Metnn.ru

Строй портал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Состав костного цемента synicem

1.3. Цемент

Цемент зуба рассматривают как вариант грубоволокнистой костной ткани. В его состав входят около 70 % неорганических, 20% органических веществ и 10% приходится на воду. Из неорганических соединений преобладают гидроксиапатиты, а также соли фосфата и карбоната кальция, органические вещества представлены главным образом коллагеном, а также гликозамингликанами, липидами. В костной ткани содержится большое количество цитрата, его уровень превышает таковой в печени более, чем в двести раз.

Различают клеточный цемент, расположенный в верхушечной части корня и в области его бифуркации, и бесклеточный, покрывающий остальную часть корня. Клеточный цемент содержит цементоциты, в которых выявляются достаточно большое количество РНК, гликогена и ферментов. Это свидетельствует об интенсивных обменных процессах по сравнению с другими минерализованными тканями зуба. Бесклеточный цемент не имеет цементоцитов и состоит из коллагеновых волокон и аморфного склеивающего вещества. Цемент тесно связан с дентином.

В течение жизни постоянно происходит отложение цемента. При некоторых заболеваниях, например, пародонтите и периодонтите, а также при повышении нагрузки на зуб происходит интенсивное отложение цемента, при этом формируется гиперцементоз (анкилоз зуба).

Поскольку наиболее часто нами упоминается коллаген, белок, имеющий довольно оригинальную структуру мы считаем уместным более подробно остановиться на его строении. Из всех белков, обнаруженных у высших позвоночных, коллаген наиболее распространенный: количество его в организме составляет около одной трети всего уровня белков. Сухожилия построены из параллельных пучков молекул коллагена. В отличие от -кератинов коллаген растягивается с трудом. В настоящее время известны 19 типов коллагена, различающиеся по первичной структуре пептидных цепей, функциям и локализации в организме. Наиболее распространен 1 тип (кожа, кости, сухожилия, связки, роговица, дентин, пульпа, периодонт); 2-ой тип этого белка находится в хряще, стекловидном теле, передней части роговицы; 3-ий тип — в почках, печени, лимфатических узлах, аорте и других сосудах; 4-ый — локализуется в базальных мембранах. Отличие костного коллагена от других его видов в соединительной ткани заключается в том, что в первом имеются остатки фосфорной кислоты и дикарбоновых кислот. Характерной чертой коллагена является также то, что одну треть всех его аминокислотных остатков составляет глицин, а одну четвертую часть и более — пролин, гидроксипролин и гидроксилизин. Исключительно высокое содержание в коллагене таких аминокислот, которые нарушают -спиральную структуру, дает основание предполагать, что коллаген не образует классическую альфа-спираль. В коллагене каждые три полипептидных цепи скручены и образуют тройную спираль (Рис. 4), при этом под влиянием регулярно располагающихся остатков пролина и оксипролина цепь принимает форму как бы ломаной спирали; это обусловливается жесткостью R-групп пролина, а также тем обстоятельством, что пептидные связи, в образовании которых участвуют пролин и оксипролин, не могут образовать водородных связей. NH-группы пептидных связей, в образовании которых участвуют остатки глицина, образуют межцепочечные водородные связи, которые также способствуют сохранению прочности структуры коллагена и делают ее устойчивой к растягиванию. Каждая полипептидная цепь коллагена имеет молекулярную массу 120000 и содержит около 1000 аминокислотных остатков. Полная трехспиральная единица называется тропоколлагеном. Тропоколлагеновые единицы уложены в волокнах коллагена в сухожилиях ступенчатым образом, чем и объясняется характерное для фибрилл коллагена расстояние между повторяющимися единицами (в зависимости от степени гидратации 600-700 А).

Рис. 4. Схема строения молекулы коллагена.

Прочность коллагеновых волокон (нить сечением около 1 мм выдержавает нагрузку более 10 кг) во многом достигается за счет дополнительных ковалентных «сшивок» между молекулами тропоколллагена. Установлено, что в образовании «сшивок» участвуют главным образом, остатки лизина и гидроксилизина.

Биосинтез данного протеина, осуществляемый в остео-, хондро- и фибробластах, протекает весьма сложно. Сначала его цепи синтезируются на полисомах в виде предшественников, образуя проколлаген. Затем пептидные цепочки посттрансляционно гидроксилируются и гликозилируются. Гидроксилирование проколлагена осуществляется с участием фермента протоколлаген-гидроксилазы, который в качестве кофермента использует витамин С (аскорбиновую кислоту). Негидроксилированный белок плохо секретируется из клеток, а если секретируется, то сразу же атакуется коллагеназой. Следовательно при гиповитаминозах С и Р содержание коллагена в тканях уменьшается, что в конечном итоге приводит к остепорозу.

