علم سرامیک

 مجله علمي دانشگاه علوم پزشكي و خدمات بهداشتی- درمانی همدان | شماره | تاریخ انتشار : 1386/07/01
بررسی انتشار سیلیس آزاد در هوای کارگاه های سنگ کوبی منطقه ازندریان همدان به روش پراکنش اشعه ایکس مقدمه و هدف: جهت تعيين حدود مجاز تماس شغلي گردوغبار قابل استنشاق ،تعيين درصد سيليس آزاد گردوغباراستنشاقي شاغلين ضرورت دارد تا براساس حدود مجاز تعيين شده، مواجهه شاغلين مورد ارزيابي قرار گيرد . هدف ازاين مطالعه تعيين انتشار سيليس آزاد درهواي کارگاه هاي سنگ کوبي منطقه ازندريان همدان بود.

روش كار: در اين پژوهش توصيفي – تحليلي 40 نمونه گردو غبار از كارگاه هاي مختلف سنگ كوبي تهيه شد كه نمونه برداري از گردوغبارقابل استنشاق بر اساس روش شماره 7500 سازمان   NIOSH وبااستفاده از پمپ نمونه بردار همراه با سيکلون در ارتفاع ناحيه تنفسي و در ايستگاه هاي مختلف كاري فرايند سنگ كوبي صورت گرفت.تعيين مقدار گردوغبار به روش گراويمتري وتعيين مقدار سيليس آزاد به روش پراکنش اشعه ايکس صورت گرفت.   

نتايج: نتايج نشان داد در کارگاه هاي درجه2 ميزان تراکم گردوغبار قابل استنشاق برابر با 1.17-1.24 mg/m3 و ميزان تراکم كوارتز برابر با 0.94-1.03 mg/m3 مي باشد. درکارگاه هاي درجه 1 نيزميزان تراکم گردوغبار قابل استنشاق برابر با 0.81-1.07mg/m3 و ميزان تراکم كوارتز برابر با 0.79 -1.05 mg/m3 مي باشد. بر اين اساس ميزان سيليس آزادگردوغبار قابل استنشاق در کارگاه هاي توليد پودر سيليس نوع درجه يک برابر با 5/97 % ودرکارگاه هاي توليد پودر سيليس نوع درجه دو برابر با 3/81 % است که اين اختلاف درصد از لحاظ آماري معني دار مي باشدPValue=0.0001)).

نتيجه نهائي: با مقايسه ميانگين وزني زماني گردوغبار قابل استنشاق کارگاه هاي سنگ کوبي مورد مطالعه با حدود تماس شغلي اختلاف معني داري مشاهده نگرديد. بر اين اساس ميزان تراکم گردوغبار در کارگاه ها پايين تر از حدود مجازتماس شغلي مي باشد

آلومینا و زیر کونیا
 

آلومینا و زیر کونیا دو بیوسرامیک نسبتاًً خنثی هستند .این دو ماده در هنگام استفاده شدن در بدن برای اهداف طولانی مدت به صورت اندک دچار تغیرات شیمیایی در مایعات بدن می شوند. آلومینایی با دانستیه وخلوص بالا >99.5y)) در ساخت برخی از امپلنت های مخصوصاً پروتزهای مفصل ران استفاده می شود. درسال 2006 ، بیش از اپروتز مفصل ران (hip Protheses) استفاده شده است که در آن از یک گلوله ی آلومینایی به عنوان بخش بالایی (گوی ران ) استفاده شده است. شکل 1 بخش بالایی یک پروتز مفصل ران را با گلوله ی آلومینایی نشان می دهد اداره ی دارو و غذای آمریکا (FDA) درسال 1982 ، اجازه ی استفاده از آلومینا دراین کاربر را صادر کرده است.

اگر چه امپلنت های دندانی ساخته شده از آلومینا از تک کریستال ها ساخته می شوند اما بیشتر امپلنت های آلومینایی از پلی کریستال های با دانه های بسیار ریز ساخته می شوند. این نوع امپلنت ها معمولاً بوسیله ی فرآیند پرس پس از زینترینگ در دماهای بالا تولید می شوند. مقدار کمی MgO ( کمتر از O.5 درصد) به آلومینا افزوده می شود تا از رشد دانه ها جلوگیری کرده واجازه دهد تا دانسیته ی بالا بوسیله ی زینترینگ بدون اعمال فشار پدید آید. جدول 1 لیستی از خواص فیزیکی بیوسرامیک های آلومینا یی آورده شده است.

سازمان استاندارد جهانی (ISO) در مورد آلومینا استانداردهایی ارائه کرده است. ISO6474 استاندارد آلومینای مورد استفاده درساخت امپلنت ها ست .این استاندارد در سال 1994 ارائه شده است. (ISO: سازمان بین المللی استاندارد) البته باید گفت که علاوه بر ISO ، سایر سازمان های استاندارد نیز برای آلومینای مورد استفاده در کاربردهای پزشکی استاندارد خاص خود را دارند. مهمترین ویژگی یک امپلنت این است که طول عمر بیمار را افزایش دهد. به دلیل طبیعت ترد سرامیک ها ،پیش بینی دقیق طول عمر یک امپلنت امکان پذیر نیست. ولی این مسئله واضح است که افزایش نیرو و زمان بارگذاری باعث افزایش احتمال شکست سرامیک می شود. نتایج حاصله از آزمایشات خستگی و . ...نشان می دهد که باید امپلنت های آلومینایی با بالاترین استاندارد موجود ساخته شوند، مخصوصاً اگر امپلنت به عنوان یک امپلنت ارتوپدیک در بیماری جوان استفاده شود.
اگر چه سرامیک های آلومینایی دارای زیست سازگار پذیری مناسبی بوده و مقاومت به سایش خوبی دارند. ولی آنها دارای استحکام خنثی پایینی بوده وتافنس پایینی دارند. این مسئله باعث می شود تا ابعاد امپلنت های آلومینایی دارای محدودیت باشند وقطر اکثر آنها بیش از 32 میلی متر باشد. سرامیک های زیرکونیای دارای تافنس شکست واستحکام خنثی بالاتر ومدول یانگ پایین تری نسبت به سرامیک های آلومینایی هستند. به هر حال درمورد زیر کونیا نیز مسائلی وجود دارد.
استحکام خنثی و تافنس سرامیک های زیر کونیایی درمواجهه با مایعات بدن به میزان اندکی کاسته می شود. این مسئله به دلیل استحاله ی مارتنزیت فاز تتراگونال به مونو کلینیک اتفاق می افتد. یک چنین استحاله ای در محیط های آبکی مشاهده شده است . مقاومت سایشی زیر کونیا از آلومینا کمتر است . درترکیبات سرامیک، سرامیک ، سرعت سایش زیرکونیا می تواند به میزان زیادی از آلومینا بیشتر باشد. البته هنگامی که زیر کونیا با پلی اتیلن با وزن ملکولی بسیار بالا ( VHMWPE) ترکیب شود، سایش مفرط پلیمر اتفاق می افتد.
زیر کویناممکن است دارای درصد پایینی عناصر رادیواکتیو با نیمه عمر طولانی مانند Th و U باشد، که جداسازی این عناصر مشکل وهزینه بر است.دراین زمینه بزرگترین مشکل این است که این عناصر پرتو ∝ (اتم هیلیوم دوبار مثبت) از خود ساتع می کنند که این پرتوها می تواند بافت های نرم و سخت اطراف خود را تخریب کند.اگر چه این فعل وانفعالات بسیار کم هستند ولی این سؤال وجود داردکه اثرات دراز مدت پرتوهای ساتع شده از سرامیک های زیر کونیایی به بدن چیست؟

