Polimetacrilatul
Categoria: Referat
Medicina
Descriere:
Polimetacrilatul este mai puÅ£in rezistent la întindere decât la
compresiune. Are o rezistenţă la compresiune de 100 Mpa (15000 psi) şi o
rezistenţă la întindere de 70 Mpa (10000 psi) modulul de elasticitate a
PMMA este de aproximativ de 2,3 Gpa în comparaÅ£ie cu 16 Gpa pentru osul
cortical... |
|
|
1
Polimetacrilatul
Polimetacrilatul a fost folosit pentru fixarea protezelor totale
articulare de peste 30 de ani. De când a fost introdus de Charnley nu
au fost schimbări substanţiale în formulare. În 1970 a fost o
nemulţumire generală faţă de cimentul pentru fixare în implantele
totale articulare. Aceasta era legată de rapoartele de rata crescută de
eşecuri la radiografie şi osteolleiză. Deşi eşecul radiografic nu era
întodeauna corelat cu eşecul clinic, era clar că fixarea cu ciment nu
dădea rezultate satisfăcătoare pe timp lung.
Aceasta a condus la trei mari direcţii de dezvoltare în înlocuirea de
şold, implantele de înlocuire superficiale, implantele fără ciment şi
îmbunătăţirii în utilizarea cimentului osos chirurgical. În acest
capitol proprietăţile polimetacrilatului (PMMA), tehnicile contemporane
de cementare şi efectul factorilor tehnici asupra comportării la
oboseală a PMMA sunt revăzute. În plus reacţia biologică la materialul
masiv şi sub formă de particule este prezentată.
PROPRIETĂŢILE CHIMICE ŞI FIZICE
Nu toate cimenturile osoase sunt la fel. Câteva formulări diferite ale
PMMA sunt disponibile în comerţ. Există variaţii în compoziţia chimică
şi fizică a cimenturilor osoase care în schimb produc diferenţe în
vâscozitate, porozitate şi rezistenţa la oboseală a cimenturilor. De
exemplu cimentul obişnuit de vâscozitate joasă Zimmer (LVC) şi CMW
conţin PMMA sub formă de pudră. În contrast Palacos R. este un
copolimer metilmetacrilat şi Simplex P constă într-un amestec de PMMA
şi copolimeri metacrilaţi- stiren. Sulfatul de bariu este adăugat ca
cimentul normal Zimmer, LVC, CMW şi Simplex P şi oxidul de zirconiu s-a
adăugat la Palacos R pentru a le face radioopace. În plus clorofila s-a
adăugat de asemenea la Palacos R dând cimentului o nuanţă verde.
Vâscozitatea, o propritate fizică importantă a cimentului osos
chirurgical pare a fi cea mai afectată de mărimea granulelor pudrei.
LVC are una dintre cele mai mici valori ale vâscozităţii dintre
cimeturile osoase disponibile în comerţ. CMW original şi Palacos R au
vâscozităţile dintre cele mai mari ale cimenturile comercializate.
Ambele au acum formulări cu vâscozitate joase. Deşi vâscozitatea joasă
a fost asociată cu o viaţă mai lungă aceste proprităţi nu sunt neapărat
direct proporţionale. De exemplu, deşi LVC îşi menţine o vâscozitate
joasă pentru un timp mai mult decât alte cimenturi de fapt are o viaţă
mai scurtă decât alte cimenturi deoarece se întăreşte imediat după ce
devine pastă. Timpul de instalare (montare) este legat de mai mulţi
factori ce include seria şi marca cimentului, temperatura ambiantă,
temperatura monomerului şi polimerului şi raportul lichid/pudră.
În timpul polimerizătii au loc schimburi exoterme şi de volum. În
timpul fazei iniţiale a polimerizării, lanţurile de polimeri formate
rezultând o contracţie de până la 7%. În timpul fazei a doua a
polimerizării temperatura creşte şi cimentul suferă o expansiune
termică. În timpul fazei finale, cimentul se răceşte rezultând o
contracţie termică şi o micşorare de volum.
Polimetacrilatul este mai puţin rezistent la întindere decât la
compresiune. Are o rezistenţă la compresiune de 100 Mpa (15000 psi) şi
o rezistenţă la întindere de 70 Mpa (10000 psi) modulul de elasticitate
a PMMA este de aproximativ de 2,3 Gpa în comparaţie cu 16 Gpa pentru
osul cortical.