Выделяют два пути распада коллагена — специфический и неспецифический. В первом случае коллаген разрушается коллагеназой на два фрагмента, которые в дальнейшем гидролизуются лизосомальными протеазами. Во втором — протеин денатурируется продуктами свободнорадикального окисления липидов, а затем подвергается действию протеаз. Продукты специфического распада коллагена стимулируют образование новых остео-, хондро-, фибробластов, то есть обусловливают регенерацию на клеточном уровне.

В костной ткани, разновидностью которой является цемент, содержится до 1% белков, регулирующих остеогенез. К ним относятся морфогены, митогены, факторы хемотаксиса и хемоаттракции.

Морфогены – это гликопротеиды, выделяющиеся из разрушающейся костной ткани и действующие на полипотентные клетки, вызывая в нужном направлении их дифференцировку. Важнейший из них – морфогенетический белок кости, состоящий из четырех субъединиц с общей молекулярной массой 75,5 кДа. Остеогенез под влиянием этого белка протекает по энхондальному типу, т.е. сначала образуется хрящ, а из него затем кость. Следует отметить, что этот протеин получен в чистом виде (США, 1983) и применяется при плохой регенерации кости. Выделен, но мало изучен фактор Тильманна (Мr=500-1000 Да), который быстро вызывает интрамембранозный остеогенез (без образования хряща), но в малом объеме. Так развивается кость нижней челюсти. Из дентина также получен морфогенетический фактор (белок), стимулирующий рост дентина. В эмали морфогенов не обнаружено.

Читайте так же:
Бахчисарайский цемент марки 500

Митогены – чаще всего гликофосфопротеиды – действуют на преддифференцированные клетки, сохранившие способность к делению, увеличивают их митотическую активность. В основе биохимического механизма действия лежит инициация репликации ДНК. Из кости выделено несколько таких факторов (костно-экстрагируемый фактор роста, фактор роста скелета). В дентине и эмали митогенов пока не обнаружено.

Факторы хемотаксиса и хемоаттракции – это гликопротеиды, определяющие движение и прикрепление новообразованных структур под действием морфо- и митогенов. Наиболее известны из них: фибронектин, остеонектин и остекальцин. За счет первого осуществляется взаимодействие между клетками и субстратами, этот белок способствует прикреплению ткани десны к челюсти. Остеонектин (кислый белок, богатый цистеином), являясь продуктом остеобластов, определяет миграцию преостеобластов и фиксацию апатитов на коллагене, то есть при его помощи происходит связывание минерального компонента с коллагеном. Остеокальцин – белок, маркирующий участки кости, которые должны подвергаться резорбции (распаду). Этот протеин содержит -карбоксиглутаминовую кислоту и является витамин-К-зависимым, он вырабатывается в старом участке кости, к которому прикрепляется остеокласт и происходит разрушение этого участка. Остеокальцин принадлежит к группе, так называемых, гла-белков, являющихся инициаторами минерализации и создающими ядра кристаллизации. В эмали аналогичные функции выполняют амелогенины.

Морфогены, митогены, факторы хемотаксиса и хемоаттракции выполняют важную биологическую функцию, объединяя процесс деструкции и новообразования ткани. Разрушаясь, клетки выделяют их в среду, где воздействуя на разные стадии дифференцировки, эти факторы вызывают образование новых тканей.

Обнаружены соединения, действие которых противоположно влиянию морфо- и митогенов, называющиеся кейлонами. Они прочно связываются с морфо-, митогенами и препятствуют регенерации кости. В связи с этим возникает важная проблема разработки приемов регуляции синтеза морфо-, митогенов, факторов хемотаксиса. Известно, что синтез морфогенов кости активируется активными формами витамина D – кальцитриолами и тирокальцитонином, а подавляется глюкокортикостероидами (ГКС) и половыми гормонами. Следовательно, применение ГКС уменьшает регенерационные возможности кости и способствует развитию остеопороза. Осложнения течения консолидации переломов возможно в тех случаях, когда уже больному проводили курс лечения ГКС или анаболическими стероидами. Кроме того, длительное использование последних может спровоцировать перелом, так как масса мышц будет сопровождаться уменьшением прочности скелета. Также необходимо отметить, что скорость и полнота замещения дефекта при костной пластике определяется количеством морфогенов в подсаженной ткани. Поэтому, чем старше возраст донора, тем меньше вероятность успешного замещения дефекта. Кость, взятая у молодых доноров, будет замещаться плохо, если им проводили лечение ГКС и анаболическими гормонами.