شیشه های بیواکتیو
 

مواد بیواکتیو بین امپلنت وبافت های اطرافش پیوند ایجاد می کنند.
Hench Andersson ( 1993) تعریفی از این مواد به صورت زیر اراته کردند:
یک ماده ی بیواکتیو ماده ای است که با بوجود آوردن یک پاسخ بیولوژیک در سطح خود موجب تشکیل پیوند بین خود و بافت ها می شود.
اولین مطالعات انجام شده در زمینه ی شیشه های بیواکتیو در دانشگاه فلوریدا انجام شد.این تحقیقات سبب تولید تجاری بیوگلاس 45S5 ( bioglass 45s5) شد. بیوگلاس 45S5 یک شیشه ی اکسیدی با ترکیب چند گانه است. که ترکیب مواد تشکیل دهنده ی آن عبارتست از 45% وزنی ، 24.5% وزنی ، 24.4 % وزنی CaO و 6% وزنی .
عناصر اصلی تشکیل دهنده ی شیشه های بیواکتیو امروزی نیز از همین 6 ماده است. (شیشه های بیواکتیو امروزی همگی از جنس شیشه های سیلیکاتی هستند.) به هر حال ساختار بیوگلاس 45S5 از شیشه های سیلیکاتی متفاوت است.شیشه های بیواکتیو دارای ساختار دو بعدی صفحه ای هستند که دارای دانسیته ی پایینی هستند.این ساختار باعث می شود درصد نسبی سیلیس در آنها کم باشد.بیوگلاس ها از لحاظ مکانیکی ضعیف هستند و دارای تافنس شکست پایینی هستند. این دو خاصیت به دلیل ساختار شیشه ای بوجود می آید.
شیشه های بیواکتیو را می توان بسهولت بوسیله ی فرایند های تولید سایر شیشه های سیلیکاتی تهیه کرد.دراین روشها اکسید های اصلی ویا ترکیباتی که پس از تجزیه تولید اکسید می کنند، با نسبت های معین مخلوط می شوند. در دمای بالا ذوب می شود. تا ذوبی هموژن پدید آورند.پس از سردکردن مذاب، شیشه بوجود می آید.به دلیل آنکه از شیشه های بیواکتیو در داخل بدن استفاده می شود. این مسئله ضروری است که مواد اولیه ی مورد استفاده خلوص بالایی داشته باشند وعملیات ذوب در بوته ی پلاتینی (یا آلیاژی از پلاتین) انجام می شود تا میزان ناخالصی ها حداقل میزان ممکنه باشند.
شیشه های بیواکتیو دارای خواص ویژه ای هستند که این خواص آنها را جهت استفاده شدن در بدن مناسب می کند.
مزایا:
واکنس سطحی این مواد نسبتاًً بالاست. که این مسئله منجر به پیوند سریع بافت به ماده می شود. این فرآیند دارای 5 مرحله است.سرعت واکنش ومکانیزم های هر کدام از بخش های این فرآیند بوسیله ی اسپکتروسکوپی FTIR محاسبه شده است. پیوند خوردن بافت به ماده ی بیواکتیو نیازمند رخ دادن واکنش های دیگری است که درحال حاضر مورد بررسی قرار نگرفته اند . امامی توان گفت که فرآیند پیوندخوردن هنگامی شروع می شود که بخش زنده بر روی لایه ی سیلیس ، هیدروکسی کربوآپاتیت جذب شود. علاوه بر این مدول یانگ این مواد در گسترده ی 30- 35MPa است که به مدول یانگ استخوان متراکم نزدیک است.
معایب.
این مواد از لحاط مکانیکی ضعیف اند. استحکام پیوند درحالت کششی به طور نمونه بین 40-60MPa است.علاوه بر این مسئله تافنس شکست این مواد پایین است.
به عنوان نتیجه ای از بحث بالا باید گفت شیشه های بیواکتیو در کاربردهای بار کش (bearing load) استفاده نمی شوند.به جای آن از آنها به عنوان پوشش در فلزات و وسایلی که میزان بار اعمالی بر آنها کم است یا حالت اعمال نیرو فشاری است، استفاده می شود. شیشه های بیواکتیو به دو شکل پودری وکامپوزیتی استفاده می شود. اولین استفاده ی موفق از بیوگلاس 45S5 ، استفاده از آن در استخوان کوچک گوش میانی است. حالت این استخوان در شکل 2 نشان داده شده است.

شیشه های بیواکتیو مخروطی شکل درجراحی های دهانی استفاده می شود. دراین کاربرد شیشه ی بیواکتیو عیوب بوجود آمده درفک ( به دلیل خارج شدن دندان ها ) را پر می کند. امپلنت های تولیدی از شیشه ی بیواکتیو همچنین برای ترمیم استخوان نگهدارنده ی چشم استفاده می شود.
شیشه های بیواکتیو در حالت پودری برای درمان بیماری های دندانی وناتوانی تحرک تارهای صوتی استفاده می شود. همچنین از این مواد در بازسازی استخوان فک نیز استفاده می شود.
منبع انگلیسی مقاله :ceramic materials/c.Barry Carter.m.Grant Norton

سراميک هاي زير ساختاري(substructure ceramics)

توسعه ي سراميک مستحکم تر براي تمام پروتزهاي سراميکي پوشش داده شده، مي تواند به صورت يک گذار به سمت افزايش درصد حجمي مواد کريستالي و کاهش حجم شيشه نشان داده شود.سرانجام اين پيشرفت ها، رسيدن حجم مواد شيشه اي پروتزها به صفر است.در سال1965،McLean،گزارشي مبني برافزايش استحکام شيشه هاي فلدسپاتي با افزودن ذرات اکسيد آلومينيوم ارائه کرد.و در همان سال General Electricبراي اولين بار از تکنولوژي استحکام بخشي ديسپرشن به صورت کاربردي، براي مقره هاي خطوط فشار قوي بهره برد.در اواخر دهه ي 1980، يک روش براي افزايش قابل توجه آلومينيوم اکسيد(از 55 درصد وزني به 70 درصد حجمي)، بوجود آمد.
اين روش در ابتدا با پودر آلوميناي سبک انجام مي شد که اين پودر بواسطه ي حرارت دهي به همديگر مي چسبيد،سپس اين توده ي آلومينايي متخلخل که مانند يک بسته، از ذرات آلوميناي به هم چسبيده تشکيل شده بود را با شيشه پر مي کردند.در طي فرآيند پخت آلومينا که منجز به ايجاد توده ي سبکي مي شد، ذرات آلومينايي که در مجاورت هم بودند، در محل هاي اتصال به هم پيوند مي خوردند و ايجاد يک شبکه ي سه بعدي از ذرات به هم چسبيده مي شد.همچنين پس از ايجاد ساختار آلومينايي متخلخل، يک شيشه ي مذاب با ويسکوزيته ي پايين، بوسيله ي نيروهاي موينيگي وارد ساختار متخلخل مي شد.اين کار باعث ايجاد يک ترکيب سه بعدي از آلومينا و شيشه مي شود.اگر چه تنها70درصد حجمي اکسيد آلومينيوم در اين سراميک وجود دارد ولي استحکام و تافنس شکست آن برابر با سراميک هاي آلومينايي با100 درصد پلي کريستال است.
دو پيشرفت کليدي که اجازه ي استفاده ي کاربردي از سراميک هاي کاملاً پلي کريستال را در پروتزهاي ثابت کننده دارد عبارتند از:
1)قابليت استفاده از پودرهاي شروع کننده ي بسيار کنترل شده.
2)استفاده از کامپيوترها در پروسه هاي سراميکي.برعکس سراميک هاي شيشه اي، سراميک هاي پلي کريستال قابليت پرس شدن براي رسيدن به مواد با دانسيته ي بالا را در قالب هاي با اندازه ي بزرگتر را ندارد.سراميک هاي پلي کريستال از پودر آنها توليد مي شود که آنها تنها تا 70 درصد دانسيته ي تئوري شان مي توان فشرده سازي کرد.از اين رو سراميک هاي پلي کريستال در هنگامي که با بيشترين دانسيته، پخت شوند، به اندازه ي 30 درصد حجمي شرينکيج دارند.براي داشتن پروتزهاي نهايي مناسب، مقدار شرينکيج يايد به دقت اندازه گيري گردد و در طراحي به آن توجه شود.
پودرهاي اوليه مناسب که توانايي يکنواخت شدن در فشرده سازي را دارند.يک پيش نياز براي رسيدن به شرينکيج قابل محاسبه و تجديد پذير است.
تحقيقات انجام شده در علم توليد سراميک ها از اواخر دهه ي 1980 تا دهه ي 1990 منجر به دسترسي تجاري به پودرهاي مناسب براي استفاده ها در زمينه ي دندانسازي شده است تقريباً همزمان با پيشرفت تکنولوژي، پالايش پودر موجب توسعه ي ماشين هاي کامپيوتري و افزايش قابليت محاسبه ي دستگاه هاي سه بعدي داده شده است.
دو روش براي توليد پروتز از سراميک هاي پلي کريستال و به صورت تجاري ارائه شده است که در هر روش، يک قطعه ي خام با اندازه ي بزرگتر از حد مطلوب ايجاد مي شود و در محاسبه ي خواص شرينکيج اين قطعه ي خام از دستگاه هاي سه بعدي داده استفاده مي شود.در روش اول، يک قالب با اندازه ي بزرگتر از حد مطلوب بر اساس 20000اندازه گيري از قالب آزمايشگاهي اسکن شده، ساخته مي شود.سپس اکسيد آلومينيوم يا اکسيد زيرکونيوم در داخل اين قالب فشرده شده که مقدار فشردگي بر اساس شرينکيج مطلوب محاسبه مي گردد.
در روش دوم، يک قطعه ي نيمه خام از اکسيد زيرکونيوم ماشين کاري شده و به قطعه ي مورد نظر تبديل مي شود که اندازه ي آن کمي بزرگتر از حد مطلوب است که علت آن اين است که پس از پخت نمونه به اندازه ي مورد نظر برسد.در اين سيستم، دانسيته ي هر قطعه ي اوليه براي محاسبه ي دقيق شرينکيج قطعه بر روي آن ثبت مي شود.در واقع در اين روش که روش جولي در ساخت قطعات سراميکي معروف است، يک قطعه ي سراميکي بوسيله ي يک ماشين تراش از قطعه خام بدست مي آيد.
اکسيد زيرکونيوم بهبود يافته زيرکونياي بهبود يافته از لحاظ تافنس (چقرمگي)، يک سراميک پلي کريستال است که در حال حاضر براي کاربرد هاي دندانپزشکي در دسترس است.البته به خاطر اينکه اين ماده مکانيزم و همچنين تافنس شکست متفاوتي بست به ديگر سراميک هاي پلي کريستال است که در حال حاضر براي کاربردهاي دندانپزشکي در دسترس است. البته به خاطر اينکه اين ماده مکانيزم و همچنين تافنس شکست متفاوتي نسبت به ديگر سراميک هاي پلي کريستال دارد، بايد مورد بررسي جداگانه اي قرار گيرد.که جزئيات تافنس شکست واستحکام اين ماده را در بخش زير بيشترمورد بررسي قرار مي دهيم.اما در اينجا کافيست که تافنس را به معناي اشکال در رشد ترک در نظر بگيريم.

