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-Farrars 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.