Журнал «Травма» Том 15, №1, 2014

Вернуться к номеру

Жесткостные и прочностные характеристики различных марок костного цемента на основе полиметилметакрилата и их изменение со временем

Авторы: Лоскутов О.А., Васильченко Е.В. — ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины»; Амбражей М.Ю. — Национальная металлургическая академия Украины, г. Днепропетровск

Версия для печати

В работе изложена методика определения модуля упругости при механических испытаниях костных цементов на сжатие. Представлены результаты исследований механических свойств костных цементов различных производителей при испытании на сжатие и зависимость параметров прочности и жесткости от времени выдержки после полимеризации. В результате исследования было выявлено, что все четыре марки исследуемых костных цементов соответствуют нормативным требованиям ГОСТ ISO 5833-2011, а лучшим комплексом свойств обладает костный цемент Cemex Rx.

У роботі наведена методика визначення модуля пружності під час механічних випробувань кісткових цементів на стиснення. Подані результати досліджень механічних властивостей кісткових цементів різних виробників при випробуванні на стиснення та залежність параметрів міцності та жорсткості від часу витримки після полімеризації. У результаті дослідження було виявлено, що всі чотири марки досліджуваних кісткових цементів відповідають нормативним вимогам ДСТУ ISO 5833-2011, а найкращий комплекс властивостей має кістковий цемент Cemex Rx.

The paper presents method of determining modulus of elasticity in mechanical compression testing of bone cement. The results of investigation of mechanical properties of bone cements from different manufacturers under the compression test and the dependence of the strength and stiffness parameters on the exposure time after polymerization. The study found that all four brands of studied bone cements comply with regulatory requirements of State Standard ISO 5833-2011, and bone cement Cemex Rx has the best combination of properties.

костный цемент, механические испытания, испытание на сжатие, модуль упругости.

кістковий цемент, механічні випробування, випробування на стиснення, модуль пружності.

bone cement, mechanical tests, compressiion test, modulus of elasticity.

Статья опубликована на с. 114-117

Введение

С 1961 года, когда британский ортопед John Charnley начал широко использовать костный цемент на основе полиметилметакрилата в эндопротезировании тазобедренного сустава, и до сегодняшнего дня практически каждый ортопед, который занимается эндопротезированием крупных суставов, сталкивался с необходимостью использования костного цемента [1, 6].

Несмотря на то, что украинские и многие зарубежные ортопеды отдают предпочтение бесцементным методикам, эндопротезирование тазобедренного сустава с использованием цементных технологий, судя по отдаленным результатам реестров многих стран, не утратило своей актуальности. По последним данным качественных европейских реестров, цементный тип фиксации одного или обоих компонентов используется в 4,5–58 % случаев, а в скандинавских странах этот показатель достигает 90 % [5, 8, 9].

Читайте так же:
Натяжной потолок залили цементом

В частности, в клинике эндопротезирования крупных суставов ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины» на базе КУ «Днепропетровская областная клиническая больница им. И.И. Мечникова» в период с января 2006 г. по май 2013 г. была выполнена 2921 операция эндопротезирования тазобедренного сустава. Из них 2697 (91,7 %) операций бесцементного эндопротезирования тазобедренного сустава и 224 (8,3 %) — эндопротезирования тазобедренного сустава с использованием цементных технологий.

Одним из наиболее важных свойств костного цемента является его механическая прочность, которая влияет на долговечность функционирования системы «кость — цемент — имплантат». По данным межгосударственного стандарта по контролю свойств акрилового цемента, используемого в хирургии (ГОСТ ISO 5833-2011), оцениванию подлежат следующие характеристики: прочность на сжатие (не менее 70 МПа), модуль изгиба (не менее 1800 МПа) и прочность на изгиб (не менее 50 МПа) [2, 6].

Создание новых полимерных материалов и совершенствование методов их применения в практике ортопедии невозможно без определения их реальных механических свойств, в первую очередь прочностных и жесткостных. Учет их изменения со временем в процессе эксплуатации также очень важен для оценки и обеспечения требуемого ресурса работы имплантата.

Имеющаяся информация [3] о тенденции снижения прочностных свойств цемента Osteobond по мере увеличения времени выдержки с момента полимеризации требует проверки и уточнения на костных цементах различных производителей.

Цель работы: провести сравнительную оценку прочностных характеристик различных марок костного цемента, наиболее часто используемых в клинике эндопротезирования суставов, в разные временные промежутки после полимеризации.