برخلاف آلومينا، اکسيد زيرکونيم در طي پخت از يک حالت کريستالي به حالت ديگر تغيير شکل مي دهد.در دماي پخت زيرکونيا در حالت تتراگونال است و در دماي اتاق به حالت مونوکلينيک در مي آيد.يک سلول واحد مونوکلينيک، 404درصد بيشتر از زماني که تتراگونال است ،فضا اشغال مي کند.البته اين مسئله باعث فروريختن زيرکونيا در فرآيند سردکردن، مي شود.و ساختار زيرکونيا را ناپايدار مي کند.در اواخر دهه ي 1980، مهندسين سراميک توانستند ساختار تتراگونال را در دماي اتاق و به کمک اضافه کردن مقدار کمي (3-8 درصد)کلسيم پايدار کنند که بعداً بجاي کلسيم از ايتريم (yttrium)و يا سريم(cerium)استفاده شد.اگر چه اين حالت در دماي اتاق پايدار است ولي حالت تتراگونال حالتي نيم پايدار است .اين بدان معناست که انرژي بدام افتاده اي در داخل ماده وجود دارد که مانع برگشت به حالت مونو کلينک مي شود.تنش متمرکز در جلوي گسترش ترک براي راه انداختن تغيير حالت در داخل دانه هاي سراميکي و درنزديکي قسمت تيزترک کافي مي باشد.که در اين حالت افزايش 404درصدي حجم، مفيد واقع مي شود و ترک بسته مي شود.و از پيشرفت آن جلوگيري مي شود .(در واقع، تغييرحالت موجب کاهش شدت تنش محلي مي شود)
مقدار تافنس شکست در اين ماده ، دو برابر و يا حتي چند برابر سراميک هاي آلومينايي است در واقع اکسيد زيرکونيوم بهبود يافته، پتانسيلي خوب براي مواد زير ساختاري از خود نشان مي دهد.مشکلاتي که ممکن است در مورد اين سراميک زيرکونيايي بوجود بيايد شامل عدم ثبات دراز مدت در حضور آب، مسائل سازگاري پرسلاني و تعدادي از محدوديت ها در انتخاب مواد به خاطر خاصيت مات بودن شان، مي شود.به هر حال، بر اساس تجربيات بدست آمده در استفاده از اين مواد در تهيه ي پروتزها، مشکلات عمده اي ديده نشده است.

استحکام و تافنس شکست (strength and fracture toughness)

سه خاصيت مربوط به ساختار داخلي ماده وجود دارند که براي توليد مواد ساختاري به آن ها توجه مي شود.
اين سه خاصيت به صورت زير هستند:
1)استحکام (strength)
2)تافنس شکست(fracture toughness)
3)قابليت شيميايي جلوگيري از رشد ترک
مهمترين نکته اي که بايد در مورد استحکام بدانيم اين است که استحکام يک خاصيت ذاتي مواد نيست، اين بدان معناست که مقداراستحکام به وضعيت ماده و نحوه و روش آزمون سنجش استحکام بستگي دارد.
تافنس شکست(که در زير مورد بررسي قرار مي گيرد)يک خاصيت ذاتي تر سراميک هاست که در هنگام مقايسه ي مواد تجاري بسيار مفيد است.

استحکام (strength)

استحکام يک اندازه گيري کلي از سه چيز است که شامل موارد زير مي شود:
1)نوع و اندازه ي ترک هاي حاصل از شروع شکست و توزيع آنها
2)تافنس شکست
3)تأثيرات آب
اگر اين سه چيز به خوبي کنترل شود موجب ايجاد محيط واقعي براي پروتز مي شود، سپس مقايسه ها بر اساس استحکام داراي معنا مي شوند.ترک هاي بوجود آمده درنمونه ها اغلب نتيجه اي از مراحل توليد پروتز است.اما ترک ها همچنين مي توانند بر اساس ذات خود ماده نيز ايجاد شوند؛ از اين رو بهترين اندازه گيري استحکام از نمونه هاي مورد آزمايش، حاصل مي شود که تمام مراحل توليد دندانسازي و آزمايشگاهي استاندارد قابل انجام نيست و تهيه ي شرايط مطلوب آزمايشات قطعات دندانسازي کاملاً شبيه به شرايط حقيقي نيست و استحکام اندازه گيري شده ممکن است که بي معنا باشد .
به عبارت ديگر، اگرچه پروتزهاي واقعي به اندازه ي کافي شرايط توليد سراميک ها را منعکس مي کند،تنش هاي وارده بر پروتز نقطه ي شکست (مثلاً استحکام)را به سختي مي توان محاسبه کرد.به علاوه بيشتر تلاش ها درجهت تکرار بارگذاري باليني بر روي پروتزها، با شکست هاي حاصل از زيان هاي توليدي در طي مراحل تست کردن، روبروست.و جالب اين است که اين شرايط هيچگاه در شرايط باليني ديده نشده است.از سال1958،اين حقيقت فهميده شد که آب استحکام اکثر شيشه و سراميک ها را کاهش مي دهد .آب،مانند يک ماده ي شيميايي عمل کرده و وجود آن در ترک ها موجب رشد آرام آنها مي شود.که اين رشد ترک ها در شرايط ديگر پديد نمي آيد(درشرايط نبودن آب).
سراميک ها با شدت متفاوتي نسبت به آب حساس اند و اين حقيقتي است که به خوبي کنترل نشده است.ودرحقيقت آب عاملي است که موجب بوجودآمدن اختلاف در داده هاي اندازه گيري شده در تست هاي استحکام است.آب در کليه ي سطوحي که در معرض ترشحات بزاقي قرار مي گيرد، وجود دارد.البته آب همچنين در سطوح چسبانيده شده تيوپ هاي دندانپزشکي نيز نفوذ مي کنند؛ همه ي سيمان هاي دندان پزشکي اجازه ي نفوذ آب (ترشحات بزاقي و...)را از داخل خود مي دهند.
البته نکته ي قابل توجه اين است که داده هاي مربوط به استحکام تنها در مورد مواد خالص بيان مي شود در حالي که پروتزها عمدتاً از مواد چندگانه ساخته شده اند که هر کدام از اين مواد خواصي متفاوت دارند. عملکرد چنين پروتزهايي ممکن است حالت بي ثباتي داشته باشد. زيرا اين پروتزها از چند ماه ساخته شده اند همچنين عدم انطباق ضرايب انبساط حرارتي اين مواد مي تواند موجب بروز شکست در پروتز بشود. براي مثال يک نوع ازيک پروتز تمام سراميک مي تواند به دليل تنش ها و ترک هاي بوجود آمده که در بين بخش هسته و روکش، بشکند. شبيه به بحث قبل، يک روکش تک قسمتي دندان مي تواند از قسمت داخلي اش بشکند که علت آن اعمال نيرو بوسيله ي جويدن اجسام سخت و آدامس مي باشد. اين شکست هاي اتفاقي بيشتر در بخش سيماني قطعه روي مي دهد. (بخاطر اينکه بخش سيماني قطعه آسيب پذير است.) احتمال بقاء اين قطعه به نوع سيمان استفاده شده در ساخت روکش دندان، بستگي دارد.
بنابراين، استحکام چيزي بيشتر از يک اندازه گيري نامعلوم از خاصيت ذاتي ماده است و بايد از آزمون استحکام در قضاوت کردن در مورد عملکرد سيستم هاي سراميکي جديد استفاده کرد يک اندازه گيري بهتر براي مقايسه کردن عملکرد ساختاري سراميک ها، تافنس شکست است، اما در مورد رفتار يک ماده تنها، اين روش محدوديت دارد.

