Yüksek dolgulu β-trikalsiyum fosfat süspansiyonlarının perkolasyon ve enjekte edilebilirlik davranışlarının optimize edilmesi

Son yıllarda kalsiyum fosfat çimentolarının kemik onarım ve tedavilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Perkütan cerrahi yöntemlerinin gelişmesi ile, kalsiyum fosfat çimentolarının enjeksiyon davranışlarını incelenmesine ilgi duyulmuştur. Bu çalışmanın amacı yüksek dolgulu β-Trikalsiyum Fosfat (β-TKF) süspansiyonlarının perkolasyon (sıvı faz ayrışması) ve enjekte edilebilirlik (basınç uyarlı akış kararlılığı) davranışları kapiler akış süreç parametreleri ve Hidroksietil selüloz (HEC), polietilen glikol (PEG-400) katkıları faktöriyel deney tasarımı kullanılarak incelenmiştir. Artık değer sonuçlarına göre modelin uygunluğu teyit edilmiştir. Hazırlanan süspansiyonlar kapiler ve düşük salınımlı reometreler ile karakterize edilerek β-TKF süspansiyonun akış davranışları detaylı olarak incelenmiştir. Ağırlık yüzdesi iki olarak belirlenen HEC katkısı yüksek dolgulu β-TKF süspansiyonunu reolojik özellikler olarak en olumlu etkileyen parametre olarak tespit edilmiştir. Ayrıca, enjeksiyon hızı 15 mm/dk. ve nozül çapı ve uzunluğu oranı 15 olduğu süreçte enjekte edilebilirlik oranı %99,21 oranında başarılı olarak tespit edilmiş ve perkolasyon yüzde değeri 0,82 olarak en düşük değerde olduğu tespit edilmiştir. Ağırlıkça %2 HEC içinde 10 mg/ml PEG-400 katkısı lubrikatif etki sağlayarak enjeksiyon kuvvetini önemli oranda azaltmıştır. Kapiler reometre kuvvet-yer değiştirme grafikleri her bir proses ve sıvı faz katkı maddeleri parametresine göre incelenmiş ve ağırlıkça %2 HEC içeren süspansiyonlar genellikle stabil akış davranışı göstermiştir. Sıvı faz katkı maddeleri bu aralıktan az olduğu süspansiyonlarda önemli ölçüde perkolasyon gözlemlenmiş ve etkileşim grafikleriyle deney tasarımı sonuçlarında gösterilmiştir. Kapiler reometre sonucunda kuvvet yasası için tanımlanan "n" parametresinin en yüksek değeri 0,515, ağırlık yüzdesi 2 olan HEC katkılı süspansiyon numunesinde hesaplanmıştır. En düşük "n" parametresi sulu süspansiyonda gözlemlenmiş ve 0,133 olarak hesaplanmıştır.