Материалы и методы исследований

Исследования выполнены на образцах костных цементов Cemex Rx, DePuy CMW 1, Osteobond Zimmer и Simplex Stryker P, изготавливаемых на основе полиметилметакрилата. Подготовку костного цемента проводили по стандартной методике, описанной в инструкции производителя. Жидкость-мономер добавляли в порошок-полимер, смесь тщательно перемешивали вручную. Образцы формовали вручную по стандартной технологии. Для изготовления образцов использовали формы из нержавеющей стали в виде полых, открытых с торцов цилиндров со шлифованной внутренней поверхностью, покрытой антиадгезивным веществом. Номинальные размеры всех форм для изготовления образцов были одинаковы и составляли: внутренний диаметр D — 15,5 мм, высота h = 20 мм. Указанные размеры образцов в большей степени способствуют проявлению дефектов усадки и пористости (так называемый масштабный фактор) по сравнению со стандартным размером образца по ISO 5833.

Противоположные торцы полимеризованных образцов подвергали мокрому шлифованию на станке Metasinex с использованием абразивной бумаги зернистостью P 240.

Механические характеристики костного цемента определяли на основе испытаний на осевое сжатие подготовленных цилиндрических образцов. Геометрические размеры образца определялись по требованиям ISO 5833. Испытания образцов проводили с использованием универсальной испытательной машины FP-100/1 (рис. 1) в диапазоне 0–40000 Н. Скорость движения траверсы была равна 20,5–20,9 мм/мин и соответствовала требованиям стандарта. Во всех случаях фиксировались технические диаграммы сжатия «нагрузка P (Н) — укорочение образца h (мм)», которые подвергались дальнейшему анализу.

Испытания образцов анализируемых цементов проводили на 1, 14, 60 и 90-е сутки с момента полимеризации. В соответствии с требованиями стандарта ISO 5833, на одну точку плана эксперимента испытывали пять образцов с последующим определением среднего арифметического значения верхнего предела текучести (прочности) и его стандартного отклонения.

Предел текучести (прочности) определяли по формуле 1:

где Рmax — максимальное значение усилия, Н (см. рис. 2); F — начальная площадь поперечного сечения цилиндрического образца,

где dcp — средний диаметр испытываемого образца, определяемый по требованиям ISO 5833.

Статистическая обработка полученных результатов проводилась при помощи методов вариационной статистики в пакете прикладных программ Statistica 6.1 [5].

Оценку неопределенности определения верхнего предела текучести (прочности) проводили по рекомендациям GUM [7].

Значения модуля упругости находили методом относительных измерений путем сравнения диаграммы предварительного нагружения испытательной оснастки без образца (которая испытывает исключительно упругую деформацию) с диаграммой нагружения испытываемого образца в испытательной оснастке. При этом определяли жесткость оснастки и системы «оснастка — образец», соответственно, как тангенс наклона прямой в упругой области. Для выбора зазоров и люфтов опорных плит оснастки, а также их центровки в шаровом аксиаторе нагружение проводили несколько раз (3–5).

Модуль упругости определяли по следующей формуле:

где h — начальная высота образца, мм; F — начальная площадь образца в плане, мм 2 ; K — средняя жесткость оснастки по данным предварительных нагружений, Н/мм; K — жесткость системы «образец — оснастка» по данным измерения, Н/мм; K, (K) = tg (a,a), где a,a — угол, образованный касательной к прямому участку диаграммы сжатия (рис. 2).

Результаты исследований и их обсуждение

Типичная диаграмма сжатия костных цементов (рис. 2) соответствует условно идеализированной диаграмме сжатия по требованиям ISO 5833.

Результаты испытаний приведены в табл. 1 и на рис. 3.

Полученные результаты свидетельствуют о статистически достоверной изменчивости прочностных свойств (предела текучести) различных видов цементов на основе полиметилметакрилата со временем (рис. 3). После полимеризации происходит незначительное снижение, а затем рост прочности костных цементов. Несколько отличается поведение образцов цемента Cemex Rx, прочность которого монотонно возрастает с увеличением времени выдержки (рис. 3). Этот факт можно связать с особым составом цемента, в частности меньшими по сравнению с другими производителями содержанием мономера, температурой полимеризации и относительно низким выделением остаточного мономера в процессе полимеризации [1].

Читайте так же:
Цемент нормированного состава что это

Необходимо также отметить повышенный разброс значений прочности образцов цемента Simplex Stryker P (табл. 1), по-видимому, также объясняемый особенностями его химического состава.