La evaluarea efectelor tehnicilor de preparare asupra rezistenţei PMMA
este important de ţinut cont că şoldul este solicitat de aproximativ 1
mil. de ori pe an în timpul mersului. Ca rezultat, studiile care au
examinat cimentul osos utilizând încărcare statică sunt la o valoare
limită. Rezistenţa la oboseală a PMMA este un factor critic întrucât
cimentul este întâi supus încărcării ciclice in vivo şi cedează ca
rezultat a oboselii determinate de încătrcare. Testarea la oboseală cu
teste pregătite standard conform recomandarilor producătorilor au
arătat diferenţe marcante în rezistenţa la oboseală a diferitelor
compoziţii de PMMA. De exemplu într-un studiu cimentul obişnuit Zimmer
s-a demonstrat a avea o rezistenţă la oboseală de doar 879 cicli în
timp ce Simplex P a avut o rezistenţă la oboseală de 15147 cicli.
Tipurile de fractură ale PMMA la solicitări repetate peste limită şi la
oboseală au fost studiate. Testele PMMA la încărcare repetată au
demostrat un tip de clivaj în trepte. Această indică direcţia
propagării fisuri. James şi ceilalţi au demonstrat că în toate
suprafeţele de fractură la oboseală, fractura a pornit de la porii
interiori. Modelul fracturii indică propagare acesteia de la porii
interiori, către suprafaţa externă a mostrei. Suprafaţa fracturii la
oboseală este netedă în jurul părului intern şi devine aspră lângă
perimetrul tipului de ciment, indicând că pe ultima porţiune fractura
s-a produs dezasturos. Perii mai mari sunt mai susceptibili de a iniţia
fracturi decât cei mici.
Studii asupra eşecului cimentului osos făcute prin examinarea
cimentului de la revizia chirurgicală şi autopsie au dus la concluzia
că cimentul uşor cedează în primul rând la oboseală. Topoleski şi
ceilalţi au ajuns la concluzia că propagarea fractuirii la oboseraală
este mecanismul cel mai probabil de uşurare în sine. Fracturile par a
se propaga prin mărirea unor mici defecte existente pe traseul
fracturii cimentului. Pe măsură ce energia se adaugă sitemului micile
defecte se unesc şi fractura se exinde. Porii mari de asemenea se
presupune a contribui la eşecul cimentului.
Tehnica actuală de cimentare
Prepararea canalului
În mod curent cimentul este folosit de obicei pe partea femurală a
protezei totale de şold. Din moment ce factorii tehnici au fost
subliniaţi ca fiind importanţi pentru succesul cimetării respinse
cimentării femurale, discuţia utilizării actuale a cimetului osos se va
focaliza pe cimentarea componentelor femurale. Scopul în cimentarea
femurală este optimizarea interfeţei ciment – os, obţinerea unui strat
de ciment fără defecte cu o grosime minimă de 2 mm şi inserarea
componenţei femurale astfel încât să fie centrată în stratul de ciment
într-o aliniere neutră. Obturarea canalului femural permite o presiune
mai mare de infuziune şi o umplere mai bună. Obturarea canalului
include ciment osos şi plombe uşoare de plastic disponibile în comerţ.
Ideal obturarea ar trebui plasată aproximativ la 2 cm distal de vârful
componenetei femurale. Osul spongios înlăturat poate fi îndepărtat, în
orice caz când se pregăteşte canalul pentru componenta cimentată, nu
trebuie să se folosescă instrumente de găurit. Găurirea produce o
suprafaţă interioară netedă care scade adeziunea la interfaţa ciment-os.
Într-un studiu a lui Nervman şi al celorlaţi cel mai ridicat procent al
eşecurilor în cazul folosirii instrumentelor de găurit a fost cu 22%
mai mic decât în cazurile folosirii unei broşe. Un alt studiu a
demonstrat că găurirea flexibilă reduce adeziunea la interfaţa
ciment-os cu 49%, iar găurirea rigidă cu instrument ascuţit la vârf
reduce adeziunea la suprafaţă cu 70%.
