Цемент для переломов

Цемент для переломов thumbnail

Российские ученые разработали биологический материал под названием «костный цемент», извлекаемый из костей животных. Этот уникальный материал проникает в костную ткань пациента и растворяется в ней, значительно ускоряя процесс заживления переломов.

В основе вещества, созданного учеными из Национального исследовательского ядерного университета, лежит биологический гидроксиапатит, белый порошок, который при смешении с биологическим полимером превращается в жидкий похожий на цемент материал. Сначала этот материал мягкий и пластичный как пластилин, но потом он становится твердым как кость.

Цемент для переломов

Важную роль в этой медицинской процедуре играет технология 3D-печати. «Мы загружаем в 3D-принтер жидкий материал на основе гидроксиапатита», – рассказывает профессор Виталий Гузеев, один из членов исследовательской команды. В качестве примера он привел случай пациента с черепно-мозговой травмой. Сначала поврежденная кость сканируется, потом на основании полученных данных создается модель потерянного участка костной ткани. Она отправляется на 3D-принтер и печатается из костного цемента, который застывает прямо во время печати.

Цемент для переломов

Цемент для переломов

Поскольку эту вещество извлекается из костей животных, оно сохраняет свою биологическую активность и в конечном итоге бесследно растворяется. Тело адаптируется к нему без риска отторжения, а процесс выздоровления происходит гораздо быстрее, чем в случае применения традиционного метода внедрения стволовых клеток или титановых имплантатов, которые приходится удалять хирургическим путем после заживления.

«Мы создали материал, который организм воспринимает как родной, – говорит Гузеев. – Костный мозг состоит из мезенхимных клеток, которые перемещаются в поврежденные ткани. Они воспринимают костный цемент как вещество, которое может принимать участие в биохимических процессах, и начинают обрабатывать его, запуская процесс клеточного деления. Регенерация – это и есть деление клеток. В результате появляется новая костная ткань с кровеносными сосудами и нервными клетками».

Исследователи открыли это вещество совершенно случайно. Изначально они пытались создать материал, который будет наноситься на титановые протезы и ускорять процесс заживления. Однако в процессе работы они решили поэкспериментировать и сделать материал без примеси железа, который будет твердым как титан. Вот так и появился костный цемент.

Цемент для переломов

У нового биологического материала просто неохватная сфера применения, начиная от стоматологии и заканчивая косметологией. Это еще один наглядный пример того, как медицина меняется под воздействием технологии 3D-печати, как ученые открывают и применяют методы лечения, которые прежде были недоступны.

Сейчас исследователи проводят клинические испытания нового материала в Москве и Санкт-Петербурге. Потом они намерены получить регистрационное удостоверение, чтобы выпустить костный цемент на медицинский и научный рынки.

Еще больше интересных постов

Самолет МС-21 впервые взлетел на российских двигателях с 3D-печатными деталями

7

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы
будете
получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

Корпорация «Иркут», входящая в состав государственной корпорации «Ростех», сегодня провела испытател…

На базе ВолгГМУ открылся ЦМИТ медицинской направленности

3

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы
будете
получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

Новый центр молодежного инновационного творчества будет специализироваться на технологиях биопечати…

#3Dврачам: поможем бороться с пандемией. Приглашаем присоединиться к движению «Мейкеры против COVID-19»

56

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы
будете
получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

Дорогие друзья!

3D-печатники, мейкеры и просто неравнодушные люди в России подключа…

Источник

Конечно же, имеется в виду не обычный строительный, а специальный медицинский цемент на основе высококачественных полимерных материалов, который успешно применяется на базе Московской городской клинической больницы N 59 для лечения переломов высокой степени тяжести. “Костно-цементный остеосинтез переломов трубчатых костей у лиц с остеопорозом” – так называется новый метод лечения, который изобрел доктор медицинских наук, академик АМТН, заведующий кафедрой травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии Московского государственного медико-стоматологического университета Василий Иосифович ЗОРЯ.


