Zariadenia na vonkajšie fixácie

Video: achondropláziou | Zvýšenie pre rast detí | Dr. Veklich

Liečba ochorení a poranení svalov a až doteraz je komplexný klinickým problémom, pretože početnosť ortopedické a traumatologickej patológii zostáva v podstate konštantnej úrovni. Sociálne a ekonomické straty nútení lekárom a výskumníkom zlepšiť staré a hľadanie nových, účinných spôsobov a prostriedkov terapie.

Ortopedické trauma tradičné voľby pre viac ako 100 rokov, počnúc dizajnom Dr. Parkhill (1897), je použitie vonkajšie fixačné prostriedky (APS).

Úplne bežne možno rozdeliť do troch hlavných etáp vo vývoji vonkajších fixačných prostriedkov:

1. štrukturálne biomechanická;
2. Materials Science;
3. intelektuálne.

Dialektika APS v prvej fáze indikuje, že vychádza z jadra do lúčov, a potom kombinované spitsesterzhnevym systémov. Posledným bol najvšestrannejšie, vysoké biomechanické parametre systémov, ktoré zlepšujú hojenie zlomenín. Potom u niektorých typov APS začal používať dynamickejšie princíp, ktorý aktivuje procesy kostnej opravy. Iný prístup, ktorý môže zlepšiť kvalitu APS, je vybudovať teleskopický dizajn. Štúdie ukázali, že teleskopická AVF majú vyššie biomechanické vlastnosti v porovnaní s konvenčnými systémami, ktoré má pozitívny vplyv na výsledky liečby zlomenín dlhých kostí.

Na konci 90. rokov sa ukázalo, že biomechanické obdobie v jeho klasickom slova zmysle, sa vyčerpala. Je zrejmé, že štrukturálne AVF prísť až na hranicu svojich biomechanických vlastností.

Doba aktívneho použitie nových materiálov v ponorné prvky AVF. Ukázalo sa, že na vytvorenie optimálnej biomechaniky AVF môžu nielen zlepšením dizajnu, ale aj použitím nových prístupov k vytváraniu implantovaných častí vonkajších upevňovacích systémov. Sú (tyče, lúče), do značnej miery určuje priebeh opravných procesov v fixáciu kostí a tuhosti kostí, z ktorej, v konečnom dôsledku, závisí na stabilite APS.

Rozpoznaný ako klasika k tomu, že za rovnakých lekárskych a biologických podmienok úspechu pri uplatňovaní AMF závisí od reakcie na rozhraní medzi kosťou a implantátom. V tomto ohľade existujú dva zásadne odlišné prístupy k riešeniu tohto problému. Jeden z nich využíva princíp minimálnej interakcii s okolitými tkanivami (bioinert materiály), druhý, protiľahlý, aktívne spolupracuje s kostnou regeneráciu ovplyvnenia a mineralizácie (osteokonduktívny a osteoinduktivní materiálov). V oboch prípadoch sú implantáty sú vysoko biokompatibilné a nespôsobujú nežiaduce účinky.

Bioinert implantáty sú navrhnuté tak, aby sa minimalizovalo perturbace zavedených do biologického systému. Vytvorenie dielektrickú vrstvu na povrchu ponorených konštrukcií možné znížiť nežiaduce electrogenesis, znížiť proces biodegradácie implantátu a izolácie toxických nečistôt z kovu, čo výrazne obmedzená reakčná spojivové tkanivo. Použitie v posledných rokoch v týchto implantátov AMF znížila negatívne výsledky pri liečbe zlomenín dlhých kostí 2-3%.

V porovnaní s konvenčnou oceľové materiálmi štúdie preukázali vysokú klinickú účinnosť bioinert implantátov a to ako z hľadiska zvýšenia pevnosti fixácie v kosti a zníženie pravdepodobnosti zápalových a infekčných komplikácií po celú dobu hardvéru liečby. Redukcia mikro-mobility slúži ako účinný preventívny spitsesterzhnevyh kanály infekcie faktora a zabráni predčasnému odstránenie APS podľa klinickej indikácie.

Avšak bioinert povlaky tvorí s kosťou iba mechanické spojenie kvôli klíčenie spojivového tkaniva vlákien do pórov dielektrickej vrstvy. Ďalším krokom vo vývoji ortopedických implantátov môže byť považovaný za vytvorenie materiálu, aktívne a cielene ovplyvňovať mechanizmy kostnej rekonštrukcie podľa typu osteoconduction a osteoinduction. Takáto schopnosť majú kaltsiofosfatnye povlak. Je známe, že fosforečnany vápenaté sú hlavnou zložkou anorganického kostnej matrice.