Înainte de inserarea cimentului, canalul trebuie să fie curăţat
folosind spălare cu presiune. Prin îndepărtarea măduvei, grăsimii şi
sângeluzi interfaţa dintre os şi ciment este mai bună. Un studiu
comparat adeziunea la interfaţă între ciment şi os trabecular
nepreparat, os pregătit prin irigare şi os pregătit prin spălare cu
presiune. Spălarea cu presiune a dat un rezultat semnificativ mai bun
la penetratrea cimetului şi la adeziunea interfaţă în comparaţie cu
osul nepregătit. De asemenea reduce riscul emboliei grăsoase sau
emboliei medulare. Canalul poate fi uscat folosindu-se aspiraţia sau
burete uscat sau îmbibat cu adrenalină. Anestezia spinală de asermenea
poate fi benefică după cum a fost demonstrat prin scăderea hemoragiei
din osul spongios a canalului femural. În studii experimentale
peroxidul de hidrogen şi sarea îngheţată pot avea efecte similare.
Reducerea porozităţii
A existat o controversă privind efectul reducerii porozităţii asupra
durabilităţii cimentului osos chirurgical. Reducerea porozităţii are
numeroase efecte asupra PMMA, inclusiv o scădere a mărimi a porilor ca
şi a porozităţii totale a PMMA. Prin scăderea mărimii şi numărului
porilor creşte suprafaţa secţiuni transversală a cimentului osos.
Aceasta ar trebui să ducă la îmbunătăţirea proprietăţilor statice şi
dinamice ale materialului. Sunt două metode uzulae în aplicaţiile
clinice pentru a reduce porozitatea cimentului osos chirurgical:
centrifugarea şi amestecul sub vid. Centrifuagrea cu scopul reduceri
porozităţii a fost descrisă pentru prima dată de Burke şi ceilalţi. În
acest studiu centrifugarea a crescut rezistenţ latracţiune la 54% şi a
crescut rezistenţa la oboseală la 136%. Cum s-a precizat mai sus
proprietăţile de oboseală a diferitelor cimetări osoase variază
marcant. Este clar că nu doar porozitatea este singurul determinant
rezistenţei la oboseală. Într-un studiu a 5 tipuri de ciment osos
comercializate LVC a avut cea mai mică porozitate, dar de asemenea a
avut şi o medie a rezistenţei la oboseală mică. În contrast Simplex P a
avut o porizitate intermediatră şi cea mai mare rezistenţă la oboseală
de 15147 cicli medie. Deşi porozitatea singură nu explică variaţia
reziostenţei la oboseală a ciemntuirlor osoase testate, în fiecare caz
în care porozitatea a fost redusă prin centrifugare, rezistenţa la
oboseală a fost înbunătăţită semnificativ. Rărirea mobnomerului
prelungeşte timpul de activitate dar de asemenea reduce rezistenţa la
oboseală. Această scădere a R la oboseală poate fi înlăturată prin
creşterea duratei de centrifugare. Jasty şi ceilalţi au arătat că prin
creşterea perioadei de centrifugare a Simplex P de la 30 s la 120 s
reducerea porozităţii adecvate şi rezistenţa la oboseală poate fi
obţinută chiar răcirea monomerului.
Îmbunătăţiri similare în R PMMA au fost demonstrate prin amestecarea
sub vacuum. Lidgren şi ceilalţi au descris la început amestecarea sub
vacuum ca un mijloc de a reduce porozitatea. Winson şi ceilalţi au
dezvoltat un sistem ce angajează un vacuum parţial (500-550 mmHg).
Aceasta a dus la o reducere a porozităţii sub 1% comparativ cu
centrifugarea ce a dus la porozităţi de 3,4 – 4,8%. Amestecarea sub
vacuum a dus la creştere de 7-10 ori a periaodei de timp până la eşec
comparativ cu eşantioanele testate. Linden a testat Simplex P, Zimmer,
LVC şi CMW şi a arătat că Simplex P amestecat sub vacuum a avut
proprietăţi mecanice cele mai bune când a fost testat la încărcare
ciclică (aplecată, îndoită) în patru puncte.
Modelele in vitro au fost folosite pentru examinarea efectelor
reducerii porozităţi faţă de imperfecţiunile superficiale (de
suptrafaţă). Rezultatele acestor studii nu au ajuns toate la un acord.