Полученные значения предела текучести (прочности) при испытании на сжатие всех четырех видов цемента соответствуют нормативным требованиям ISO 5833.

Выводы

Подводя итоги проведенного механического эксперимента, следует отметить, что образцы всех рассмотренных марок костного цемента на основе полиметилметакрилата в различные сроки исследования обладают прочностными и жесткостными характеристиками, допустимыми международными стандартами ISO 5833 (прочность на сжатие не менее 70 МПа). При этом костный цемент торговой марки Cemex Rx демонстрирует монотонное увеличение прочностных характеристик с течением времени после полимеризации.

Для дальнейшего исследования поведения костного цемента необходимо проведение экспериментальных исследований в условиях, максимально приближенных к системе «кость — цемент — имплантат».

1. Лоскутов А.Е. Костный цемент в эндопротезировании тазобедренного сустава (обзор литературы) / А.Е. Лоскутов, Е.В. Васильченко // Літопис травматології та ортопедії. — 2013. — № 1–2. — С. 188-193.

2. Имплантаты для хирургии. Акрилцементы (ISO 5833:2002, IDT) ГОСТ ISO 5833-2011. [Введен в действие 2013-01-01]. — М.: Стандартинформ, 2013. — 20 с.

3. Лоскутов О.А. Прочностные и жесткостные характеристики костного цемента Osteobond ® , полимеризованного в условиях операционной // Ортопедия, травматология и протезирование. — 2008. — № 1. — С. 65-69.

4. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных / О.Ю. Реброва. — М.: Медиа Сфера, 2006. — 305 с.

5. Annual Report National Joint Registry for England, Wales and Northern Ireland [Електронний ресурс] / M. Porter, M. Borroff, P. Gregg et al.] // 10th Annual Report National Joint Registry for England, Wales and Northern Ireland, 2013. Режим доступу: http://www.njrcentre.org.uk/njrcentre/Portals/0/Documents/England/Reports/10th_annual_report/NJR 2010th Online Appendices 2013.pdf

6. Breusch S.J. The well-cemented total hip arthroplasty / S.J. Breusch, H. Malchau. — Heidelberg: Springer, 2005. — 377 р.

7. Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. ISO, Geneva, First Edition. — 1995 — 101 p. Пер. с англ. — СПб.: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, 1999. — 126 с.

8. The Norwegian Arthroplasty Register / O. Furnes, L.I. Havelin, B. Espehaug et al. // Annually report. — 2010. — 214 p.

9. Why do we need hospital-based registries? The Geneva Hip Arthroplasty Registry / A. Lübbeke, G. Garavaglia, C. Barea et al. — Geneva: Division of Orthopaedics and Trauma Surgery, Geneva University Hospitals, Geneva, Switzerland. — 2010. — 22 p.

Эндопротез тазобедренного сустав- индивидуальный подбор модели и материала для пациента

Эндопротез тазобедренного сустава- строение и материал

Насколько важен материал и форма эндопротеза при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава?

Эндопротез тазобедренного сустава состоит из четырех компонентов:

  • чашки (вертлужного компонента)
  • закрепленного внутри вкладыша
  • ножки
  • головки тазобедренного сустава

Существует большое количество моделей эндопротезов тазобедренного сустава, т.к. идеальной модели нет. У каждой модели есть свои преимущества и недостатки. Для пациента важно, чтобы опытный врач индивидуально для каждого пациента подобрал модель. Стоимость и качество эндопротезов известных производителей является примерно одинаковым, но каждый врач после многих лет работы имеет свои предпочтения. Даже самая дорогая модель, если она будет установлена непрофессионально, стоять не будет, начнет расшатываться. Самое важное для пациента- это удостовериться в профессионализме врача. В «Центре эндопротезирования Gelenk-Klinik» работают только высококлассные специалисты, проводящие более 100 операций по эндопротезированию в год.

Чашка эндопротеза (вертлужный компонент)

Чашка бесцементного эндопротеза состоит всегда из двух компонентов:

  • внешний металлический корпус
  • закрепленный внутри вкладыш

Вкладыш может быть изготовлен из керамики, пластика (полиэтилена) или металла

Модель, требующая цементирования, используется в ортопедической Gelenk-Klinik редко. Это, как правило, цельная система из пластика (например, полиэтилен / полиэтилена с или без наплавленного металла сетевой структуры).

Ножка эндопротеза тазобедренного сустава

Ножка стандартного тотального эндопротеза вставляется в костномозговой канал бедренной кости. За пределами кости остается конус, на который одевается головка эндопротеза. Ножка эндопротеза всегда состоит из титанового или кобальто-хромового сплава со специальным покрытием, способствующим быстрому врастанию в кость.