تافنس شکست (fracture toughness)

به خاطر اينکه سراميک ها از طريق رشد ترک هاي موجود در نمونه مي شکند، فهميدن نحوه ي اين امر، مفيد مي باشد. نيروهاي کششي موجب ايجاد تنش در قسمت نوک ترک مي شود. همين طور که نيروها افزايش مي يابد، شدت تنش هاي بوجود آمده در بخش نوک تيز ترک نيز به سرعت افزايش مي يابد. در حالت کلي باز شدن مستقيم، بدون حرکت در جهت سطح و بدون ايجاد حالت برشي رامدIباز شدن مي گويند. و شدت تنش بوجود آمده با اين نوع باز شدن را با K (کا) نشان مي دهند.بنابراين، شدت تنش در يک قسمت نوک تيزترک در حالت مد I باز شدن را به صورت زير مي نويسند:

K_I.A_t

در حالت بحراني از شدت تنش، ترک ناپايدار شده و قطعه ي سراميکي به دو بخش تقسيم مي شود. شدت تنش بحراني براي مد I بازشدن، با KIcنشان داده مي شوند که واحد آن است. ، به طور عمومي به حالت ماده بستگي ندارد. و براي مقايسه ي مواد مختلف مي تواند مورد استفاده قرارگيرد. مقدار K_IC براي چيني هاي سراميک –فلزي تقريبا 0/9 تا 1/2 و براي سراميک هاي تقويت شده با لوسيت که دندانسازي مورد استفاده قرار مي گيرد، مقدار K_IC تقريباً 1/5 تا 1/7 است. مقدار K_IC براي آلومينا تقريباً 4/5 و باي زير کونياي بهبود يافته اين مقدار بين 8 تا 12 و براي آلياژهاي فلزي تقريباً 20است.

نقش فلز در استحکام بخشي

نقش و چگونگي عمل مواد فلزي در ايجاد و دوام هنوز به طور کامل شناخته نشده است. بنابراين، تشخيص اينکه کدام يک از خواص ريخته گري کردن فلز مي تواند خواص شکل دهي زير ساختاري بوسيله ي تکنولوژي هاي ديگر شکل دهي فلزات را بهبود دهد، انجام نشده است. اين اغلب بيان مي شود که پرسلان (چيني) به يک تقويت کننده شبکه اي از جنس فلز نيازمند است. البته اين توضيح داده نشده است که تقويت کننده (supported) به چه معني است.
تعدادي مکانيزم هاي قابل انجام وجود دارد که بوسيله ي آنها، فلز ريخته گري شده ممکن است توانايي افزايش طول عمر پرسلان روکش شده را دارند. اولاً، پرسلان نيازمند محافظت شدن در برابر توسعه ي تنش هاي کششي در مجاورت ترک هاي بوجود آمده در نواحي بحراني را دارد. اين دليلي است بر آن که فلز ممکن است بر توزيع تنش در داخل پرسلان، بالاخص در سطوح و مکان هاي اتصال، تأثير بگذارد.
دوماً، در مکان هايي که تنش ها ايجاد مي شوند، اگر گسترش ترک ها متوقف شود، پرسلان به صورت مفيد عمل مي کند و اين دلالتي است براين که فلزي که به خوبي به پرسلان پيوند داده شود. ممکن است مانند يک پل عمل کند و از باز شدن ترک هاي پرسلان جلوگيري کند.
سوماً، ترک هايي که ممکن است سرانجام باعث شکست شوند، آرام تر رشد مي کنند (البته اگر خشک نگه داشته شوند). اين دلالت مي کند که يک نقش ديگر فلز ريخته گري شده ممکن است اين باشد که فلز از ورود آب به داخل ترک ها جلوگيري مي کند.(در واقع فلز از رشد شيميايي ترک ها بوسيله آب جلوگيري مي کند).
مزاياي سيستم هاي کاملاً سراميکي در برابر سيستم هاي فلز-سراميک
مزاياي زيبايي حقيقتي است که حتي در هنگام جايگزيني يک فلز با يک سراميک مات بوجود مي آيد. زيرا از لحاظ اپتيکي فلزات کل پرتوهاي فوري را جذب يا منعکس مي کنند ولي سراميک ها درصدي از نور را عبور مي دهند. پس بنابراين از لحاظ مسائل زيبايي بهتر عمل مي کنند. سيستم هايي که کاملاً از سراميک ساخته شده اند، از لحاظ زيبايي، نتيجه ي بهتري براي تعداد متنوعي از بيماران نسبت به سيستم هاي فلز-سراميک، ايجاد مي کنند که علت آن دامنه ي وسيع از عبور نور است که بوسيله ي سيستم هاي سراميکي بوجود مي آيد. اين دامنه ي وسيع نور باعث ايجاد حالت شفافيت يا ماتي و همچنين ايجاد رنگ در سيستم مي شود. ديگرمزاياي اين سيستم ها به بافت نرم تر وبهداشتي تر سراميک ها مربوط است که سلامت اين سيستم ها از زيبايي آنها مهم تر است. به سطوح سراميکي، پلاک هاي ميکروبي و مولکولهاي چسبنده ي کمتري نسبت به آلياژهاي طلاو آمارجام (آلياژ جيوه با چند فلز ديگر براي پرکردن دندان استفاده مي شود) مي چسبند. همچنين سطوح سراميکي محيط مناسبتري براي رشد ملکولهاي بافت هاي داخل دهاني بوجود مي آورند. و سطوح تميزتري دارند. در بخش هاي بالايي پرسلان ها که با لثه در برخوردند به علت ماهيت خود پروتزهاي سراميکي، زخم کمتري بوجود مي آيد.

