Биодеградируемые имплантаты

Биодеградируемые имплантаты — это искусственно разработанные пластины, винты, пины, сетки, которые используются для выравнивания и фиксации при переломах, остеотомии, артродезах и полностью рассасываются в организме в течение 2-4 лет (в зависимости от области применения).

История

В конце 1960 и начале 1970-х годов, в литературе стали появляться доклады об исследовании применения у животных биоабсорбируемых полимеров. В 1966 году Kulkarni опубликовал отчёт о биосовместимости LPLA-полимеров у животных. Полимер был имплантирован в виде порошка морским свинкам и крысам. В обоих случаях гистологический ответ и деградация полимера изучались в течение 2 месяцев. В 1971 году Kulkarni представил результаты использования LPLA пластин и винтов для стабилизации перелома нижней челюсти. В том же году, и Cutright представил свои работы по использованию LPLA шва, для исправления переломов нижней челюсти. Оба исследования показали, что материал не вызывает воспалительных реакций или реакцию на инородные тела, хотя имплантат не полностью деградировал в конце исследования.

Профессор Технологического Университета Тампере (Финляндия) Pertti Törmälä начал исследования по биодеградируемым материалам в 1977 году. В 1984 году профессор Государственного Медицинского Университета г. Хельсинки (Финляндия) Rokkanen выполнил первую операцию с использованием биодеградируемых имплантатов. Для фиксации перелома лодыжки у пациентки был использован биодеградируемый пин.

Дальнейшее развитие биодеградируемых имплантатов было направлено на достижение оптимальных характеристик скорости деградации, жесткости, прочности, пластичности. Также стали разрабатываться комплексные системы (включающие пластины, винты) для проведения операций в определённой области скелета.

Биодеградируемые материалы

С развитием медицины материалы, из которых изготавливались имплантаты, также изменялись. Если поначалу применялись и древесина, и ткани животных, то в последние десятилетия в хирургической практике получили распространение металлические имплантаты, сначала из нержавеющей стали, а позднее из титана. Новым витком развития стало появление биодеградируемых имплантатов.

В состав биодеградируемых имплантатов входят молочная кислота (L-лактид: Очень прочный, долго распадается); гликолевая кислота (гликолид: Очень быстро резорбируется); L,D-лактид: Пластичный, образует быстро разрушаемую кристаллическую решетку; триметилен карбонат (TMC: Пластичный). Эти составляющие являются естественными для организма человека. Для каждого имплантата подбирается наиболее оптимальное соотношение данных полимеров, в зависимости от тех свойств, которыми должен обладать конечный продукт (прочность, эластичность, пластичность, время деградации).

Благодаря своему составу, биодеградируемые имплантаты с течением времени распадаются путём гидролиза в альфа-гидроксильные кислоты и метаболизируются организмом.

Виды биодеградируемых имплантатов

Биодеградируемые пластины

Пластины бывают плоские и вогнутые, размером 20 х 100 или 20×65 мм. Толщина пластин варьируется, в зависимости от области применения, и может составлять 1 мм, 1,3 мм, 1,4 мм и 1,7 мм. По всей поверхности биодеградируемой пластины производители наносят предварительные отверстия, которые облегчают дальнейшую установку винта. Пластины выпускаются не окрашенными. Есть универсальные пластины, которые могут применяться для фиксации в разных частях скелета, и специальные пластины, которые разрабатывались для применения в определенных частях скелета, например, для лечения перелома лодыжки или для применения черепно-челюстно-лицевой хирургии. Все они легко принимают анатомическую форму после нагрева на водяной бане. Фиксация пластин на кости осуществляется с помощью биодеградируемых винтов. Так же, как и другие биодеградируемые имплантаты, пластины постепенно рассасываются, при этом нагрузка распределяется на кость, что снижает риск развития атрофии кости от бездействия.

Биодеградируемые винты

Биодеградируемые винты бывают разных видов и служат для крепления биодеградируемых пластин, для реконструкции мениска, для фиксации трансплантатов при реконструкции ПКС. В зависимости от назначения, состав биодеградируемых винтов может меняться, при этом составляющие остаются одинаковыми, меняется только их соотношение.

Интерферентные винты для реконструкции передней крестообразной связки (ПКС) выпускаются окрашенными, и бывают разных размеров: от 6×20 мм до 10×30 мм. Пигмент, который используется для окрашивания, применяется уже более двух десятилетий в шовных материалах. Биодеградируемые интерферентные винты служат для фиксации трансплантата подколенного сухожилия, и трансплантатов кость-сухожилие-кость.

Менисковые винты также выпускаются окрашенными, длиной 10 или 12 мм. Винты канюлированные. У них отсутствует головка, что позволяет полностью вставить винт внутрь мениска. Менисковые биодеградируемые винты используются для фиксации продольного поражения мениска по типу «ручки-лейки», расположенного в зоне васкуляризации мениска.

Винты для крепления пластин бывают разнообразных размеров, в зависимости от того, для применения в какой области скелета они предназначены: диаметр может варьироваться от 1,5 до 4,5 мм; длина от 4 до 90 мм.

Биодеградируемые пины

Биодеградируемые пины выпускаются окрашенными в зелёный цвет (краситель, применяемый для окрашивания Green №6, уже на протяжении нескольких десятилетий используется в шовных материалах), размеры могут быть различными (диаметр 1,5 — 3,2 мм, длина 20-70 мм). Пины служат для фиксации и поддержания точного выравнивания костных переломов, артродезов, остеотомии, при наличии соответствующей иммобилизации. Биоразлагаемые пины в течение 18-36 недель теряют большую часть своей прочности, постепенно распределяя нагрузку на кость. Полная резорбция происходит в течение двух-четырёх лет.

Биодеградируемые сетки

Основное отличие биодеградируемых сеток от пластин — толщина. У сеток она составляет 0,6 мм или 0,7 мм (толщина пластин начинается с 1,4 мм). Сетки выпускаются в двух основных размерах: 45×45 мм и 90×90 мм. При необходимости, сетки можно вырезать ножницами, для получения имплантата нужного размера и формы. Также как и в пластине, в биодеградируемой сетке имеются предварительные отверстия, для облегчения установки винта. Сетки применяются для реконструкции вертлужной впадины и при заборе донорского материала из гребня подвздошной кости.

Биодеградируемые мембраны

Мембраны представляют собой биодеградируемые пластинки стандарного размера 30×40 мм. В комплекте с ними всегда идут несколько шаблонов, по которым можно вырезать мембрану нужной формы и размера. Структура мембран трёхслойная и обратимая, то есть поставить её можно любой стороной. Они не имеют предварительных отверстий. Мембраны состоят из L-молочной, D-молочной, гликолевой кислоты и триметилен карбоната. Они обеспечивают барьер в течение 8-12 недель, а затем рассасываются. Разработаны специально для стоматологических применений. Они служат для обеспечения барьера в процедурах направленной костной регенерации и направленной регенерации тканей.

Заменитель костного трансплантата

Заменитель костного трансплантата создан из рассасывающегося биологически активного стекла, которое при контакте с естественными биологическими жидкостями (кровь, костный мозг, либо стерильный физиологический раствор и вода), образует слой из геля диоксида кремния и фосфата кальция, создающий основу для формирования новой костной ткани. Заменитель костного трансплантата постепенно рассасывается и замещается костной тканью, процесс заживления может занимать до 6 месяцев. Его можно использовать в случаях ортопедических травм, операций на позвоночнике и черепно-челюстно-лицевой зоне для заполнения костных пустот и зазоров, которым не свойственна прочность костной структуры, при этом заменитель не предназначен выдерживать несущие нагрузки без традиционной жёсткой фиксации. Использование искусственного заменителя костного трансплантата является выгодной альтернативой сбора аутотрансплантанта кости и использования аллотрансплантата кости в различных хирургических процедурах. Его синтетическое происхождение исключает риск передачи инфекций.

Сфера применения

Основные направления в медицине, где применяются биодеградируемые имплантаты:

• Челюстно-лицевая хирургия (ЧЛХ)
• Детская травматология
• Травматалогия
• Спортивная медицина
• Стоматология

Часто производители предлагают уже готовые решения для каждого направления, например: фиксирующие системы для лодыжки, системы фиксации для челюстно-лицевой хирургии.

Ссылки

• [www.uni-tec.su/images/stories/Inion/publication/inion-cps-&-freedom.pdf Petteri Väänänen, Janne T. Nurmi, Juha-Pekka Nuutinen, Sanna Jakonen, Harri Happonen, Siegfried Jank. Fixation properties of a biodegradable “free-form” osteosynthesis plate. ORAL AND MAXILLOFACIAL SURGERY, Vol. 106 No. 4 October 2008]
• [www.uni-tec.su/images/stories/Inion/publication/inion-cps-7.pdf Timothy A. Turvey. Biodegradable Bone Plates and Screws for Orthognathic Surgery: Five Year Experience. Oral Abstract Session 5: Orthognathic/Wound Repair., 2004, pp. 58]
• [www.uni-tec.su/images/stories/Inion/publication/inion-freedom-6.pdf Siegfried JANK, Frank R. KLOSS, Janne T. NURMI, Juha-Pekka NUUTINEN, Sanna JAKONEN, Harri HAPPONEN. Pullout strength of a biodegradable free form osteosynthesis plate. Journal of Cranio-Maxillo-Facial Surgery (2010) 38, 517-521]

