказались ниже 60%. Упругость продольных проб Ultrapro была относительно вы-

сокой, но упругость поперечных проб независимо от их расположения находилась на низком уровне. По-видимому, по той же причине, что и жесткость – отсутствие пересечений уточных нитей.

Таблица 11. Упругость на изгиб (%).

Следует также отметить, что в отличие от жесткости, упругость легких сеток

внутри пар менялась как в сторону повышения, так и понижения относительно

109

стандартных протезов. Кроме того, значения упругости у сеток разных переплете-

ний отличались более значительно, чем у сеток, относящихся к разным категориям.

То есть упругость материала протеза, главным образом, зависела от вида перепле-

тения и расположения структурных звеньев (плотность, количество), влияние ма-

териалоемкости можно было выявить только в некоторых парах. Однако полно-

стью исключить вклад материалоемкости в этот показатель нельзя, так как о ее вли-

янии говорит тот факт, что у стандартных ПП сеток упругость ни в одном случае не опустилась ниже 60% (табл.11). Помимо влияния трикотажного переплетения и ограниченно материалоемкости, на упругость протезов влиял и тип полимера ни-

тей. Образцы сетки Uniflex во всех тестах были менее упругими, даже по сравне-

нию с пробами легкого протеза Esfil L (табл.11).

Таким образом, жесткость на изгиб – это механическая характеристика, ко-

торая в тестах преимущественно зависела от материалоемкости протеза и приме-

няемого полимера. Материалоемкость и полимер устанавливали диапазон возмож-

ных изменений жесткости, в рамках которого трикотажная структура определяла уровень жесткости протеза и ее соотношение в продольном и поперечном направ-

лении, а также изменения жесткости при лицевом или изнаночном расположении.

В отличие от жесткости, упругость на изгиб являлась, прежде всего, характеристи-

кой трикотажной структуры, которая также учитывала объем и тип полимера ни-

тей. Материалоемкость и тип полимера устанавливали минимальный уровень упругости. Для оценки механических свойств протезов на изгиб крайне важно определить оба параметра. Значения жесткости на изгиб в двух направлениях по-

казывают насколько удобно манипулировать с протезом и дают представление о его взаимодействии с окружающими тканями. Знание обоих показателей позволяет прогнозировать поведение протеза, как в процессе хирургических манипуляций,

так и под действием мышечных нагрузок на изгиб.

110