سيستم هاي فلز – سراميک

مزاياي سيستم هاي فلز-سراميک مربوط به عملکرد ساختاري قابل پيش بيني ، تطبيق پذيرشان و نياز به دانش کمتر براي انتخاب يک سيستم مناسب است. عملکرد ساختاري سيستم هاي سراميک-فلز بسيار بهتر از هر نوع سيستم کاملاً سراميکي است.
در زير در مورد جزئيات اين مسئله بحث مي کنيم. همچنين شکست بالک و ترک هاي بوجود آمده در پرسلان پس از گذشت 6 سال بر کارکرد تقريباً 5-10 درصد پروتزهاي تک بخشي تأثير مي گذارد. داده هاي باليني کمتري براي پروتزهاي سه بخشي وجود دارد و همه ي سيستم ها به خوبي مورد مطالعه قرار نگرفته اند. به طور برعکس، مشکلات ساختاري مربوط به پرسلان در پروتزهاي سراميک – فلز در طي 10 سال، 3-4 درصد است و 73 درصد از اين پروتزها را تا 15 سال نيز مي توان استفاده کرد که در اکثر مواد مشکلات زيست شناسي، عاملي براي تعويض اين پروتزها پس از 15 سال مي شود. البته صحبتي که در بالا انجام شد در مورد پرسلان هاي تقويت شده با تيتانيم صادق نيست و اين پرسلان هاي تقويتي زياد خوب عمل نکرده و حتي پس از 6 سال کار، مشکلات بسياري در نقطه ي تقاطع پرسلان-تيتانيم رخ مي دهد. سيستم هاي فلز-سراميک به حدي خوب عمل مي کنند که تنها اطلاعات کمي براي استفاده ي روتين از آنها، مورد نياز است.
اکثر شاغلين در زمينه ي دندانسازي، اطلاعات کمي در مورد سيستم هاي فلز-سراميک تهيه شده در آزمايشگاهشان دارند و هرسيستم به طور عمومي براي پروتزهاي تک بخشي جلويي و پروتزهاي چند بخشي عقبي مناسب است. البته استفاده از تمام سيستم هاي سراميکي نيازمند داشتن دانشي کافي براي بوجود آوردن ماکزيمم زيبايي و انتخاب مناسب ساختارها براي طول عمر بيشتر است.

شکل 2-شماتيکي از مواد سراميکي مورد استفاده در دندانسازي

تعداد زيادي از انواع مختلف سراميک ها در کاربردهاي پزشکي استفاده مي شوند؛ که از امپلنت هاي استخواني (bone Implants) گرفته تا پمپ هاي زيستي (biomedical pumps) مورد استفاده در پزشکي از سراميک ها ساخته شده اند.
دندانپزشکي نيز با توليد دندان هاي سراميکي پيشرفت کرده است. اين دندانهاي سراميکي تطابق بيشتري با طبيعت بدن بيمار دارند و حالت هاي حرکتي صورت مانند لبخند زدن رابهبود مي دهند در آينده، علم سراميک، کاربردهايي در درمانهاي ژنتيک (gene therapy) و مهندسي بافت(tissue engineering) پيدا مي کند.

اميد تازه براي بيماران سرطان کبد بوسيله ي گلوله هاي شيشه اي

اخيراً معالجه اي براي سرطان کبد غير قابل جراحي استفاده شده است که مي تواند علائم اين بيماري را کاهش دهد. اما اين درمان نيازمند بستري شدن بيمار است که اين کار موجب پايين آمدن سطح کيفيت زندگي بيماران مي شود. براي مثال، شيمي درماني (chemotherapy) در اغلب موارد باعث بوجود آمدن حالت تهوع، استفراغ و ريختن موهاي بدن مي شود. به همين دليل، نياز براي درمان هاي جديد وجود دارد که آسودگي بيشتري براي بيماران داشته باشد و آنها بتواند به صورت سرپايي درمان شوند و همچنين اثرات کمتري از روش درماني نيز داشته باشند(عوارض روش ها کم تر شود) و البته چيز مهم تر اين است که عمر متوسط بيماراني که از سرطان کبد رنج مي برند، بسيار کوتاه است و معمولاً اين مدت کمتر از 1 سال است. ميکروکره هاي شيشه اي (Glass microspheres) که در شکل 1 نشان داده شده است، در اصل در دانشگاه Missouri-Rolla ، مورد استفاده قرار گرفت و پس از تصديق FDA (اداره ي کل دارو و غذايي ايالات متحده ي آمريکا)، براي درمان بيماران داراي سرطان کبد(بيماران در مراحل ابتدايي) در 29 بيمارستان در آمريکا مورد استفاده قرار گرفته است. که به اين روش درماني TheraSpheredTM مي گويند.

در واقع گلوله هاي ميکروني بوسيله ي اکتيواسيون نوتروني انجام شده در داخل راکتور هسته اي، راديواکتيو مي شوند. سپس اين گلوله هاي ميکروني که تقريباً به اندازه ي يک سوم قطر موي انسان هستند، از طريق گذرگاهي به داخل شرياني که خون تومر سرطاني را مهيا مي کند، فرستاده مي شوند. تابش راديواکتيو، تومرهاي زيان را با کمترين آسيب به بافت هاي سالم بدن، تخريب مي کند. درمان تقريباً در کمتر از يک ساعت انجام مي شود و بيمار مي تواند در همان روز به خانه برود. اثرات جانبي نيز عموماً کمترين مقدار است و تنها بيمار اندکي خسته مي شود که اين خستگي نيز پس از چندين هفته با از بين رفتن مواد پرتوزا در بدن، از بين مي رود. در اکثر بيماران تنها يک بار تزريق انجام مي شود، اما بيماراني وجود دارند که چند بار عمل تزريق دارو در آنها انجام مي شود.
افزايش تعداد افرادي که تحت درمان واقع شده اند و هنوز زنده اند، گواهي از افزايش عمر متوسط اين افراد است. البته اسنادي وجود دارد که نشان مي دهد برخي از بيماران تا 8 سال پس از درمان نيز به زندگي خود ادامه داده اند.
اين گلوله ها، پتانسيل استفاده شدن براي درمان ديگرانواع سرطان مانند کليه، مغز و پروستات و درمان التهاب هاي روماتيسمي را دارند.

بست هاي سراميکي خنده هاي Tom Cruise را زيباتر کرده اند

بست هاي ارتودنسي، يک نوع وسيله براي صاف کردن دندان هاست که بواسطه ي آن دندان ها با سيم و قسمت هاي فلزي صاف مي شوند. اين روش باعث زيبا تر شدن لبخند افراد مي شود(همانگونه که در شکل 2ديده مي شود). افراد زيادي تمايل به انجام اين روش براي صاف کردن دندانهايشان دارند. ولي بدليل اينکه اتصالات و سيم هاي مورد استفاده براي اين کار از جنس فلز هستند، بسيار جلب توجه کرده واز اين جهت بسياري از افراد از انجام اين روش منصرف مي شوند. براي همين، تحقيقات ارتودنسي بر روي موادي متمرکز شد که از لحاظ اپتيکي نامرئي باشند. واين گونه بود که بست هاي سرامييک متولد شدند (در شکل 2 مي بينيد که اين نوع بست ها تقريباً نامرئي هستند). اين نوع بست هاي سراميکي لبخند زيباتري را به انسان هديه مي کنند. آلوميناي پلي کريستال شفاف(TPA)در اصل بوسيله ي ناسا(NASA)شناسايي شد. کمپاني هاي Ceradyne و Unitek به صورت مشترک بر روي ساخت بست هاي آلومينايي (پلي کريستال وشفاف) کار کردند. و نتيجه ي کار آنها توليد بست هاي سراميکي بود که وظايف بست هاي فلزي را به خوبي انجام مي دادند. بست هاي سراميکي مانند نوع فلزيش کار مي کردند ولي هنگامي که از يک فاصله نرمال به آنها نگاه مي کنيد، تقريباً نامرئي هستند.

به دليل اينکه مواد مورد استفاده در ساخت بست هاي سراميکي بدون تخلخل و با خلوص بالايي (تقريباً 99/9%)هستند، اين وسايل جرم و رنگ نيز به خود نمي گيرند.
جايگزين هاي استخوان ران قوي تر شده اند
در طي 20 سال گذشته، افزايش قابل توجه در استفاده از مواد سراميکي براي توليد امپلنت ها انجام شده است، مواد سراميکي هم تافنس خوبي دارند و هم مستحکم هستند. همچنين اين مواد از لحاظ زيستي نيز خنثي بوده و سرعت سايش کمي دارند. يک نمونه ي استثنايي از اين اکسيدها، زيرکونيا نام دارد. که اکنون جايگزين آلومينا در بسياري از کاربردها مانند گلوله ي استخوان ران و استخوان ران شده است. استخوان مصنوعي ران از جنس زيرکونيا در مقايسه بانوع آلومينايي خود، استحکامي دو برابر دارد. بنابراين قطر استخوان مصنوعي ران در محل اتصال به گلوله را مي توان تا 26 ميلي متر کاهش داد. که اين کاهش باعث آسيب کمتر به بافت هاي اطراف محل جراحي در طي عمل جايگزيني استخوان مي شود.(شکل 3)

کاربردهاي ديگري که در آنها از امپلنت هاي زير کونيايي استفاده مي شود شامل موارد زيرمي شود:
1)مفصل زانوها
2)مفصل شانه
3)مفصل انگشتان
4)ايمپلنت هاي مربوط به نخاع
5)اجزاي دستگاه آندوسکوپي
6)و...