Bioaktívne keramický povlak pozostáva z prírodnej alebo syntetickej fosforečnanu vápenatého pri zachovaní prirodzenej kryštalickej štruktúry, zodpovedajúci pomer vápnika / fosforu a sadou stopových prvkov uložených na oxidovanej titánu rôznymi spôsobmi (elektrochémia, plazmové striekanie, suspenzné techniky, za použitia magnetrónu, a ďalšie.) V závislosti na mieste určenia a geometrie implantátu. Čím silnejšie väzbu s kostnou implantát, tým vyššie sú biomechanické charakteristiky Zariadenia na vonkajšej fixácie.

Ak zhrnieme vlastných a údaje z literatúry, môžeme konštatovať, že pre dobu strávenú v tele kalcium-fosfátovaním:

Video: Julia Opolchenke Kasenkova inštalovaný prístroj Ilizarovův, zaplatil "Biela kniha"

• vyplní miestnej nedostatok vápnika a fosforu pre rast kosti;
• tvorí okolo zárodočných centier endogénnych kryštalizácie implantátov a stimuluje epitaxiu procesy potrebné pre rast kostného tkaniva osteokonduktívny a osteoinduktivní typov.
• zlepšuje procesy tvorbu kostí.

Podobné vlastnosti fosfátových vrstiev vápnika v dôsledku vopred určenej informácie v nich obsiahnuté pre rast kostí. HA alebo samotná TCP nie je schopný osteoinduction. Fenomén osteoinduction fosfáty materiálov vápnika je sprostredkovaná kaskadopodobny mechanizmus pre vytvorenie špecifického kostnej mikroprostredie.

Bolo zistené, že tvorba určitých povlakov microarchitectonics určuje vlastnosti a biomedicínskeho implantovateľné zariadenia. sú požadované parametre povlak:

Video: Všetky obete z havárie na premenenie - vo vážnom stave

1. kaltsiofosfatny vrstvou o známe hrúbke, štruktúry a pórovitosť, napodobňujúci štruktúru osteón a stanovenie hladiny príslušnej biologickej odpovede (bunkový, organotkanevoy, systémový);
2. vopred stanovené zloženie fázy a kryštalinita kaltsiofosfatov vytvorenie požadovanej koncentrácie na rozhraní implantátu kosti;
3. adekvátnu pripevňovacie sily fosforečnan vápenatý povlak na titánu substrátu;
4. Spracovateľnosť ukladanie fosforečnanu vápenatého povlakov na kovových implantátov so zachovaním požadovaných biologických vlastností.

V tomto prípade sa informácie vložené do implantátu počas jeho výroby na atomárnej a molekulárnej úrovni, prispieva k vytvoreniu štruktúrne funkčné spojenie medzi implantátom a kostí, ktorý definuje, podľa poradia, optimálny biomechaniky Zariadenie na vonkajšej fixácie.

Ukázalo sa, že prítomnosť na implantovateľné zariadenie bioaktívne apatitu vrstvy je východiskovým bodom pre vytvorenie osobitného kostnej mikroprostredie nevyhnutné pre korekčných spustenie regeneračných mechanizmov v poškodenej metabolizmus kostí a minerálov normalizácie. Podľa vopred stanovených fyzikálno-chemických vlastností (jemné pórovitosti, malá hrúbka povlaku) elektrochemický vápenatý povlaky sa podporovať kosti pozdĺž rozhranie typu implantátu tkanív "plazivej" osteogeneze. osteokonduktívny materiál pracuje v tomto režime.

Ďalším krokom v našom vývoji boli osteoindukční materiály. Príkladom je jednoduchý suspenzie technológia použitia fosforečnanu vápenatého povlakov na titánových implantátov. Vysoká pórovitosť (veľkosť pórov približne 200 mikrónov, pórovitosť 40-50%) a prevažná časť materiálu prispieva k integrácii fosforečnanu vápenatého povlaku do kostného tkaniva 4 prepojených fáz:

1. Mechanická expanzia kostného tkaniva do pórov fosforečnan vápenatý keramický povlak.
2. Tvorba mikroprostredie pre proliferáciu a diferenciáciu osteogénny buniek.
3. Indukcia osteogenesis procesov v póroch, za použitia povlaku fosforečnanu vápenatého pre rast kryštálov endogénne HA.
4. Osteoconduction kosti tým, že podporuje novú kosť na povrchu povlaku fosforečnanu vápenatého a jeho osteointegration prostredníctvom mechanizmov biodegradácie a remodelácia anorganické štruktúry.

Informačné technológie schopnosť vložené do tvorby osteoindukční povlaky, realizovaná prostredníctvom vysokej "inteligencie" samotnej implantáty, reakciou kosti tvoriaci ako jediný štruktúrny a funkčný systém. Ako výsledok, ktorým sa tuhosť v kostnej osteoinduktivní materiálov sa zvyšuje v porovnaní s povlakmi osteokonduktívny. Tak osteoinduktivní povlak tak pevne rastú do kostného tkaniva, že existujú problémy kvôli povahe hranicami kosti titánu náterových postupuje do procesu biomedicínskeho sektoru.