Головка бедренной кости эндопротеза

Головка бедренной кости эндопротеза насаживается на верхний конус ножки эндопротеза и скользит в чашке (вертлужной впадине).

Ножка бесцементного эндопротеза тазобедренного сустава © Implantcast

Такая скользящая пара трения может состоять из различных материалов с различной твердостью и текстурой поверхности. Сегодня наиболее часто используются комбинации керамики с пластиком, металла с пластиком и металл c металлом.

Отличие их состоит в склонности к стиранию и реакцией на внезапные пиковые нагрузки.

Каким способом происходит установка эндопротеза: Цементная и бесцементная фиксация эндопротеза

Существуют два метода фиксации-цементная и бесцементная.

Бесцементная фиксация эндопротеза

При бесцементной фиксации все части эндопротеза находятся непосредственно в контакте с костью. Поэтому поверхности протеза имеют специальное покрытие и обработаны таким образом, что эндопротез вростает в кость. Этот процесс называется «Остеоинтеграция». В качестве покрытия эндопротеза применяются специальные заменители кости, такие как гидроксиапатит и различные титановые сплавы. Все компоненты эндопротеза прессуются в кость по так называемой технике ‘Press-fit-Technik’.

Читайте так же:
Бетон песок щебень цемент частей

Этот процесс требует определенной подготовки поверхностей кости, соприкасающихся с эндопротезом.

  • Для установки ножки эндопротеза костномозговая полость бедренной кости вырезается специальными фрезами по форме эндопротеза. После этого ножка протеза впрессовывается в заранее подготовленную полость, что дает возможность быстро нагружать ногу после операции.
  • При установки чашки часто используются так называемая ‘Press-fit’ чашка. Она вбивается и как бы застряет в кости, т.к. по своей конструкции имеет большие размеры, чем соответствующее впадина. Винтовые чашки с самонарезающейся наружной резьбой, который вкручиваются в кость, в Gelenk-Klinik не применяются.

Цементная фиксация эндопротеза

Костный цемент получают путем смешивания во время операции жидкости и порошка с целью получения быстро затвердевающего пластика, который соединяет поверхность кости с компонентами протеза. В последние десятилетия этот метод цементирования значительно улучшился. До сих пор костный цемент был самым слабым звеном в цепи передачи энергии «протез-цемент-кость». Сегодня мы используем все технические возможности для оптимизации процесса и применяем «Вакуумный метод цементирования».

Цементная фиксация эндопротеза тазобедренного сустава© Implantcast

Смешивание цемента осуществляется в специальном сосуде в вакууме, для чего используется специальный насос. Это уменьшает количество воздушных карманов в цементе в процессе затвердения и, следовательно, повышает прочность отвержденного костного цемента.

Перед нанесением костного цемента кость очищается с помощью импульсного лаважа. Он представляет собой орошающий насос, который под небольшим давлением постоянно впрыскивает воду в колпачок с крышкой. Из этого колпачка одновременно происходит откачивание воды с помощью отсоса. Загрязняющие вещества, такие как остатки крови, костные фрагменты и жировые фракции удаляются. Это позволяет улучшить контакт между поверхностью кости и поверхностью эндопротеза.

Кроме того, при цементировании ножки костномозговая полость бедренной закрывается снизу, поэтому цемент может быть введен под давлением без дополнительного попадания воздуха в подготовленную полость. Это достигается с помощью специального отсасывающего аппарата для удаления компонентов крови и воздуха из операционного поля.

Подбор вида эндопротеза: Какие эндопротезы тазобедренного сустава для каких пациентов?

Тип эндопротеза подбирается в зависимости от возраста пациента, анатомических особенностей строения сустава, массы тела, а так же желания самого пациента.

Наиболее важными критериями для выбора эндопротеза тазобедренного сустава являются:

  • возраст
  • образ жизни
  • профессия
  • причины возникновения заболевания
  • наличие аллергий

Пара трения керамика- керамика является наилучшей с точки зрения износа, т.к. керамика обладает высокой жесткостью и низким коэффициентом трения. Но керамика как и стекло является хрупким материалом. Так, при падении, что может случиться с каждым пациентом, возможно раскалывание эндопротеза на множество осколков, которые очень сложно удалить из тканей. Поэтому в Геленк-Клинике отдают предпочтение эндопротезам с парой трения керамика- высокополимерный полиэтилен . Во время производства полиэтилен подвергается специальному облучению, что придает ему особую прочность и, таким образом, значительно уменьшает коэффициент трения в такой паре и уменьшает вероятность раскалывания при ударе.