پوشش هاي سراميکي مورد استفاده در رهايش دارويي

MIVTherapeutics,Inc، يک مؤسسه ي هدايت کننده در زمينه ي توليد پوشش هاي زيست سازگار و سيستم هاي رهايش داروئي پيشرفته است که در مورد داروهاي قلبي و ديگر مواد دارورسان زيست سازگار کار مي کند. اين شرکت در حال توليد پوشش هايي بر پايه ي هيدروکسي آپاتيت(HAp) است. اين پوشش ها داراي يک ترکيب شبيه به استخوان هاي طبيعي هستند و داراي پتانسيل براي ايجاد تکنولوژي هاي رهايش دارويي پس از کاشت آنها در داخل بدن هستند. (البته هم اکنون نيز از اين پوشش ها در کاربردهاي چنيني بهره برده مي شود). اين غشاها با منافذ ميکرونيشان به نحوه اي ساخته شده اند که بسيار زيست سازگار هستند(حتي پس از خروج کامل دارو از اين غشاها).
در اين رابطه، عملکرد هيدروکسي آپاتيت(HAp) بسيار کامل تر از پوشش هاي پايه پليمري است. (در پوشش هاي پايه پليمري، دارو بايدتوانايي تحمل شرايط مختلف براي توليد پوشش را داشته باشد). همچنين غشاهاي بسيار بسيار نازک ساخته شده که باعث بهبود خواص سطحي امپلنت هاي فلزي مي شود. اين غشاهاي بسيار بسيار نازک در مکان هايي که شرايط کاري(چه از لحاظ نحوه قرارگيري دارو در غشا و يا شرايط نامطلوب محيط انجام کار در بدن) نامطلوب است، بسيار خوب عمل مي کنند. در شرايطي که از اين دارو براي بهبود کارکرد قلب استفاده شود. اين غشاها همچنين توان کاهش تنش هاي خستگي ناشي از ضربان قلب را دارند. و مي توانند قلب يک انسان را براي چند سال سالم نگه دارند.

لايه هاي کامپوزيتي براي درمان هاي ژنتيکي

سيستم انتقال ايمن و موثر براي ژن ها يک عامل کليدي در درمان هاي ژنتيکي و مهندسي بافت است. استفاده از عوامل ترکيبي حاصل از ذرات فسفات کلسيم با DNA مدت هاي مديدي است که متداول گشته است که علت آن سميت کم اين ذرات است. اين ذرات موجب تسهيل انتقالات ژني شده ولي بازده انتقال ژني اين عامل در مقايسه با عوامل ديگر مانند ترکيبات ليپيد/ DNA، بسيار کم و غير موثر است.
در تحقيقي که اخيراً انجام شده است نشان داده شده که انتقال ژني بر روي سطح DNA / لايه ي کامپوزيتي آپاتيت، حالتي ماکزيمم دارد. يک لايه ي کامپوزيتي از آپاتيت/ DNAرا به راحتي مي توان بر روي سطح يک کوپليمر وينيل الکل با اتيلن ساخت که اين کار توسط محققين ژاپني انجام شده است. اين کامپوزيت با حرکت بر روي DNA و به صورت محلي از خود ژن هايي را خارج مي کند. و بدين صورت درمان بوسيله ي ژن ها صورت مي گيرد.(American Society of Ceramics

نام بيماري به انگليسي: pneumoconiosis

اطلاعات‌ اوليه‌
 

شرح بيماري
 

پنوموكونيوز التهاب‌ ريه‌ ناشي‌ از استنشاق‌ غبارهاي‌ صنعتي‌ است. استنشاق‌ مداوم‌ اين‌ ذرات‌ در طي‌ سال‌ها ممكن‌ است‌ باعث‌ ايجاد مناطق‌ كوچك‌ التهابي‌ در يك‌ يا هر دو ريه‌ گردد. بافت‌ جوشگاهي‌ ايجاد شده‌ در اثر التهاب‌ ممكن‌ است‌ باعث‌ كاهش‌ خاصيت‌ كشساني‌ و انعطاف‌پذيري‌ بافت‌ ريه‌ شود. پنوموكونيوز مسري‌ نيست‌. معمولاً قبل‌ از ايجاد پنوموكونيوز حداقل‌ 10 سال‌ و گاهي‌ تا 25 سال‌ تماس‌ با غبارهاي‌ صنعتي‌ وجود دارد. در واقع‌ تنها تعداد اندكي‌ از افراد داراي‌ تماس‌، با غبارهاي‌ صنعتي‌ دچار اين‌ بيماري‌ مي‌گردند. اين‌ عارضه‌ معمولاً مردان‌ بالاي‌ 40 سال‌ را مبتلا مي‌سازد.

علايم‌ شايع‌
 

علايم‌ مراحل‌ اوليه‌:
- كوتاهي‌ نفس‌
سرفه‌ با خلط‌ اندك‌ يا بدون‌ خلط‌
- احساس‌ ناخوشي‌ عمومي‌
علايم‌ مراحل‌ پيشرفته‌:
- خواب‌ نامنظم‌
كاهش‌ اشتها و كاهش‌ وزن‌
- درد سينه‌
خشونت‌ صدا؛ سرفه‌ خوني‌ علايم‌ نارسايي‌ احتقاني‌ قلب‌
- كبودي‌ ناخن‌ها
كدر شدن‌ ريه‌ها (در عكس‌ راديوگرافي‌)

علل‌
 

تماس‌ با ذرات‌ ريز غبارهاي‌ صنعتي‌ باعث‌ ايجاد انواع‌ مختلف‌ پنوموكونيوز ذكر شده‌ در ذيل‌ مي‌شود:
- غبار زغال‌ سنگ‌ باعث‌ ايجاد بيماري‌ ريه‌ سياه‌ (پنوموكونيوز كارگران‌ زغال‌ سنگ‌ يا آنتراكوز) مي‌شود.
- غبار بريليوم‌ و تركيبات‌ آن‌ (كه‌ در توليد لامپ‌هاي‌ فلورسنت‌، سراميك‌ و موادشيميايي‌ استفاده‌ مي‌شود) باعث‌ بريليوز مي‌گردد.
- غبارهاي‌ تالك‌، آهن‌، پنبه‌، الياف‌ مصنوعي‌ و آلومينيوم‌ باعث‌ نوعي‌ نادري‌ از پنوموكونيوز مي‌شوند.
- غبارهاي‌ آزبست‌ و سيليكا باعث‌ آزبستوز و سيليكوز مي‌شوند.

عوامل تشديد كننده بيماري
 

تغذيه‌ نامطلوب‌
استعامل‌ دخانيات‌؛ سوء مصرف‌ الكل‌
مقدار غبارهاي‌ استنشاق‌ شده‌ در طي‌ سال‌ها

پيشگيري‌
 

رعايت‌ نكات‌ ايمني‌ در حين‌ تماس‌ با غبارهاي‌ صنعتي‌، استفاده‌ از ماسك‌ محافظ‌ يا هواكش‌ مناسب‌، انجام‌ راديوگرافي‌ قفسه‌ سينه‌ سالي‌ يك‌ بار
خودداري‌ از استعمال‌ دخانيات‌
شركت‌ در تمرينات‌ ورزشي‌ منظم‌ جهت‌ حفظ‌ وضعيت‌ قلبي‌ ـ ريوي‌ در حد مطلوب‌
دوري‌ كردن‌ از محرك‌هاي‌ ريه‌ مثلاً دوري‌ از استنشاق‌ ناخواسته‌ دودسيگار ديگران‌ يا غبارهاي‌ صنعتي‌

عواقب‌ مورد انتظار
 

اين‌ بيماري‌ در حال‌ حاضر غيرقابل‌ علاج‌ محسوب‌ مي‌گردد، ولي‌ علايم‌ آن‌ با درمان‌ قابل‌ تسكين‌ يا كنترل‌ است‌. اين‌ بيماري‌ طول‌ عمر را كاهش‌ مي‌دهد ولي‌ بسياري‌ از اين‌ بيماران‌ تا دهه‌هاي‌ هفتم‌ و هشتم‌ عمر زنده‌ مي‌مانند.