În prezenţa unui şanţ (unei tăieturi, unei caneluri) în eşantionul test
Davies şi ceilalţi au raportat că cimentul osos Simplex P a avut o
rezistenţă la oboseală semnificativ mai mare la toate e nivelele
de solicitare comparativ cu eşalonul test necentrifugat. Îmbunătăţiri
similare ale comportării al oboselaă a PMMA după centrifugare au fost
utilizate etaloane compozite de cimente sos trabicular. Hamati şi
ceilalţi au arătatz că amestecarea sub vacuum de asemenea a îmbunătăţit
rezistenţa la oboseală a etaloanelor test cu imperfecţiuni
superficiale. Utilizând un model de şold in vitro Chao şi ceilaţi
au arătat că centrifugarea a dus la o creştere semnificativă a
rezistenţei statice şi o tendinţă spre o creştere a rezistenţei la
oboseală a cimentului osos în contrast Rimnac şi ceilalţi nu au arăta
un efect benefic în rata de propagare a fracturii când au evoluat
cimentul centrifugat înainte de fisurare şi cimentul necentrifugat în
prezenţa unei crestături superficiale. Etaloanele utiolizate în acest
studiu au fost de 26 mm / 90 mm. reacţia exotermică în etalonul de
această dimensiune era de aşteptat să crească temperatura până la
punctul de fierbere al momentului, ce poate introduce în schmb
porozitate în etalon. Lautenschlager şi ceilalţi au folosit etaloane de
7 mm şi au descoperit că amestecrea sub vacuum şi centrifugarea au
îmbunătăţit R la fracturare.
Inserarea cimentului şi presurizarea
Prin operaţie cimentul este inserat printr-o metodă clasică utilizând
un pistol cu ciment. După umplerea canalului cimentul este presurizat.
Adeziunea la interfaţa os-ciment este direct legată de adâncimea de
penetrare a cimentului în os, care în continuare est elegată de
presiunea de pătrundere. Tehnic est emai uşor de obţinut o presiune de
penetrare mai mare în diafiză şi mai dificil de obţinut o presiune
similară în metafiză. O evaluare4 in vitro a 3 tipuri de sisterme de
presurizare a cimentului comercializate şi toate cele trei sisteme au
avut un vârf al valorii ăpresiunii de presurizare la interfaţa
ciment-os inclusiv zonele proximale ale femurului de pste 200 Kpa (30
psi). un sistem a evoluat şi intraoperator. În primele 10 cazuri
maximul presiuni de penetrare în femurul proximal a fost 220± 70 KPa
(32 psi± 10) în cazurile de revizie maximă presiuni de penetrare a fost
maxima presiuni de penetrare a fost semnificatiov maqi mic 130 ±60 KPa
(19 psi)
Centrarea tijei şi grosimea sttratului de ciment
1
Muilte tije cimentate moderne sunt proiectate pentru a fi folosite cu
centralizator de tijă. Aceste dispozitive ajută la centraliazrea tijei
în interirorul canalui asigurând un strat de ciment mai uniform. Scopul
este de a evita regiunile unde stratul devine subţire sau nu
există.
Studioi radiografice care au evaluat eficienţa centralizatorilor tijei
au arătat că tijele femurale cu un centralizator central au fiost mai
bine aliniate când au fiost controlate şi comparate.
Studii de element fin şi de m,ăsurare a tebnsunii au arătat că R uni
stress puterinic şi o concetrare de tensiuni în stratul distal de
ciment din jurul vârfului tijei şi scade în stratul proximal de ciment.
Studiile pe elementele finite de asemenea au demonsttrat că pri
creşterea gorisimii stratului de ciment opeste 2,5 mm în jurul vărfului
tihjei se produce o reduce re marcată a tensiuni în strat. Studiile în
cadrul autopsiei examinând integritatea de ciment au obeservat că
fracturile rarreori se produc în straturile de ciment m,ai groase de 2
mm. studiile clinice au raportat asocierea straturilor subţiri de
ciment şi defcetle din stratul de ciment cu eşecul mecanic. Pe baza
informaţiilor disonibile, pare rezonabilă încercarea de obţine o
grosime a stratului de cel puţin 2 mm.