Пара трения металл-металл является также хорошей комбинацией, т.к. состоит из материала жесткого и небьющегося.

Пара трения металл-высокополимерный полиэтилен является более дешевой альтернативой.

После того, как врач и пациент определились с моделью эндопротеза, индивидуально подбирается форма и размер эндопротеза. Для этого пациенту делают специальные рентгеновские снимки, на основании которых происходит компьютерный подбор эндопротеза на основании банка данных с более чем 40 000 протезов.

В сложных случаях проводится заказ индивидуальных эндопротезов, учитывающих все особенности строения пациента.

В общем можно сказать: «Чем моложе пациент, тем важнее сохранение костной ткани.» Особенно молодой пациент должен думать о том, какие варианты протезирования возможны в будущем, в случае расшатывания или изнашивания эндопротеза. Поэтому в большинстве случаев мы устанавливаем эндопротезы с укороченной ножкой, а молодым пациентам рекомендуем установку поверхностного эндопротеза по McMinn.
организация приезда

Состав костного цемента synicem

Лечение хронического остеомиелита костей конечностей, частота развития которого, несмотря на применение самых современных методов диагностики, профилактики и лечения, не имеет тенденции к снижению, является одной из наиболее трудно разрешимых проблем в хирургии и травматологии.

Основой лечения хронического остеомиелита является радикальная хирургическая санация очага инфекции и подавление в нем активности бактериальной флоры, и при необходимости проведение реконструктивно-восстановительного лечения [1].

Одним из методов лечения больных хроническим остеомиелитом костей конечностей, является применение костного цемента на основе полиметилметакрилата импрегнированного антибиотиками [4,6-10]. Положительным качеством применения костного цемента импрегнированного антибиотиками является высвобождение антибиотиков в течение длительного периода времени [8-10]. Отрицательным моментом применения костного цемента является токсическое воздействие мономера метилметакрилата, которое может привести к серьезным интра- и послеоперационным осложнениям [5].

Существует ряд методик использования костного цемента, применяющихся в гнойной остеологии.

Одним из способов является замещение остаточной постостеомиелитической полости, возникающей после некрсеквестрэктомии, костным цементом импрегнированным антибиотиком. Входящий в состав цемента антибиотик способствует купированию инфекционно-воспалительного процесса благодаря созданию высокой концентрации антибиотика местно [3,4].

Другим способом применения костного цемента является изготовление спейсеров. Спейсеры активно используются при лечении больных с глубокой параэндопротезной инфекцией [2,4,8]. При лечении больных хроническим остеомиелитом костей конечностей используют различные варианты спейсеров: «цементные» бусы, блоковидный спейсер, армированный интрамедуллярный спейсер [4,10]. Также, костный цемент с антибиотиком применяется для профилактики инфекции области хирургического вмешательства при эндопротезировании крупных суставов [2,4], для профилактики и лечения посттравматических и послеоперационных инфекционных осложнений опорно-двигательного аппарата. В данном случае костный цемент применяется для изготовления активного антибактериального покрытия интрамедуллярных штифтов, которые в последующем используют для проведения блокируемого интрамедуллярного остеосинтеза [3,6].

Читайте так же:
Дефекты цементная стяжка пола

Цель исследования. Улучшить результаты лечения больных хроническим остеомиелитом костей конечностей путем применения костного цемента в комбинации с антибиотиками.

Материалы и методы. Проведен анализ лечения 22 больных хроническим остеомиелитом (мужчин – 18, женщин – 4), при лечении которых применен костный цемент импрегнированный антибиотиками. Средний возраст больных составил 47,5±15,9 лет (min – 18, max – 74).

У всех больных диагностирован хронический посттравматический остеомиелит костей конечностей, из них у 9 хронический послеоперационный остеомиелит.

По локализации пораженного сегмента больные разделены: плечо – 2, стопа – 4, голень – 14, бедро – 2.

Всем больным проведена оперативная санация очага хронической инфекции. Удаление металлофиксатора считаем обязательным, иначе сформировавшаяся на поверхности абиогенного субстрата микробная биопленка будет способствовать в дальнейшем рецидиву инфекционного процесса. После проведения основного санирующего этапа операции пятерым больным в послеоперационную рану имплантирован антимикробный блоковидный спейсер, пятерым больным с медуллярной формой остеомиелитического процесса длинной трубчатой кости имплантирован армированный интрамедуллярный спейсер на спице Киршнера, 9 больным проведена «пломбировка» остаточной постостеомиелитической полости. У трех больных с дефект-псевдоартрозом длинной трубчатой кости выполнен блокируемый интрамедуллярный остеосинтез, при этом костный цемент импрегнированный антибиотиками использован для изготовления антибактериального покрытия блокируемого интрамедуллярного штифта.