Вместо лечения сплошные мучения

ДЛЯ людей, больных остеопорозом (ревматоидным полиартритом), жизнь превращается в существование. Тотальное развитие остеопороза приводит к нарушению прочности в первую очередь трубчатых костей. Любое неловкое движение, не говоря уже о падениях, оборачивается переломом. А долгое, в течение 6-8 месяцев, пребывание в больнице измотает и здорового. Отдельно стоящая группа больных, страдающих несовершенным остеогенезом – или врожденным остеопорозом. Большую часть своей жизни они проводят в больнице. Здоровым людям не понять, как можно сломать ногу, просто повернувшись в постели. В детстве у таких людей бывает до 20-30 переломов. Кости срастаются с различными деформациями. Проблема лечения врожденного остеопороза – белая страница мировой ортопедии. Причины его неизвестны, генетики активно работают над их выявлением. Были предположения о возникновении этого заболевания по причине нехватки кальция в организме матери в период формирования плода. Но постепенно эта гипотеза оказалась несостоятельной. Ленинградская блокада тому подтверждение. В 40-х годах среди ленинградских детей не было взрыва остеопороза.

Читайте также:  История болезни закрытый оскольчатый перелом ключицы

Однако остеопороз может быть и приобретенным из-за длительной обездвиженности, например, когда из-за сложного перелома человек вынужден долго лежать. Это связано с функцией мышц. Если у здорового человека при ходьбе мышцы сокращаются и работают, как насос, с притоком крови поступают полезные для кости вещества. То у больного эти процессы значительно замедлены. А “благодаря” травме, инфекции, вирусу, такому, например, как полиомиелит, в месте поражения кости можно приобрести локальный остеопороз. В этом случае поражается мышечная система, что ведет к атрофии, недостаточному питанию кости полезными элементами.

ЕЩЕ ДРЕВНИЕ врачи знали, как лечить переломы, используя при этом шины и на время лечения добиваясь неподвижности сустава. Но люди и соответственно их кости были покрепче, чем у наших современников, а такое заболевание, как остеопороз, встречалось у единиц. Сейчас эта напасть у каждого пятого пожилого человека, и гипсом такие переломы не вылечишь, у костей нет сил срастись – не хватает кальция.


Породит болезней воз страшный остеопороз

НА РЕНТГЕНОВСКИХ снимках, которые показывал мне доктор Зоря, мягкие ткани и трубчатые кости практически одного цвета, настолько хрупкие они стали по причине нехватки кальция. По традиционной схеме лечения остеосинтеза (то есть сращивания кости) бедную трубчатую кость сверлят в нескольких местах, загоняют туда несколько металлических штырей, и в таком положении человек может находиться полгода, а иногда и год. Тут-то и начинаются проблемы. Инфекции, гипостатическая пневмония, пролежни, внешний гимп, выключающий функцию суставов, которые и так поражены. Кости пожилых людей срастаются еще медленнее. Для них это еще и огромное психологическое испытание. “Кому мы нужны, старые и больные?” – думают они. Не говоря о том, что длительная иммобилизация может оказаться для них смертельной.

Даже если человек выдержал все эти больничные мучения, результаты лечения сомнительны. Дело в том, что вокруг этих металлических штырей остеопороз только усиливается и кость все равно не срастается.


Строительные работы в хирургическом кабинете

КАК преодолеть этот замкнутый круг? Еще при советской власти были в нашей медицине попытки использовать цемент (а точнее, акрил-оксид, применяемый в стоматологии) для полной замены сустава. Профессор из Ленинграда Александр Васильевич Воронцов удалял разрушенный сустав и прямо во время операции проводил скульптурные работы. По слепку, сделанному с удаленного сустава, изготовлял точно такой же, только из цемента, и с помощью металлического стержня закреплял в кость. Такие экземпляры доктора Воронцова можно назвать “дедушками” современных титановых эндопротезов суставов. Если эндопротез крепится в кости с помощью цемента, почему бы не применить его для сращивания трубчатых костей? Этот вопрос и задал себе профессор Зоря. А так как Василий Иосифович еще и заслуженный изобретатель Российской Федерации, то, не откладывая в долгий ящик, он впервые экспериментальным путем применил цемент для сращивания трубчатых костей. Метод прост: в полость кости закладывается цемент, костные отломки соединяются, несколько минут требуется для отвердевания – и кость как новенькая. Через четыре-пять дней больного выписывают, и он уходит домой на своих ногах. Первую операцию доктор Зоря и его коллеги провели осенью прошлого года, в феврале подали документы на патент. Возможно, скоро у многих безнадежно больных людей появится шанс облегчить свои страдания, а у государства – существенно сэкономить. Сколько денег ежегодно тратится на лечение переломов! Можно представить, каких сумм требует содержание одного больного в течение полугода: койкоместо, питание, дорогостоящие антибиотики, обслуживающий персонал, а главное, все это не приносит людям реальной медицинской помощи, остеопороз только сильней прогрессирует. После сращивания кости по методу Василия Иосифовича больной выходит из больницы через несколько дней сам!


Костная пыль

АКАДЕМИК Зоря мог бы спасти ногу Святославу Федорову, ступню Хитер Миллз – невесты Пола Маккартни – и конечности многих других людей, кости которых при травмах были раздроблены, и докторам ничего не оставалось, как приступить к ампутации.

За этот небольшой срок – несколько месяцев, в течение которого Василий Иосифович пробует свой метод, он уже спас от ампутации и общего заражения крови молодого мужчину. Владимира сбила машина – в результате закрытый перелом правого и левого бедра, тяжелая травма стопы и открытый перелом левой большой берцовой кости. Вернее, вместо нее была костная пыль, перемешанная с асфальтом. Традиционная помощь при таком переломе – ампутация ноги выше колена. Если бы не новый метод, пациент остался инвалидом. Впервые Зоря и его коллеги применили цемент для скрепления отломков кости длиной пять сантиметров. Затем, когда антибиотики сделали свое дело и угроза некроза конечности были позади, хирурги приступили к следующему этапу. Убрали старый цемент и соединили отломки кости и замкнули коленный сустав путем укорочения голени. Так как коленный сустав был раздроблен, сейчас он не функционирует, но современная медицина позволяет осуществить его эндопротезирование, и тогда длина ноги может быть восстановлена.

Читайте также:  После открытого перелома


P. S. Нам со своей стороны остается только надеяться, что метод хирурга Зоря будет одобрен Министерством здравоохранения, запатентован и начнет внедряться на территории России повсеместно.

Смотрите также:

  • Травматология в вопросах и ответах №2 →
  • Травматология в вопросах и ответах №7 →
  • Осень – пора травм и переломов →

Источник

Применение костного цемента в лечении патологических переломов костей конечностей при их метастатическом поражении

За последние годы резко возросла частота развития онкологических заболеваний. Кости часто являются мишенью для метастазов опухолей различных локализаций, в частности рака молочной железы, почек, легкого, предстательной и щитовидной желез. Так как первичная опухоль является неоперабельной при наличии метастазов в отдаленные органы, больные, вследствие развития патологических переломов костей конечностей, становятся фактически обездвиженными. На фоне опухолевой интоксикации и малоподвижного образа жизни быстро развиваются гипостатические осложнения (пневмонии, пролежни, тромбоэмболии), которые зачастую приводят к гибели больных.

Хирургическое лечение патологических переломов направлено на ликвидацию стойкого, очень интенсивного болевого синдрома, максимально возможную активизацию больного, а иногда и полное излечение от онкологического заболевания при предварительном радикальном удалении первичной опухоли, наличии солитарных метастазов и возможности их абластичного удаления. Существующие методы оперативного лечения патологических переломов костей конечностей имеют ряд недостатков: при взятии аутотрансплантата операция становится более травматичной, требуется дополнительный разрез, увеличивается кровопотеря; использование аллотрансплантатов вызывает иммунный конфликт, имеются трудности в получении и хранении этих трансплантатов, высока вероятность их инфицирования и отторжения. При использовании чрескостного остеосинтеза лечение длительное, со значительным риском развития спицевого остеомиелита.

Все это диктует необходимость поиска новых методов хирургического лечения патологических переломов, одним из которых является костно-цементный остеосинтез, который впервые был предложен и применен на кафедре травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии (проф. В.И. Зоря) Московского государственного медико-стоматологического университета (Патент РФ 2183945, приоритет от 2.03.01.).

Цель исследования – изучить необходимость применения костно-цементного остеосинтеза в лечении патологических переломов костей конечностей у онкологических больных.За период с 2002 по 2006 год костно-цементный остеосинтез костей конечностей по поводу патологических переломов был произведен 21 больному (14 женщин и 7 мужчин). Возраст больных составил от 45 до 74 лет, в среднем – 63,3 года.

Первичная локализация опухолей: рак молочной железы – 9, рак почки – 6, рак предстательной железы – 2, рак желудка – 1, рак шейки матки – 2, меланома глаза – 1.

Локализация метастазов в кости: бедренная кость – 17, большеберцовая – 1, плечевая – 3. Материалом для костно-цементного остеосинтеза является рентгеноконтрастный цемент Паламед-R (Palamed R) Арт. 20-80/2081 7890208000 Мерк. Био.

Технология костно-цементного остеосинтеза патологических переломов костей конечностей заключается в следующем. Осуществляется наиболее щадящий доступ к патологическому перелому трубчатой кости, костные фрагменты выводятся в рану. Удаляются опухолевая ткань и межотломковая гематома. Костно-мозговой канал центрального и периферического фрагментов осушается после промывания медицинским раствором муравьиной кислоты и антисептическими растворами. Предварительная репозиция отломков производится минимальным усилием используемых репонирующих и фиксирующих инструментов. Вручную дефекты трубчатой кости заполняют цементом. Костные фрагменты фиксируют в репонированном положении до полного отвердевания цемента (9-13 мин). При сегментарной пластике цементом дополнительно осуществляется накостный остеосинтез по системе АО.

Контроль производился по данным клинических и рентгенологических методов исследования. Активизация с частичной нагрузкой на оперированную конечность производилась в среднем через 8 дней (от 5 до 13 дней) после операции, с полной нагрузкой – через 26 дней (от 18 до 35 дней). Ранних послеоперационных осложнений выявлено не было. При рентгенологическом исследовании миграции фиксатора не отмечалось, так как винты фиксировались не в разрушенной порозной кости, а в цементе; достигнуто полное восстановление длины и оси сегмента конечности. За время нахождения в стационаре в послеоперационном периоде (в среднем 16 дней) больные осваивали ходьбу с использованием костылей или ходунков, занимались лечебной физкультурой.

Читайте также:  Крестец переломы

Костно-цементный остеосинтез патологических переломов костей конечностей у онкологических больных позволяет добиться стабильной фиксации перелома, ранней их активизации, снижения вероятности развития у них гиподинамических синдромов, восстановления функции оперированной конечности и полного самообслуживания в послеоперационном периоде. С помощью данного метода возможно замещение неограниченно больших и множественных дефектов и полное восстановление анатомической длины сегментов конечностей. Метод позволяет увеличить продолжительность активной жизнедеятельности больных, ранее считавшихся обреченными, в условиях психологического и социального комфорта.

Злобина Ю.С., Зоря В.И.

Кафедра травматологии, ортопедии и ВПХ МГМСУ, г. Москва

Источник

Распространено мнение, что цементные протезы хуже бесцементых, а их установка чаще вызывает осложнения. На самом деле это не так. Каждый из них имеет определенные достоинства и недостатки.

Цементные и бесцементные эндопротезы отличаются не качеством, а способом фиксации. Выбор варианта зависит от плотности кости, строения бедренной кости и возраста пациента.

Разница между цементным и бесцементным эндопротезирование

Основные отличия заключается в методе закрепеления импланта в кости. Сами импланты отличаются по материалу, покрытию и внешнему виду. Кроме цементных и бесцементных существуют еще реверс-гибридные эндопротезы.

Виды имплантов по способу фиксации:

  • Цементные протезы фиксируют полимерным цементом, изготовленного из полиметилметакрилата. Это позволяет «подогнать» их под любой, даже очень широкий канал бедренной кости.
  • Бесцементные эндопротезы устанавливают по методу press-fit, то есть путем «плотной посадки». Компоненты импланта вколачивают в каналы костей. Перед установкой протеза формы костных каналов корректируют рашпилями.
  • Бедренные компоненты гибридных эндопротезов фиксируют методом «плотной посадки», остальные компоненты (вертлюжный или большеберцовый, надколенниковый) – с цементом.

Таблица 1. Основные различия между цементными и бесцементными протезами.

ХарактеристикиЦементныйБесцементныйГибридный
Способ фиксацииПосадка на фиксирующую субстанцию – полимерный цемент.Вколачивание в костный канал по методу press fit после его обработки рашпилем.Бесцементная установка бедренных компонентов и цементная фиксация остальных.
МатериалНожки цементной фиксации делают из хром-кобальтового или кобальт-хром-молибденового сплава. Чашки производят из медицинского полиэтилена.Эндопротезы из сплавов на основе титана (титан-алюминий-ванадиевый или титан-алюминий-ниобиевый). Примечательно, что в таких имплантах можно выбрать пару трения.Отдельные фрагменты протезов могут изготавливать с разнообразных материалов.
ПокрытиеНе имеют напыления. Поверхность таких имплантов обычно санируют или полируют.Пористое или гидроксиапатитовое покрытие, облегчающее врастание.Методика обработки поверхностей зависит от того, каким образом планируется устанавливать компоненты протеза.
Внешний видИмеют гладкую, полированную поверхность.Обычно выглядят шероховатыми.Могут иметь различный внешний вид.

Малоинвазивное эндопротезирование в Чехии: врачи, реабилитация, сроки и цены.

Узнать подробнее

Как выбирают способ фиксации протеза

Успех эндопротезирования тазобедренного сустава в наибольшей степени зависит от мастерства хирурга и правильного подбора протеза. Логично, что хирург сам выберет имплант и способ фиксации.

Самый дорогой, качественный имплант могут установить неправильно, что в итоге приведет к неудовлетворительным результатам операции. А качественно имплантированный дешевый протез может служить десять лет.

Факторы, которые учитывают при выборе эндопротеза:

  • Пол и возраст пациента. Пациентам моложе 55 лет лучше ставить бесцементные протезы. В имплантах с цементной фиксацией больше всего нуждаются женщины, из-за высокой частотой развития остеопороза в постменопаузальном периоде.
  • Ширина канала бедренной кости. При узком канале врачи предпочитают эндопротезы с бесцементной фиксацией. Если кости тонкие и довольно широкий костный канал – ему ставят цементный протез.
  • Плотность костной ткани. Для нормального врастания бесцементного импланта требуется хороший остеогенный потенциал. Если же у пациента низкая плотность костной ткани или имеется остеопороз – протез лучше зафиксировать цементом.
  • Наличие переломов. Врачи считают, что при переломах лучше всего ставить цементный протез. Однако ведутся клинические исследования, в которых активно изучается эффективность установки имплантов с бесцементным типом фиксации.

Преимущества и недостатки методов фиксации

Несомненно, оба вида эндопротезирования имеют как преимущества, так и недостатки. Однако в целом исход операции зависит не только от стоимости и характеристик импланта. Как мы уже говорили: все в руках хирурга!

Таблица 2. Плюсы и минусы разных видов эндопротезирования.

 +
 Цементный
  1. Невысокая стоимость.
  2. Равномерное распределение нагрузки на кость.
  3. Возможность добавить антибиотик в цемент с целью профилактики инфекции.
  4. Возможность установки при выраженном остеопорозе.
  1. Отсутствие выбора пары трения (только метал+полиэтилен).
  2. Значительные сложности при выполнении ревизионных операций.
  3. Риск развития синдрома имплантации костного цемента.
 Бесцементный
  1. Возможность выбора пары трения.
  2. Более долгое функционирование за счет врастания в кость.
  3. Меньшее количество трудностей при выполнении ревизионных операций.
  4. Отсутствие риска развития синдрома имплантации костного цемента.
  1. Менее равномерное распределение нагрузки на кость.
  2. Риск недопогружения чашки импланта.
  3. Более высокая вероятность перелома в ходе хирургического вмешательства.

Источник