Aditivi
Antibioticile au fost adăugate de obicei la cimentul osos ca profilaxie
pentru infectarea adânci. De când incidenţa infecţiilor în urma
protezării totale a şoldului este mai mică decât incidenţa respingerii
aseptice, este importanmt de ştiut efectul antibioticilor asupra
rezistenţei la oboseală a PMMA. Schurman şi ceilalţi au realizat teste
de întindere şi teste de tensiune (compresiuni total reversibile pe
Palacos R cu şi fără gentamicină). Ei au raportat că până la 2 g de
gentamicină adăugată la Palacos R nu a avut un efect semnificativ
asupra R la întindere. În puls când toate etaloanele au fost incluse în
analiză, fără să se ţină cont de prezenţşa golurilor, antibioticul nu a
avut efect semnificativ asupra R la oboseală. Dacă s-au exclus
etaloanele cu goluri mai mari de 1 mm,. gentamicinia a aavut un efect
advers asupra R la oboseală.
Davies şi ceilalţi au evaluat R la oboseală a cimenturilor Simplex P şi
Palacos R cu şi fără antribiotice. S-a adăugat gentamicină la Palacos R
şi eritromicină şi colisitin la Simplex P. nici unul nu a avut efecte
negative asupra rezistenţei la oboseală. Amebele combinaţi au fost
preparate comercial. Bargar şi ceilalţi au analizat efectul adăugării
tobramicieni asupra flexibilităţii. Au raportat că tobramicina a slăbit
semnificativ cimentul. Davies şi Harris au evaluat efectul tobramicinei
amestecată manual asupra R la oboseală a Simplex P. Testarea
oboselii
la tensiunii- compreiune total reversibile a fost realizată cu şi fătră
tobramicină, ca şi cu şi fără centrifugare. Tombramicina nu a afecta R
la oboiseală a cimetului Simplex P necentrifugat. Centrifugarea a dus
la o creştere a rezistenţei a oboselei a Simplex P cu tobramicina a
fost crscută de 8 ori ăprin centrifugare.
Biocompatibiliattea
Răspunsul bologic la materiale implantate a gfost studiat intebns
utilizându-se materiale obţinute la revizia chirugicală. Numeroasd
rapoarte au descris hsistologia membranei care se formează al intefaţa
ciment.os în asiciere cu repsiengerea septică. Histologică această
membrană est eumplută cu granulom de corp străin. Guldring şui ceilalţi
au descris pentu prima dată trăsăturile asemănătoare sinovialei, ale
mebranei la interfaţa ciment.-os în respingerea protezelor totale de
şold ei au demonstrat că acest ţesut are capacitatea de a
produce
protaglanmduina E2 şi colagenaze şi au postulată că această reacţie
poate fi responsabilă pentru liza osaoasă observată la unii pacienţi cu
implante de ciment respuinse. Utilizând tehnici imunohistochimice,
Jiranek şi ceilalţi au demonstrat că macrofagul este tipul de celulă
predominant în membrana din jurul componentelor acetabulare cimentate
respinse. Hibridizarea in situ a arătat că macrofagele produc citokine
ca interleukina 1-. Aceste citokine sunt implicate în stimularea
resorbţiei osoase şi probabil joacă un rol în respingere.
La examinarea materialului din cazurile de revizie este dificil de
separat rolul relativ al resturilor de PMMA de alte materiale
implantate cel mai probabil PE.Willer şi ceilalţi au examinat ţesutul
în leziunile osteolitice la revizia chirurgicală. În 4 cazuri s-a
identificat histologic doar PMMA (nu şi PE). Ei au tras concluzia că
osteoliza focală poate rezulta doar de la particulele de ciment osos.
Osteoliza de asemenea a fost observată în jurul implantelor lipsite de
PE ca hemiartroplastiile cimentate cu MOORE şi McKee-Farrars a
susţinut în continuare concluzia că această reacţie tisulară de
respingere se poate produce independent de PE.
Materialul de la autopsie a oferit informaţii valoroase despre
răspunsul tisular la buna funcţionare şi respingerea protezelor
articulare totale. O analiză laborioasă a răspunsului biologic la PMMA
din femur a fost efectuată de către Maloney şi ceilalţi, Jasty şi
ceilalţi, Malcolm şi ceilalţi. În componentele femurale care au
funcţionat bine clinic interfaţa ciment-os apare integrată în os. O
membrană de ţesut moale s-a observat rar şi mai ales la 1-2 cm proximal
ai femurului. Aceasta reprezintă o extensie a membranei induse de
reziduuri (particule), formată la articulaţia şoldului observată de
obicei la revizia chirurgicală. Elemente medulare, în mod normal foarte
sensibile la substanţe toxice erau întâlnite în mod normal la interfaţa
ciment-os. Celule anticorp gigant şi macrofage nu au fost întâlnite
(observate) în aceste reconstrucţii stabile.