В качестве антибактериального химиопрепарата к стандартной упаковке костного цемента весом 40 грамм добавляли раствор гентамицина 480 мг и порошок ванкомицина 3 грамма. Порошкообразный антибиотик добавляли в порошок полимера и тщательно перемешивали, а жидкий раствор антибиотика добавляли в раствор мономера, после чего производилось смешивание компонентов. Необходимо отметить, что при добавлении антибиотиков в костный цемент происходит нарушение процессов его полимеризации, в результате чего работа с готовой композицией должна проводится как можно быстрее до ее затвердевания. В качестве формы для изготовления интрамедуллярных спейсеров и цементной мантии интрамедуллярных штифтов использовали стерильные силиконовые трубки различного диаметра. После затвердения цементной массы трубка разрезается и удаляется, острые края цемента срезаются и затачиваются.

Дополнительно проводили дренирование послеоперационной раны по Редону или приточно-аспирационное дренирование. Одному больному, после купирования инфекционного процесса и удаления антимикробного спейсера, выполнили компрессионный остеосинтез костей голени по Г.А. Илизарову.

Результаты и обсуждение

При оценке непосредственных результатов лечения использовали критерии М.В. Гринева (1977), по данным которого основным показателем являлся характер заживления послеоперационной раны при выписке больного из стационара. Хорошим считали результат, при котором рана заживала первичным натяжением; удовлетворительным, если рана заживала вторичным натяжением; неудовлетворительным, если развивалось нагноение. При сравнении результатов лечения исследуемых групп хорошие и удовлетворительные результаты рассматривались как благоприятные исходы, а плохие − как неблагоприятные результаты лечения.

У пациентов, у которых получен хороший и удовлетворительный непосредственный результат лечения через один год после лечения проводили повторный осмотр и обследование, оценивая, таким образом, ближайшие результаты. При оценке ближайших результатов лечения использовали критерии В.К. Гостищева (1999). Хорошим считали результат, если в течение года после лечения у пациента отсутствовали клинические признаки обострения инфекционно-воспалительного процесса, а при рентгенографии (при необходимости компьютерной томографии) не выявлено признаков рецидива остеомиелитического процесса в области проведенного оперативного вмешательства. Плохим считали результат, если произошло обострение остеомиелитического процесса, а при рентгенографии (при необходимости компьютерной томографии) выявлены очаги остеомиелитического поражения в зоне проведенного оперативного вмешательства.

Благоприятный непосредственный результат отмечен у 18 (81,8%) больных. Хороший ближайший результат при использовании костного цемента импрегнированного антибиотиками получен у 17 (94,4%) больных.

Приводим клинические примеры (рис. 1-4)

Рисунок 1. Клинический пример. Больной Я, 32 года. Хронический посттравматический остеомиелит правой б/берцовой кости (рентгенограммы до операции). Остеомиелитическая полость проксимального отдела большеберцовой кости

Рисунок 2. Постостеомиелитическая полость до (а) и после (б) заполнения костным цементом (интраоперационное фото)

Рисунок 3. Больной Я. Рентгенограммы после операции

Рисунок 4. Клинический пример №2. Больной К., 35 лет. Диагноз: Хронический послеоперационный остеомиелит правой плечевой кости. Рентгенограммы до (а) и после (б) оперативного лечения (удаление штифта, остеонекрсеквестрэктомия, имплантация интрамедуллярного армированного спейсера)

1. Костный цемент импрегнированный антибиотиком позволяет замещать остаточные постостеомиелитические полости, способствуя купированию инфекционного процесса.

2. Для длительной местной антибактериальной терапии у больных с медуллярной формой хронического остеомиелита после некрсеквестрэктомии целесообразно имплантировать в костномозговой канал пораженной трубчатой кости, армированный интрамедуллярный антимикробный спейсер.

Рецензенты:

Смолькина А.В., д.м.н., профессор кафедры госпитальной хирургии, анестезиологии, реаниматологии, урологии, травматологии и ортопедии Института медицины, экологии и физической культуры ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», г.Ульяновск.

Островский В.К., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой общей и оперативной хирургии с топографической анатомией и курсом стоматологии Института медицины, экологии и физической культуры ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», г.Ульяновск.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector