Tekstil yapay damarlarının performans özelliklerine yapısal parametrelerinin etkisi

Abstract

Günümüzde fonksiyonunu yitirmiş vücut damarları yerine yapay tekstil damarlarının kullanılması arteryel hastalıkların tedavisinde önemli bir yere sahiptir. Bununla birlikte küçük çaplı damarlarda özellikle tromboz oluşumu ve damar içerisine doğru doku büyümesi nedeni ile problemler yaşanmaktadır. Küçük çaplı yapay tekstil damarlarının bu sorunlarım gidermek için mevcut bir metot yoktur ve önde gelen ülkelerde konu üzerinde farklı yaklaşımlar içeren bir çok çalışma halihazırda devam etmektedir. Bu çalışmada küçük çaplı damarlarda oluşan trombozun nedenleri incelenmiş ve probleme yönelik mevcut yaklaşımlar araştırılmıştır. Daha sonra problemin çözümüne yönelik olarak damarın duvar kalınlığı boyunca üç farklı biyomateryalle kaplanmasını içeren bir çözüm yaklaşımı belirlenmiş ve bu biyomateryallerle yapılacak kaplamanın damarın tekstil yapısının mekanik özelliklerine ve geçirgenliğine etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Tezin deneysel kısmında tromboz oluşumunu önlemeye yönelik olarak heparin kaplama, damarın içerisine doku büyümesini önlemeye yönelik olarak alumina kaplama ve damarın çevre dokuya bağlanmasını sağlamaya yönelik olarak kitosan kaplama yapılmıştır. Alümina ve kitosan kaplama incelenen literatüre göre yapay damarlarda daha önce denenmemiş olan kaplama çeşitleridir. Kaplama işlemi dokuma kumaş üzerine farklı oranlarda poliüretan binder ve silikon yumuşatıcı içeren kaplama çözeltisi ile yapılmıştır. Kaplama sonrası yapay tekstil damarları için son derece önemli parametreler olan porozite (geçirgenlik) ve mukavemet değişimleri incelenmiştir. Araştırma sonucunda poliüretan miktarı arttıkça su geçirgenliğinin azaldığı, maksimum çekme mukavemeti ve uzamanın ise arttığı görülmüştür. Kaplama maddesinin tipi ve miktarına göre de su geçirgenliği ve mukavemet değerlerinde değişimler gözlenmiş ve değişimlerin yönü her madde için tespit edilmiştir. Bu değişimlerinin anlaşılması ileriki çalışmalarda yapımı planlanan üç katmanlı duvara sahip küçük çaplı yapay tekstil damarının tasarımında yol gösterici bir referans sağlamıştır.

The use of synthetic vascular grafts for the replacement of arteries due to vascular diseases has an important place in general and clinical practises. Today, large diameter arteries are easily replaced, but that is not always the case with small diameter arteries mainly because of tissue ingrowth and thrombosis. Many researchers are working on this unsolved problem all over the world. In this study, current literature has been investigated to understand the reasons of thrombosis formation on small diameter synthetic vascular grafts. Then, a three layer coated synthetic vascular graft structure has been proposed for the solution of the problem. The effects of these coating treatments on the mechanical properties and water permeability of the synthetic vascular graft structure (fabric) has been examined in the experimental section of the study. Coating was performed by polyurethane binder and silicone solution with three various biomaterial for various purposes; heparin coating to the inner layer of the synthetic vascular graft wall to prevent the formation of thrombosis, aluminum coating to the centre part of the synthetic vascular graft wall to prevent tissue ingrowth and chitosan coating to the external side of the synthetic vascular graft wall to support the synthetic vascular graft surroinding tissue relations. Results indicated that increase in the binder concentration resulted in less water permeability and more elongation and strength of the synthetic vascular graft material. The type of the biomaterial used at coating as well as the amount of it also affected these properties. The understanding of these variations and effect of the materials on these variations has become a strong reference to be used during the creation of three layer coated small diameter synthetic vascular graft.