Костный цемент — Bone cement

Примечание 1: Самоотверждение in situ может быть источником высвобождаемых реагентов, которые могут вызывать местную и / или системную токсичность, как в случае мономера, высвобождаемого 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 костного цемента.

Костный цемент очень успешно используется для фиксации искусственных суставов ( тазобедренных , коленных , плечевых и локтевых суставов ) уже более полувека. Искусственные суставы (называемые протезами) фиксируются костным цементом. Костный цемент заполняет свободное пространство между протезом и костью и играет важную роль эластичной зоны. 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). Впервые ПММА был использован в пластической хирургии в 1940-х годах для закрытия промежутков в черепе. Перед применением в хирургии были проведены комплексные клинические испытания совместимости костных цементов с телом . Превосходная совместимость ПММА с тканями 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 их доля постоянно увеличивается. Костный цемент считается надежным материалом для анкеровки благодаря простоте его использования в клинической практике и, в частности, из-за его доказанной длительной выживаемости с цементированными протезами. Регистры тазобедренного и коленного суставов для замены искусственного сустава, например, в Швеции и Норвегии, наглядно демонстрируют преимущества цементированной фиксации. Аналогичный регистр для эндопротезирования был введен в Германии в 2010 году.

СОДЕРЖАНИЕ

Состав

Костные цементы представлены в виде двухкомпонентных материалов. Костные цементы состоят из порошка (т.е. предварительно полимеризованных шариков сополимера ПММА и / или ПММА или ММА и / или аморфного порошка, радиоактивного глушителя, инициатора) и жидкости (мономер ММА, стабилизатор, ингибитор). Два компонента смешивают и свободный радикальной полимеризации происходит из мономера , когда инициатор смешивают с ускорителем. Вязкость костного цемента со временем изменяется от текучей жидкости до состояния, подобного тесту, которое можно безопасно наносить, а затем, наконец, 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 в позвоночнике для лечения остеопоротических компрессионных переломов.

В процессе экзотермической радикальной полимеризации цемент нагревается. Это тепло полимеризации достигает в организме температуры около 82–86 ° C. Эта температура выше критического уровня 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 кровоток.

Читайте так же:

Как расчитать цементную стяжку

Отдельные компоненты костного цемента также известны в области стоматологических наполнителей. Для этих целей также используются пластмассы на основе акрилата . Хотя отдельные компоненты не всегда совершенно безопасны в качестве фармацевтических добавок и активных веществ как таковых, в качестве костного цемента отдельные вещества либо превращаются, либо полностью заключены в цементной матрице во время фазы полимеризации от увеличения вязкости до отверждения. Исходя из современных данных, отвержденный костный цемент теперь можно классифицировать как безопасный, что было первоначально продемонстрировано во время ранних исследований совместимости с телом, проведенных в 1950-х годах.

В последнее время костный цемент используется 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.

Важная информация по использованию костного цемента

То, что называется синдромом имплантации костного цемента (BCIS), описано в литературе. Долгое время считалось, что неполностью преобразованный мономер, высвобождающийся из костного цемента, является причиной реакций кровообращения и эмболии . Однако теперь известно, что этот мономер (остаточный мономер) метаболизируется дыхательной цепью, расщепляется на углекислый газ и воду и выводится из организма. Эмболии всегда могут возникать во время фиксации искусственных суставов, когда материал вставляется в предварительно очищенный бедренный канал. Результатом является повышение интрамедуллярного давления, потенциально способствующее попаданию жира в кровоток.

Если известно, что у пациента есть аллергия на компоненты костного цемента, согласно современным представлениям, костный цемент не следует использовать для фиксации протеза. Альтернативой является анкеровка без цемента — установка имплантата без цемента.

Новые составы костного цемента требуют определения характеристик в соответствии с ASTM F451. Этот стандарт описывает методы испытаний для оценки скорости отверждения, остаточного мономера, механической прочности, концентрации пероксида бензоила и тепловыделения во время отверждения.

Редакции

Ревизия — это замена протеза. Это означает, что протез, ранее имплантированный в тело, удаляется и заменяется новым протезом. По сравнению с первоначальной операцией ревизия часто бывает более сложной и трудной, 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 доработок. 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. При современном уровне знаний удалить цемент легче, 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.