Controversa continuă asupra rolului relativ al factorilor biologici şi
mecanici în respingerea antiseptică a componentelor cimentate.
Ambele
sunt evident importante. Factorul ce declanşează respingerea femurală
pare a fi mecanic. Desprinderea dintre metal şi ciment este primul
eveniment detectabil în eşecul acestor componente. Localizarea
desprinderii timpurii a fost prevăzută (anticipată) de studiile de
element finit proximal de-a lungul suprafeţei antero-laterale a
implantului şi la vârful tijei. Studiile la autopsie susţin aceste
concluzii. Creşterea fricţiunii la interfaţa metal-ciment ca un
rezultat al desprinderii poate fi o potenţială sursă a reziduurilor de
metal şi ciment. Interfaţa desprinsă permite formarea unui ţesut moale
între metal şi ciment, şi poate determina accesul
particulelor
reziduale la interfaţa distală ciment-os. Mişcarea şi particulele
reziduale duc la formarea aşa numitei “pseudomembrane” observată la
respingerea aseptică.
Schmalzried şi ceilalţi au examinat interfaţa ciment-os şi ciment
implant a etaloanelor acetabulare recuperate la autopsie. În contrast
cu descoperirile pe partea (faţa) femurală o membrană de ţesut moale
era interpusă între ciment şi os într-o măsură diferită în fiecare
etalon acetabular. Macrofage încărcate cu particule de PE erau
predominante din punct de vedere histologic. Pe cât era mai extinsă
formaţiunea membranoasă, cu atât era mai instabilă componenta
acetabulară cimentată. Membrana interpusă între os şi ciment părea
direct responsabilă pentru respingerea implantului. Nu exista nici o
dovadă a eşecului mecanic al cimentului acetabular. Spre deosebire de
ce s-a raportat la femur radioluminescenţa între ciment şi os în
acetabulum era o reflecţie a unei formaţiuni membranare de ţesut moale.
Deci, pe faţa acetabulară formaţiunea membranareă şi resorbţia osoasă
indusă de partcule pare să iniţieze şi să ducă la respingerea aseptică.
Studiile pe animale susţin conceptul că cimentul este bine tolerat
biologic. Într-un studiu pe câini implante în diafiză recuperate la
1-42 săptămâni după operaţii au arătat că nu există urme de moarte
celulară în os sau inflamaţie produsă de PMMA. Dranert a demonstrat că
noul os poate fi direct depozitat pe cimentul osos, umplând golurile
existente iniţial între ciment şi os. În comparaţie răspunsul biologic
la particulele de PMMA la animale se aseamănă cu ţesutul obţinut de la
intrefaţa ciment-os a implantelor respinse.
În studiile pe culturi de celule, Herman şi ceilalţi au raportat că
mediul celulelor sangvine mononucleare nesegmentate şi al celulelor
aderente la suprafaţă ce a fost stimulat de particulele de PMMA
polimerizat şi nepolimerizat conţinea interleukina 1, factori de
necroză tumorală şi PG E2. Aceste substanţe au fost implicate în
resorbţia osoasă când mediul determinat (format) a fost adăugat la
proba (mostra) de os a membrului…….., resorbţia osoasă a fost stimulată
după cum rezultă la măsurarea eliberării calciului radioactiv. Horowitz
şi ceilalţi au arătat că particulele de PMMA nu numai că au stimulat
macrofagele din cultură să elibereze mediatorii inflamaţiei dar au dus
la moarte celuilară.
Rolul sistemului imunitar în răspunsul tisular la particulele rezultate
din uzură a fost investigat de Jasty şi ceilalţi folosind modele
animale. Şoareci cu diferite capacităţi imunologice (şoareci
imunodeficienţi, şoareci cu deficit de celule T , şoareci cu deficit de
celule T şi B şi şoareci cu deficit de celule T, B şi inclusv celule
NK) au fost stimulaţi (provocaţi) prin injectatrea subcutanată a pudrei
de PMMA. Toţi şoarecii indiferent de imunodeficienţ au răspuns prin
formare histologică a unui granulom constând în macrofage şi celule
gigant. Într-un studiu pe cultură celulară Santavirta şi ceilalţi au
demonstrat că limfocitele nu au o reacţie semnificativă la particulele
de PMMA şi de asemenea a observat că celulele gigant multinucleate şi
macrofagele predominau când au examinat ţesutul din leziunile
osteolitice agresive din jurul implantelor cimentate de şold
eşuate.
Aceste date sugerează că răspunsul biologic la particulele reziduale
produse la uzură reprezintă o reacţie tipică la corp străin şi nu este
imunomediată. Este posibil ca sistemul imunitar să fie important în
modularea răspunsului celular la particulele reziduale.
Fără a ţine cont de evenimentele iniţiatoare calea finală comună în
respingerea implantului este resorbţia osoasă la interfaţa implant-os.
Osteoclastele deşi sunt responsabile pentru cea mai mare parte a
resorbţiei osoase totuşi există argumente ale faptului că macrofagele
sunt capabile în mică măsură de resorbţie osoasă. Murray şi Rushton au
arătat că macrofage activate (expuse la latex, zimosan, PMMA şi PE)
stimulează resorbţia osoasă când mediul rezultat a fost adăugat la
afecţiunile şoarecelui. Quinn şi ceilalţi au stimulat macrofage izolate
sau în cultură cu fibroblaste şi/sau osteoblaste cu particule de
metilmetacrilat. Osul cortical a fost adăugat la culturi şi după 7
zile, resorbţia osoasă în mică măsură a fost demonstrată şi creşte după
14 şi 21 de zile. Athanasou şi ceilalţi au demonstrat ceva asemănător
cultivând macrofage şi policarioni ai macrofagelor de la revizuia
pseudocapsulelor articulare ale implantelor cimentate eşuate pe felii
(bucăţi) de os cortical. Au fost identificate mici cavităţi de
resorbţie indicând resorbţia osoasă superficială. Aceasta creşte
posibilitatea ca macrofagele activate nu produc substanţe ce stimulează
osteoclastele să resoarbă osul, dar pot juca un rol direct în resorbţia
osoasă într-o mică măsură.
NOI DESCOPERIRI
Noi descoperiri cu ciment osos chirurgical au fost obţinute (atinse)
referitor la coeficientul de alterare şi îmbunătăţire a rezistenţei la
fracturare. S-a presupus că un ciment osos cu un coeficient de alterare
mai redus se referă la o rată a respingerii mai joasă prin reducerea
stresului la contact (frecării). Litsky şi ceilalţi au testat această
ipoteză folosind polibutilmetacrilatul pe un modul de artroplastie la
oaie. Polibutilmetacrilatul are un modul de elasticitate de aproximatv
12% din cel al PMMA. Autorii au raportat la un număr limitat de
indivizi că polibutilmetacrilatul s-a comportat mai bine decât PMMA
radiografic şi mecanic.
Topoleski şi ceilalţi au studiat efectele adăugării fibrelor de titan
la cimentul osos. Conţinutul în fibre de 1% - 5% din volum a dus la o
creştere a rezistenţei la fractură până la 56%. Microscopia electronică
a demonstrat caracteristicile mecanismului de creştere a rezistenţei
inclusiv desfacerea fibrelor din matrice şi deformarea lor. Multe alte
materiale de umplutură au fost examinate în încercarea de a îmbunătăţi
proprietăţile mecanice ale PMMA. Acestea includ fibre de carbon şi
fibre polimerice. În general îmbunătăţirea proprietăţilor mecanice ale
PMMA au fost mai mici decât se aşteptau de la aceste fibre de înaltă
performanţă.
Dandurand şi ceilalţi au postulat că aceasta poate fi efectul lipsei de
legături de coeziune între PMMA şi materialele de umplutură. Utilizând
spectroscopia dielectrică ei au ajuns la concluzia că fosfatul de
apatită octocalcică poate fi legat chimic de ciment. Ei au emis ipoteza
că acesta poate îmbunătăţi comportarea la oboseală a cimentului, oricum
proprietăţile la oboseală nu au fost raportate. Deşi rapoartele asupra
modificării cimentului osos sunt interesante sunt necesare cercetări în
continuare înainte de a se realiza experimentul clinic.
|
Referat oferit de www.ReferateOk.ro |
|