К:Википедия:Изолированные статьи (тип: не указан)

Отрывок, характеризующий Биодеградируемые имплантаты

Жюли уже давно ожидала предложенья от своего меланхолического обожателя и готова была принять его; но какое то тайное чувство отвращения к ней, к ее страстному желанию выйти замуж, к ее ненатуральности, и чувство ужаса перед отречением от возможности настоящей любви еще останавливало Бориса. Срок его отпуска уже кончался. Целые дни и каждый божий день он проводил у Карагиных, и каждый день, рассуждая сам с собою, Борис говорил себе, что он завтра сделает предложение. Но в присутствии Жюли, глядя на ее красное лицо и подбородок, почти всегда осыпанный пудрой, на ее влажные глаза и на выражение лица, изъявлявшего всегдашнюю готовность из меланхолии тотчас же перейти к неестественному восторгу супружеского счастия, Борис не мог произнести решительного слова: несмотря на то, что он уже давно в воображении своем считал себя обладателем пензенских и нижегородских имений и распределял употребление с них доходов. Жюли видела нерешительность Бориса и иногда ей приходила мысль, что она противна ему; но тотчас же женское самообольщение представляло ей утешение, и она говорила себе, что он застенчив только от любви. Меланхолия ее однако начинала переходить в раздражительность, и не задолго перед отъездом Бориса, она предприняла решительный план. В то самое время как кончался срок отпуска Бориса, в Москве и, само собой разумеется, в гостиной Карагиных, появился Анатоль Курагин, и Жюли, неожиданно оставив меланхолию, стала очень весела и внимательна к Курагину.
– Mon cher, – сказала Анна Михайловна сыну, – je sais de bonne source que le Prince Basile envoie son fils a Moscou pour lui faire epouser Julieie. [Мой милый, я знаю из верных источников, что князь Василий присылает своего сына в Москву, для того чтобы женить его на Жюли.] Я так люблю Жюли, что мне жалко бы было ее. Как ты думаешь, мой друг? – сказала Анна Михайловна.
Мысль остаться в дураках и даром потерять весь этот месяц тяжелой меланхолической службы при Жюли и видеть все расписанные уже и употребленные как следует в его воображении доходы с пензенских имений в руках другого – в особенности в руках глупого Анатоля, оскорбляла Бориса. Он поехал к Карагиным с твердым намерением сделать предложение. Жюли встретила его с веселым и беззаботным видом, небрежно рассказывала о том, как ей весело было на вчерашнем бале, и спрашивала, когда он едет. Несмотря на то, что Борис приехал с намерением говорить о своей любви и потому намеревался быть нежным, он раздражительно начал говорить о женском непостоянстве: о том, как женщины легко могут переходить от грусти к радости и что у них расположение духа зависит только от того, кто за ними ухаживает. Жюли оскорбилась и сказала, что это правда, что для женщины нужно разнообразие, что всё одно и то же надоест каждому.
– Для этого я бы советовал вам… – начал было Борис, желая сказать ей колкость; но в ту же минуту ему пришла оскорбительная мысль, что он может уехать из Москвы, не достигнув своей цели и даром потеряв свои труды (чего с ним никогда ни в чем не бывало). Он остановился в середине речи, опустил глаза, чтоб не видать ее неприятно раздраженного и нерешительного лица и сказал: – Я совсем не с тем, чтобы ссориться с вами приехал сюда. Напротив… – Он взглянул на нее, чтобы увериться, можно ли продолжать. Всё раздражение ее вдруг исчезло, и беспокойные, просящие глаза были с жадным ожиданием устремлены на него. «Я всегда могу устроиться так, чтобы редко видеть ее», подумал Борис. «А дело начато и должно быть сделано!» Он вспыхнул румянцем, поднял на нее глаза и сказал ей: – «Вы знаете мои чувства к вам!» Говорить больше не нужно было: лицо Жюли сияло торжеством и самодовольством; но она заставила Бориса сказать ей всё, что говорится в таких случаях, сказать, что он любит ее, и никогда ни одну женщину не любил более ее. Она знала, что за пензенские имения и нижегородские леса она могла требовать этого и она получила то, что требовала.
Жених с невестой, не поминая более о деревьях, обсыпающих их мраком и меланхолией, делали планы о будущем устройстве блестящего дома в Петербурге, делали визиты и приготавливали всё для блестящей свадьбы.


Граф Илья Андреич в конце января с Наташей и Соней приехал в Москву. Графиня всё была нездорова, и не могла ехать, – а нельзя было ждать ее выздоровления: князя Андрея ждали в Москву каждый день; кроме того нужно было закупать приданое, нужно было продавать подмосковную и нужно было воспользоваться присутствием старого князя в Москве, чтобы представить ему его будущую невестку. Дом Ростовых в Москве был не топлен; кроме того они приехали на короткое время, графини не было с ними, а потому Илья Андреич решился остановиться в Москве у Марьи Дмитриевны Ахросимовой, давно предлагавшей графу свое гостеприимство.
Поздно вечером четыре возка Ростовых въехали во двор Марьи Дмитриевны в старой Конюшенной. Марья Дмитриевна жила одна. Дочь свою она уже выдала замуж. Сыновья ее все были на службе.
Она держалась всё так же прямо, говорила также прямо, громко и решительно всем свое мнение, и всем своим существом как будто упрекала других людей за всякие слабости, страсти и увлечения, которых возможности она не признавала. С раннего утра в куцавейке, она занималась домашним хозяйством, потом ездила: по праздникам к обедни и от обедни в остроги и тюрьмы, где у нее бывали дела, о которых она никому не говорила, а по будням, одевшись, дома принимала просителей разных сословий, которые каждый день приходили к ней, и потом обедала; за обедом сытным и вкусным всегда бывало человека три четыре гостей, после обеда делала партию в бостон; на ночь заставляла себе читать газеты и новые книги, а сама вязала. Редко она делала исключения для выездов, и ежели выезжала, то ездила только к самым важным лицам в городе.
Она еще не ложилась, когда приехали Ростовы, и в передней завизжала дверь на блоке, пропуская входивших с холода Ростовых и их прислугу. Марья Дмитриевна, с очками спущенными на нос, закинув назад голову, стояла в дверях залы и с строгим, сердитым видом смотрела на входящих. Можно бы было подумать, что она озлоблена против приезжих и сейчас выгонит их, ежели бы она не отдавала в это время заботливых приказаний людям о том, как разместить гостей и их вещи.
– Графские? – сюда неси, говорила она, указывая на чемоданы и ни с кем не здороваясь. – Барышни, сюда налево. Ну, вы что лебезите! – крикнула она на девок. – Самовар чтобы согреть! – Пополнела, похорошела, – проговорила она, притянув к себе за капор разрумянившуюся с мороза Наташу. – Фу, холодная! Да раздевайся же скорее, – крикнула она на графа, хотевшего подойти к ее руке. – Замерз, небось. Рому к чаю подать! Сонюшка, bonjour, – сказала она Соне, этим французским приветствием оттеняя свое слегка презрительное и ласковое отношение к Соне.
Когда все, раздевшись и оправившись с дороги, пришли к чаю, Марья Дмитриевна по порядку перецеловала всех.
– Душой рада, что приехали и что у меня остановились, – говорила она. – Давно пора, – сказала она, значительно взглянув на Наташу… – старик здесь и сына ждут со дня на день. Надо, надо с ним познакомиться. Ну да об этом после поговорим, – прибавила она, оглянув Соню взглядом, показывавшим, что она при ней не желает говорить об этом. – Теперь слушай, – обратилась она к графу, – завтра что же тебе надо? За кем пошлешь? Шиншина? – она загнула один палец; – плаксу Анну Михайловну? – два. Она здесь с сыном. Женится сын то! Потом Безухова чтоль? И он здесь с женой. Он от нее убежал, а она за ним прискакала. Он обедал у меня в середу. Ну, а их – она указала на барышень – завтра свожу к Иверской, а потом и к Обер Шельме заедем. Ведь, небось, всё новое делать будете? С меня не берите, нынче рукава, вот что! Намедни княжна Ирина Васильевна молодая ко мне приехала: страх глядеть, точно два боченка на руки надела. Ведь нынче, что день – новая мода. Да у тебя то у самого какие дела? – обратилась она строго к графу.
– Всё вдруг подошло, – отвечал граф. – Тряпки покупать, а тут еще покупатель на подмосковную и на дом. Уж ежели милость ваша будет, я времечко выберу, съезжу в Маринское на денек, вам девчат моих прикину.
– Хорошо, хорошо, у меня целы будут. У меня как в Опекунском совете. Я их и вывезу куда надо, и побраню, и поласкаю, – сказала Марья Дмитриевна, дотрогиваясь большой рукой до щеки любимицы и крестницы своей Наташи.
На другой день утром Марья Дмитриевна свозила барышень к Иверской и к m me Обер Шальме, которая так боялась Марьи Дмитриевны, что всегда в убыток уступала ей наряды, только бы поскорее выжить ее от себя. Марья Дмитриевна заказала почти всё приданое. Вернувшись она выгнала всех кроме Наташи из комнаты и подозвала свою любимицу к своему креслу.