Войти
Примечание 1: Самоотверждение in situ может быть источником высвобождения реагентов, которые могут вызывать местную и / или системную токсичность, как в случае высвобождения мономера из костного цемента на основе метакриловой кислоты, используемого в ортопедической хирургии.
Примечание 2: В стоматологии цементы на полимерной основе также используются в качестве заполнителей полостей. Обычно их отверждают фотохимическим способом с использованием УФ-излучения, в отличие от костных цементов.Костные цементы очень успешно использовались для фиксации искусственных суставов (тазобедренных суставов, коленные суставы, плечевые и локтевые суставы ) более полувека. Искусственные суставы (называемые протезами) фиксируются костным цементом. Костный цемент заполняет свободное пространство между протезом и костью и играет важную роль в эластичной зоне. Это необходимо, потому что на бедро человека воздействует примерно в 10-12 раз больше веса тела, и поэтому костный цемент должен поглощать силы, действующие на бедра, чтобы искусственный имплант оставался на месте в течение длительного времени.
Костный цемент химически представляет собой не что иное, как оргстекло (т.е. полиметилметакрилат или ПММА). ПММА впервые был использован клинически в 1940-х годах в пластической хирургии для закрытия промежутков в черепе. Перед применением в хирургии были проведены комплексные клинические испытания совместимости костных цементов с телом. Превосходная совместимость с тканями ПММА позволила использовать костные цементы для фиксации протезов головы в 1950-х годах.
Сегодня во всем мире ежегодно проводится несколько миллионов процедур такого типа, и более чем в половине из них регулярно используется костный цемент, и эта доля растет. Костный цемент считается надежным материалом для анкеровки благодаря простоте его использования в клинической практике и, в частности, из-за его длительного срока службы с цементированными протезами. Регистры тазобедренного и коленного для замены искусственного сустава, например, в Швеции и Норвегии, наглядно демонстрируют преимущества цементной фиксации. Аналогичный регистр для эндопротезирования был введен в Германии в 2010 году.
Костные цементы представлены в виде двухкомпонентных материалов. Костные цементы состоят из порошка (т.е. предварительно полимеризованных шариков ПММА и / или ПММА или сополимера ММА и / или аморфного порошка, радиоактивного глушителя, инициатора) и жидкости (мономер ММА, стабилизатор, ингибитор). Два компонента смешиваются, и происходит свободно-радикальная полимеризация мономера, когда инициатор смешивается с ускорителем. Вязкость костного цемента со временем изменяется от текучей жидкости до состояния, подобного тесту, которое можно безопасно наносить, а затем окончательно затвердевает в твердый затвердевший материал. Установленное время может быть адаптировано, чтобы помочь врачу безопасно нанести костный цемент в костное ложе для закрепления металлического или пластикового протезного устройства на кости или использовать его отдельно для лечения остеопоротических компрессионных переломов.
В процессе экзотермической свободнорадикальной полимеризации цемент нагревается. Это тепло полимеризации достигает в организме температуры около 82-86 ° C. Эта температура выше критического уровня для денатурации белка в организме. Причиной низкой температуры полимеризации в организме является относительно тонкое цементное покрытие, которое не должно превышать 5 мм, а также рассеяние температуры через большую поверхность протеза и ток крови.
Отдельные компоненты костного цемента также известны в области стоматологических наполнителей. Пластмассы на основе акрилата также используются в этих приложениях. Хотя отдельные компоненты не всегда абсолютно безопасны в качестве фармацевтических добавок и активных веществ сами по себе, как костный цемент, отдельные вещества либо превращаются, либо полностью заключены в цементной матрице во время фазы полимеризации от увеличения вязкости до отверждения. Исходя из современных данных, затвердевший костный цемент теперь можно классифицировать как безопасный, что было первоначально продемонстрировано во время ранних исследований совместимости с организмом, проведенных в 1950-х годах.