Na základe nášho výskumu patogenetické mechanizmu účinku osteoindukční materiálov možno znázorniť pomocou nasledujúcej schémy:

1. Aktivácia textúrou apatitu vrstvu.
2. Tvorba požadovanej lokálnej koncentráciu amorfných fosforečnanov vápenatých.
3. Zapnutie Endogénne mechanizmy gidroksilkarbonat kryštalizácii apatitu a vápenatých fosfátov.
4. Adsorpcia biologicky aktívnych molekúl (ICB, FGF, atď.), A zvýšenie ich počtu na úroveň potrebnú pre rast kostného tkaniva.
5. Zapnutie kaskadopodobnogo mechanizmu tvorby sprostredkovanej špecifické kostnej mikroprostredie.
6. Priľnavosť osteogénny kmeňové bunky a pomocné bunky.
7. Stimulácia proliferácie a diferenciácie osteogénny prekurzorov buniek.
8. Vznik a vývoj kostného tkaniva na báze mechanizmy osteoconduction a práva Wolff.
9. Zapnutie mechanizmy osseointegracia biodegradácie a fosforečnanu vápenatého povlaku, s vytvorením jedinej štrukturálnych a funkčných systémov: APS > implantát > kosť.

Použitie osteokonduktívny a osteoinduktivní implantáty v APS v liečbe dlhých zlomenín kostí v našej nemocnici ukázala, že boli výrazne (1,5-3 krát) zvýšenie pevnosti uchytenia implantátu v kosti a môže odstrániť mikro pohyby na kontakte úlomkov kostí a prevenciu infekcie dráhy tyče. Tým sa znižuje množstvo komplikácií spojených nielen s rozvojom infekcie, ale aj regeneráciu poruchy a mineralizáciu kostí. Osteoinduktivní tyče ukázali ako účinné pri liečbe pacientov s osteoporózou, kedy konvenčné implantáty často uspokojivé výsledky. Experimentálne a klinický dôkaz naznačuje, že títo pacienti sú zlepšovanie procesov opravy kostného tkaniva.

Avšak, aj napriek poklesu počtu nežiaducich účinkov po implantácii dosiahnuté použitím novej generácie materiálov, varovanie možných infekčných komplikácií je veľkým problémom pri tvorbe súboru implantáty vlastností.

Modifikácia povlakov pre dodanie antimikrobiálne vlastnosti sa podieľajú na svete. Rozhodli sme sa pre tento účel použiť implantácie iónov kovov, najmä striebra, s definíciou prijateľného pomeru baktericídneho a cytotoxicity. Bolo zistené, že obsah striebra v povlaku v dávke 6-9 at.%, Poskytuje optimálny pomer baktericídne aktivity a minimálne škodlivý účinok na bunky.

Celková filozofia využívanie APS v traumatológii a ortopédii musí byť v súlade s princípom korešpondencie medzi optimálnej biomechaniky vytvorených stroje a optimálnu biokompatibility implantátov, biomateriály kvôli výberu pre každý jednotlivý prípad. Ak tak neurobí, má za následok narušenie normálneho procesu hojenia zlomenín a rozvoju komplikácií. Inými slovami, v optimálnych biomechanike vonkajších upevňovacích zariadení, nemôže byť vytvorený bez použitia moderných materiálov so známymi biologickými vlastnosťami. Vyvinuli sme bioinert, osteokonduktívny, osteoindukcii a baktericídne implantáty výrazne zvýši ako strategické a taktické schopnosti lekára pri liečbe dlhých zlomenín a iných ochorení pohybového aparátu.

Pre ďalšie fáze vývoja APS (duševnej) sme práve prišli. Tam boli len všeobecný trend, bude štruktúra APS byť postavené s prihliadnutím nielen biomechaniku z najlepších výsledkov v oblasti materiálov, ale aj pochopiť jemné procesy prebiehajúce v poškodenej kosti v každej etape jej regeneráciu. Urobili sme len pokus o vytvorenie takýchto systémov s využitím softvéru ovplyvňovať reguláciu reparačné osteogeneze pri liečbe zlomenín dlhých kostí. Avšak, intímne mechanizmy transformácie mechanický stimul do špecifickej biologickej odozvy stále zostáva nejasný. Je potrebné ďalej vykonávať výskum viac do hĺbky v tejto oblasti odborných znalostí.


AV Karpov VP Shakhov
Externé fixačné systém a regulačné mechanizmy optimálne biomechanika

Video: Dog 4 roky polytrauma (zrazilo auto)