عوارض‌ احتمالي‌
 

نارسايي‌ احتقاني‌ قلب‌
رويهم‌ افتادگي‌ ريه‌؛ پلورزي‌ (التهاب‌ پرده‌ جنب‌)
سل‌ ريوي‌ در مراحل‌ پيشرفته‌ بيماري‌
سرطان‌
آزبستوز به‌ همراه‌ استعمال‌ دخانيات‌، خطر ايجاد نوعي‌ از سرطان‌ ريه‌ را به‌ طور قابل‌ توجهي‌ افزايش‌ مي‌دهد.

درمان‌
 

اصول‌ كلي‌
 

- بررسي‌هاي‌ تشخيصي‌ ممكن‌ است‌ شامل‌ راديوگرافي‌ قفسه‌ سينه‌ و آزمون‌هاي‌ عملكرد ريه‌ باشند.
- هدف‌ از درمان‌، تسكين‌ علايم‌ و برطرف‌ كردن‌ عوارض‌ است‌. اقدامات‌ زير ممكن‌ است‌ سبب‌ تسكين‌ علايم‌ و محافظت‌ در برابر عفونت‌هاي‌ ريوي‌ مكرر گردد:
- اقدام‌ به‌ درمان‌ طبي‌ براي‌ هرگونه‌ عفونت‌ تنفسي‌ از جمله‌ سرماخوردگي‌
- سكونت‌ در مناطق‌ آب‌وهوايي‌ گرم‌ و خشك‌ در صورت‌ پيشرفته‌ بودن‌ بيماري‌
- تخليه‌ ترشحات‌ نايژه‌اي‌ v استفاده‌ از يك‌ دستگاه‌ مرطوب‌كننده‌ با بخار سرد جهت‌ رقيق‌ كردن‌ ترشحات‌ ريوي‌ و در نتيجه‌ آسان‌تر تخليه‌ شدن‌ آنها با سرفه‌. دستگاه‌ مرطوب‌كننده‌ را هر روز تميز كنيد.
- ترك‌ استعمال‌ دخانيات‌

داروها
 

آنتي‌بيوتيك‌ها در موارد وجود عفونت‌
داروهاي‌ گشادكننده‌ نايژه‌ (استنشاقي‌ يا خوراكي‌) به‌ همراه‌ استنشاق‌ درماني‌ (تحت‌ نظارت‌ يك‌ فرد متخصص‌ در اين‌ زمينه‌) به‌ منظور باز كردن‌ لوله‌هاي‌ نايژه‌ تا حداكثر ميزان‌ ممكن‌
براي‌ ناراحتي‌ خفيف‌، مصرف‌ داروهاي‌ بدون‌ نسخه‌ نظير استامينوفن‌ يا آسپيرين‌ ممكن‌ است‌ كافي‌ باشد.

فعاليت در زمان ابتلا به اين بيماري
 

تا برطرف‌ شدن‌ عفونت‌ در بستر استراحت‌ نماييد.
پس‌ از درمان‌، فعاليت در زمان ابتلا به اين بيماري هاي‌ طبيعي‌ خود را به‌ محض‌ بهبود علايم‌ از سر بگيريد.

رژيم‌ غذايي‌
 

رژيم‌ خاصي‌ نياز نيست‌.

درچه شرايطي بايد به پزشك مراجعه نمود؟
 

اگر شما يا يكي‌ از اعضاي‌ خانواده‌ تان داراي‌ علايم‌ پنوموكونيوز باشيد.
بروز موارد زير در طي‌ درمان‌:
ـ تب‌ 3/38 درجه‌ سانتيگراد يا بالاتر.
ـ تشديد درد سينه‌ يا تنگي‌ نفس‌
ـ خلط‌ خوني‌
ـ كاهش‌ وزن‌ مداوم‌
- اگر دچار علايم جديد و غيرقابل توجيه شده ايد‌. داروهاي‌ تجويزي‌ ممكن‌ است‌ با عوارض‌ جانبي‌ همراه‌ باشند

اکسید سیلیسیم (سیلیس)، SiO₂ ، وزن مولکولی 1/60

* محدوده ذوب: شکلهای کوارتز و کریستوبالیت از اکسید سیلیسیم در ˚۱۷۱۳C و تریدیمیت که شکلی دیگر از سیلیس است در ˚۱۶۷۰C ذوب می شود. در لعابها، اکسیدهای بازی (قلیائی) یا گدازآور برای کاستن گستره ذوب دیرگدازهائی مانند آلومینا و سیلیس به کار می روند. هنروران رسی و سرامیک کاران باید در ذهن داشته باشند که با کنـترل کردن میزان آلومینا و سیلیس در لعاب نسبت به مقدار و نوع اکسیدهای قلیائی یا گدازآور می توان دمای پخت لعاب را کنترل نمود. با اضافه کردن سیلیس به لعاب در یک دمای پخت مشخص، دیرگدازی مخلوط افزایش خواهد یافت.

* ویسکوزیته: سیلیس وقتی با مقدار صحیحی از گدازآور مخلوط شود، مذاب سیالی را ایجاد خواهد کرد. به دلیل طبیعت دیرگداز سیلیس، مقادیر بالای آن در لعاب تمایل به کم کردن روانی مذاب خواهند داشت.

* مشخصه های ذوب و اختلاط: اکسید سیلیسیم یک جزء شیشه ساز اصلی در (تقریبا) هر لعابی است و برای تشکیل یک لعاب مفید ضروری است. این اکسید معمولا بین 45 و 70 درصد اکسیدهای لعاب را تشکیل می دهد. این اکسید شیشه ساز به آسانی با قلیائی ها یا گدازآورها و همچنین اکسیدهای خنـثی یا آمفوترها نظیر آلومینا مخلوط می شود.

* نرمی یا سختی سطح: سیلیس سختی (صلب بودن)، دوام و همچنین استحکام کششی شیشه ها و لعابها را افزایش می دهد.

* تطابق رس-لعاب: این اکسید اسیدی شیشه ساز ضریب انقباض و انبساط بسیار پائینی دارد. سیلیس امکان ترک خوردن لعاب را کاهش می دهد و تطابق لعاب با رس را بهبود می بخشد.

* مشکلات و احتیاطها برای استفاده: مقادیر بسیار کم اکسید سیلیسیم اثری بر تشکیل شیشه ندارند و معمولا بدون نشان دادن تغیـیر شیمیائی بر اثر حرارت، خشک می مانند (اصطلاحی در میان لعاب سازها). از سوی دیگر، مقادیر بسیار زیاد ذوب نمی شوند تا شیشه بسازند و سطحی خشک و ذوب نشده به دست می دهند.

تـنفس زیاد سیلیس می تواند بیماری «سیلیکوز» (silicosis) ایجاد نماید. قسمتهائی از ریه شروع به سخت شدن می کنند و تنفس دشوار می شود. هنروران و سرامیک کاران باید از کار کردن در محیطهائی که آکنده از غبار سیلیس هستند، خودداری کنند. استفاده از یک ماسک حفاظت در برابر غبار به جلوگیری از تجمع غبار سیلیس در ریه ها کمک خواهد کرد. 

اکسید سیلیسیم (سیلیس)، SiO₂ ، وزن مولکولی 1/60

* محدوده ذوب: شکلهای کوارتز و کریستوبالیت از اکسید سیلیسیم در ˚۱۷۱۳C و تریدیمیت که شکلی دیگر از سیلیس است در ˚۱۶۷۰C ذوب می شود. در لعابها، اکسیدهای بازی (قلیائی) یا گدازآور برای کاستن گستره ذوب دیرگدازهائی مانند آلومینا و سیلیس به کار می روند. هنروران رسی و سرامیک کاران باید در ذهن داشته باشند که با کنـترل کردن میزان آلومینا و سیلیس در لعاب نسبت به مقدار و نوع اکسیدهای قلیائی یا گدازآور می توان دمای پخت لعاب را کنترل نمود. با اضافه کردن سیلیس به لعاب در یک دمای پخت مشخص، دیرگدازی مخلوط افزایش خواهد یافت.

* ویسکوزیته: سیلیس وقتی با مقدار صحیحی از گدازآور مخلوط شود، مذاب سیالی را ایجاد خواهد کرد. به دلیل طبیعت دیرگداز سیلیس، مقادیر بالای آن در لعاب تمایل به کم کردن روانی مذاب خواهند داشت.

* مشخصه های ذوب و اختلاط: اکسید سیلیسیم یک جزء شیشه ساز اصلی در (تقریبا) هر لعابی است و برای تشکیل یک لعاب مفید ضروری است. این اکسید معمولا بین 45 و 70 درصد اکسیدهای لعاب را تشکیل می دهد. این اکسید شیشه ساز به آسانی با قلیائی ها یا گدازآورها و همچنین اکسیدهای خنـثی یا آمفوترها نظیر آلومینا مخلوط می شود.

* نرمی یا سختی سطح: سیلیس سختی (صلب بودن)، دوام و همچنین استحکام کششی شیشه ها و لعابها را افزایش می دهد.

* تطابق رس-لعاب: این اکسید اسیدی شیشه ساز ضریب انقباض و انبساط بسیار پائینی دارد. سیلیس امکان ترک خوردن لعاب را کاهش می دهد و تطابق لعاب با رس را بهبود می بخشد.

* مشکلات و احتیاطها برای استفاده: مقادیر بسیار کم اکسید سیلیسیم اثری بر تشکیل شیشه ندارند و معمولا بدون نشان دادن تغیـیر شیمیائی بر اثر حرارت، خشک می مانند (اصطلاحی در میان لعاب سازها). از سوی دیگر، مقادیر بسیار زیاد ذوب نمی شوند تا شیشه بسازند و سطحی خشک و ذوب نشده به دست می دهند.

تـنفس زیاد سیلیس می تواند بیماری «سیلیکوز» (silicosis) ایجاد نماید. قسمتهائی از ریه شروع به سخت شدن می کنند و تنفس دشوار می شود. هنروران و سرامیک کاران باید از کار کردن در محیطهائی که آکنده از غبار سیلیس هستند، خودداری کنند. استفاده از یک ماسک حفاظت در برابر غبار به جلوگیری از تجمع غبار سیلیس در ریه ها کمک خواهد کرد. 

یکی از مواد اولیه لازم جهت تهیه بدنه کاشی و سرامیک سیلیس می باشد.گرد و غبار ناشی از سایش این ماده و همینطور گرد و غبار ناشی از خاگ کاشی (گرانول) در کارخانجات مضر و کشنده می باشد.

ابری که در هنگام برش و یا تراشیدن سنگ یا بتون توسط کارگر به وجود می آید هم مضر و کشنده می باشد. این غبارها حاوی سیلیس هستند و بعضی از بلورهای سیلیس به فرم کوارتز هستند.شن یا ماسه معمولی تقریبا 100درصد کوارتز است.ذرات ریزی که بر اثر برش یا تراشیدن سنگ و سیلیس تولید می شود می تواند به قسمتهای عمقی ریه برسد. بیشتر بتونها و محصولات سنگتراشی حاوی مقدار زیادی ماسه هستند وقتی که این گرد و غبار تنفس شوند ، بر روی ریه ها اثر گذاشته و باعث بیماری علاج ناپذیر غیرقابل برگشت و از کاراندازنده ای به نام سیلیکوزیس می شود.

اما نکته امیدوار کننده این است که سیلیکوزیس 100 درصد قابل پیشگیری است وکارگران می توانید با مواد حاوی سیلیس کار کنند بدون اینکه تماسی با آن داشته باشند.

انواع سیلیکوزیس:

سیلیکوزیس حاد : بعد از یک هفته یا یک ماه تماس با مقادیر بالای بلورهای سیلیس رخ می دهد و مرگ می تواند در ماه های بعدی به وقوع بپیوندد.

سیلیکوزیس تحت حاد :از تماس با مقادیر زیاد سیلیس ناشی می شود و بعد از 10سال پس از تماس رخ می دهد.

سیلیکوزیس مزمن : معمولا بعد از بیش از 10سال تماس با مقادیر کم بلورهای سیلیس بوجود می آید که این مورد معمولترین نوع سیلیکوزیس است.

علایم بیماری سیلیکوزیس:

علایم سیلیکوزیس شامل تنگی نفس ،سرفه شدید ،خس خس سینه و احساس فشار در سینه می باشد ،تنفس بلورهای سیلیس همچنین می تواند باعث بیماریهای دیگر مانند سل ، بیماری کلیه و سرطان ریه شود. علایم همچنین شامل تب ، کاهش وزن و عرق زیاد می باشد این علایم در صورت ادامه و پیشرفت می توانند باعث مرگ شوند.

چگونه از تماس با سیلیس پیشگیری کنیم؟

کلید پیشگیری از بیماری سیلیکوزیس دور نگه داشتن گرد و غبار سیلیس از ریه ها و جلوگیری از نفوذ آنها به راههای تنفسی  می باشد کنترل گرد و غبار می تواند با استفاده از مرطوب کردن گرد وغبار قبل از آزاد شدن آنها به هوا باشد

کارگران وکارفرمایان باید روشهای زیر را برای کنترل گرد وغبار بلورهای قابل استنشاق سیلیس انجام دهند .

Ø      تشخیص زمان تولید گرد وغبار سیلیس و برنامه ریزی برای حذف یا کنترل غبار در منبع

Ø      آماده کردن کارگر با تمرینهایی شامل اطلاعاتی درباره اثرات سلامتی ، تمرین روش صحیح انجام کار و استفاده از وسایل حفاظتی

Ø      استفاده از کنترلهای مهندسی شامل تهویه موضعی (جمع کننده های گرد وغبار) یا روشهای مرطوب سازی برای پیشگیری از آزاد شدن گرد وغبار به هوا و نگهداری روتین سیستمهای کنترل گرد وغبار برای بهینه کار کردن آنها

Ø      پاک کردن مواد و یا تجهیزات باید به گونه ای باشد که باعث رها سازی ذرات به هوا نشود گرد وغبار باید به وسیله تمیز کننده های مرطوب یا شلنگهای آب انجام شود وهرگز از هوای فشرده استفاده نشود و به جای جارو کردن خشک از روش جارو کردن تر استفاده شود

Ø      به حداقل رساندن تماس کارگران در معرض مواجهه با تمرینهای مناسب کاری از جمله نشانه گذاری و مشخص کردن حدود نواحی تولید گرد وغبار

Ø      پوشیدن لباسهای حفاظتی یکبار مصرف و یا قابل شستشو در محیط کار

Ø      در صورت امکان دوش گرفتن وپوشیدن لباسهای تمیز قبل از ترک محیط کار برای پیشگیری از آلودگی ماشین ،خانه و دیگر مکانها

Ø      پایش هوا برای اندازه گیری تماس کارگر و اطمینان از اینکه روشهای کنترلی ،حفاظت کافی را برای کارگر فراهم می کند

Ø      فراهم ساختن آزمایشات پزشکی سالیانه برای کارگرانی که ممکن است با بلورهای قابل استنشاق سیلیس تماس داشته باشند

Ø      پایش هوا برای اندازه گیری تماس کارگر و اطمینان از اینکه روشهای کنترلی ،حفاظت کافی را برای کارگر فراهم می کند

Ø      فراهم ساختن آزمایشات پزشکی سالیانه برای کارگرانی که ممکن است با بلورهای قابل استنشاق سیلیس تماس داشته باشند

 

·         متأسفانه در کارخانجات کاشی و سرامیک میبد کارگران به خصوص نیروهای قسمت های سنگ شکن،بالمیل،اسپری دایر و پرس با وجود فشارهای زیاد واحد ایمنی و بهداشت شرکت و برخوردهای جدی آنها از ماسک های تنفسی استفاده نمی کنند که این خیلی خطرناک می باشد.

بسیاری ازاین کارگران بعد از چند سال کار کردن در چنین محیط هایی دچار تنگی نفس می شوند و تنها کاری که می توان برای آنها انجام داد تغییر واحد کاری و کارکردن در محیط های سالم تر می باشد.