Читайте так же:

Как разводить песок с цементом пропорции для стяжки

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, потому что ПММА набирает максимальную прочность в течение 24 часов. Необходимая реабилитация сравнительно проста для пациентов, которым был имплантирован протез с цементом. Суставы можно снова нагружать очень скоро после операции, но использование костылей по-прежнему необходимо в течение разумного периода времени из соображений безопасности.

Костный цемент оказался особенно полезным, поскольку к порошковому компоненту можно добавлять определенные активные вещества, например, антибиотики . 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 излишне высоким уровням антибиотиков. Это делает костный цемент современной системой доставки лекарств, которая доставляет необходимые лекарства непосредственно к месту операции. Важным фактором является не количество активного вещества в цементной матрице, а то, сколько активного вещества фактически высвобождается локально. Слишком большое количество активного вещества в костном цементе на самом деле было бы вредным, потому что механическая стабильность фиксированного протеза ослаблена высокой долей 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.

Вертебропластика (Кифопластика)

Кифопластика, или вертебропластика позвоночника, – операция, направленная на укрепление позвонка посредством введения в него специального костного цемента. Чаще всего такие вмешательства проводят при лечении различных объемных образований тел позвонков, а также неосложненных переломов.

Операция проводится путем введения костного цемента (на основе полиметилметакрилата) непосредственно в позвонок специальной иглой через прокол кожи. Для визуального контроля во время операции используется рентгенография или компьютерная томография. На сегодняшний день вертебропластика наименее травматичный метод лечения компрессионных переломов (в том числе при остеопорозе), гемангиом, некоторых метастазов.

Вводимый состав включает в себя костный цемент, антибиотик для профилактики инфекционной инвазии и рентгеноконтрастный материал для облегчения флюороскопического контроля. Способ введения канюли (иглы) зависит от локализации патологии. Если операция проводится на позвонках шейного отдела, применяется боковой доступ. В иных случаях канюля вводится транспедикулярно (то есть через корень дуги позвонка).

Показанием для проведения ВП при наличии гемангиомы в теле позвонка являются:

болевой синдром – боль в проекции пораженного позвонка, усиливающаяся при движениях, физических нагрузках;

поражение более ⅔ тела позвонка, переход на корень дуги (агрессивная гемангиома).

Также пункционная вертебропластика проводится при патологическом переломе тела позвонка либо его угрозе вследствие остеопороза или онко-гематологического заболевания.

Читайте так же:

Ик спектры цементного камня

При лечении вторичного поражения позвоночного столба метастазирующими новообразованиями вертебропластика, помимо укрепления позвоночника и купирования болевого синдрома, оказывает цитотоксический эффект на опухолевую, благодаря разогреву цемента в момент полимеризации до температуры 70 °C и более.

Вертебропластику возможно провести при условии, что тело позвонка сохранено не менее чем на треть по высоте и нет признаков поражения нервных структур в позвоночном канале.

Техника выполнения операции

Чрескожная пункционная вертебропластика проводится под общим наркозом. В положении пациента “лежа на животе” выполняются рентгеновские снимки, определяется уровень поражения.

Под контролем рентгена в тело позвонка устанавливаются иглы (канюли). После этого через канюлю в позвоночное тело вводится цементирующий состав. Скорость затвердевания цемента составляет от 8-10 минут. Во время введения вязкого цемента производится флюороскопический контроль, позволяющий оценить в реальном времени степень заполнения тела позвонка цементом. По завершении канюля извлекается, место прокола заклеивается стерильной наклейкой.

Реабилитация

Чрескожная вертебропластика – малоинвазивная операция, не требующая длительной реабилитации. В течение 1–2 часов после операции пациент соблюдает постельный режим. Как правило, выписка производится после суточного наблюдения в стационаре.

Стоимость вертебропластики в Москве в клинике «Аксис» составляет от 162 000 рублей без учета цены расходных материалов.

Поставка костных цементов и устройств для чрескожной вертебропластики

Костный цемент. Должен представлять собой самоотвердевающую цементообразную смесь, предназначенную для крепления металлических или полимерных эндопротезов к естественной кости во время артропластических операций. Состав: Порошковый компонент костного цемента должен быть в виде мелко измельченного порошка следующего состава: • гентамицина сульфат • Полиметилметакрилат • перекись бензоила • сульфат бария Жидкий компонент костного цемента должен представлять собой бесцветный жидкий мономер следующего состава: • Метилметакрилат • N, N – диметил-р-толуидин • Гидрохинон Расфасовка не менее 40 грамм