В последнее время костный цемент использовался в позвоночнике при вертебропластике или кифопластике. Состав этих типов цемента в основном основан на фосфате кальция, а в последнее время - на фосфате магния. Разработана новая биоразлагаемая, неэкзотермическая, самоотверждающаяся ортопедическая цементная композиция на основе аморфного фосфата магния (АМФ). Возникновения нежелательных экзотермических реакций удалось избежать за счет использования АМФ в качестве твердого предшественника
То, что называется синдромом имплантации костного цемента (BCIS), описано в литература. Долгое время считалось, что неполностью преобразованный мономер, высвобожденный из костного цемента, был причиной реакций кровообращения и эмболии. Однако теперь известно, что этот мономер (остаточный мономер) метаболизируется дыхательной цепью, расщепляется на диоксид углерода и воду и выводится из организма. Эмболии всегда могут возникать во время фиксации искусственных суставов, когда материал вводится в ранее очищенный бедренный канал. В результате увеличивается интрамедуллярное давление, что потенциально приводит к попаданию жира в кровоток.
Если известно, что у пациента есть аллергия на компоненты костного цемента, согласно современным представлениям, костный цемент не должен использоваться для фиксации протеза. Альтернативой является анкеровка без цемента - установка имплантата без цемента.
Новые составы костного цемента требуют определения характеристик в соответствии с ASTM F451. В этом стандарте описаны методы испытаний для оценки скорости отверждения, остаточного мономера, механической прочности, концентрации пероксида бензоила и выделения тепла во время отверждения.
Ревизия - это замена протеза. Это означает, что протез, ранее имплантированный в тело, удаляется и заменяется новым протезом. По сравнению с первоначальной операцией ревизии часто более сложны и трудны, потому что каждая ревизия связана с потерей здорового костного вещества. Ревизионные операции также обходятся дороже для получения удовлетворительного результата. Поэтому самая важная цель - избежать пересмотра, используя хорошую хирургическую процедуру и продукты с хорошими (долгосрочными) результатами.
К сожалению, не всегда удается избежать изменений. Причины ревизии также могут быть разными, и существует различие между септической и асептической ревизией. Если необходимо заменить имплант без подтверждения инфекции - например, в асептических условиях - цемент не обязательно удаляют полностью. Однако, если имплантат расшатался по септическим причинам, цемент необходимо полностью удалить, чтобы избавиться от инфекции. В настоящее время легче удалить цемент, чем отсоединить хорошо закрепленный протез без цемента от костного участка. В конечном счете, для стабильности обновленного протеза важно своевременно обнаружить возможное расшатывание первоначального имплантата, чтобы сохранить как можно больше здоровой кости.
Протез, зафиксированный костным цементом, обеспечивает очень высокую первичную стабильность в сочетании с быстрой ремобилизацией пациентов. Цементированный протез может быть полностью нагружен очень скоро после операции, так как ПММА набирает максимальную прочность в течение 24 часов. Необходимая реабилитация сравнительно проста для пациентов, которым имплантирован протез с цементом. Суставы можно снова нагружать очень скоро после операции, но использование костылей все еще необходимо в течение разумного периода времени из соображений безопасности.
Костный цемент оказался особенно полезным, потому что определенные активные вещества, например антибиотики могут быть добавлены к порошковому компоненту. Активные вещества высвобождаются локально после установки имплантата в новый сустав, то есть в непосредственной близости от нового протеза, и было подтверждено, что они снижают опасность инфекции. Антибиотики действуют против бактерий именно в том месте, где они необходимы, в открытой ране, не подвергая организм в целом чрезмерно высоким уровням антибиотиков. Это превращает костный цемент в современную систему доставки лекарств, которая доставляет необходимые лекарства непосредственно к месту операции. Важным фактором является не количество активного вещества в цементной матрице, а то, какое количество активного вещества фактически высвобождается локально. Слишком большое количество активного вещества в костном цементе на самом деле будет вредным, потому что механическая стабильность фиксированного протеза ослаблена из-за высокой доли активного вещества в цементе. Местные уровни активного вещества в костных цементах промышленного производства, которые образуются с использованием костных цементов, содержащих активные вещества, являются приблизительными (при условии отсутствия несовместимости) и значительно ниже клинических стандартных доз для системных однократных инъекций.
