Přejít na obsah stránky | Klávesové zkratky | Hlavní strana | Mapa stránek | Vyhledávání | Přejít na hlavní navigační menu

Kostní výplňová hmota - Cerament

3. Únor 2012

Kostní výplňová hmota - Cerament

Cerament™ je syntetická spongiozní kost, která podporuje přirozenou rekonstrukci kosti. Tuhostí a pevností se materiál Cerament™ blíží spongiozní kosti. Pokud se tuhost (modul pružnosti) materiálu použitého na implantát výrazně liší od tuhosti kosti, vzniká v prostoru k implantátu riziko uvolnění implantátu nebo zlomení kosti.

Materiál Cerament ™ je navržen tak, aby byl jeho modul pružnosti podobný jako spongiozní kost. Předejde se tím přetěžování při zachování možnosti přirozeného hojení. Ačkoliv má zdravá spongiozní kost daleko menší pevnost v tlaku než kost kortikální, je zatížení distribuované prostřednictvím spongiozní kosti nezbytné k zachycení osových sil. Pevnost v tlaku materiálu Cerament ™ je po implantaci podobná jako u spongiozní kosti. Materiál je ideální k vyplnění kostních defektů. Vysoké procento slinutých hydroxyapatitových krystalů udrží potřebnou pevnost kosti také v prvotní fázi hojícího procesu.

Tuto firmu zabývající se technologickým vývojem nejmodernějších biomateriálů jsme si vybrali z důvodu rozšíření našeho ortopedického a spondylochirurgického portfolia o částečně resorbovatelné kostní výplňové hmoty, které nám doposud v nabídce chyběly. Patentovaný materiál Cerament™ je výsledkem mnohaleté výzkumné práce biomateriálových a biomechanických laboratoří ortopedického oddělení univerzity v Lundu, které o vývoji vydalo několik vědeckých prací.

Složení materiálu

Samotný materiál Cerament™ je velmi dobře injektovatelná, částečně resorbovatelná bifázická keramická kostní náhrada skládající se ze syntetického a -síranu vápenatého (CaS, 60%) a hydroxyapatitu (40%) smíchaná v RTG-neprůhlednost zvyšujícím roztoku na bázi Iohexolu.      

Oba základní materiály jsou díky své biokompatibilitě samostatně používány v ortopedii již více než čtyřicet let. Výborné výsledky byly popsány při jejich použití jako výplně kostních defektů, augmentace fixací a v případě hydroxyapatitu (HA) k opláštění implantátů.

Ačkoliv je zřejmé, že se oba materiály doplňují, je vědeckou výzvou smíchat je dohromady tak, aby byly pro ortopedii použitelné. Problém vězí ve spojení těchto dvou látek s tekutinou, tak aby se dosáhlo ideální injektability, pevnosti a remodelačních vlastností. Právě tyto vlastnosti byly uchopeny vědeckým týmem společnosti BoneSupport a realizovány prostřednictvím materiálu Cerament™.   

Síran vápanatý

Pokud je síran vápenatý smíchán do formy pasty, je manipulace s ním bezpečná a jeho vysoká injektovatelnost umožňuje hydroxyapatit částečně přivést do kostního defektu. Po implantaci síran vápenatý částečně zabraňuje migraci hydroxyapatitu a zajišťuje stabilitu a resorbovatelnost matrice pro nový kostní vrůst. Při výrobě materiálu Cerament™ se dává přednost síranu vápenatému ve formě hemihydrátu před formou konveční, a to z důvodu jeho vyšší density a pomalejší úrovni resorpce. Síran vápenatý je vyráběn synteticky, aby se dosáhlo vysoké čistoty a stálosti.

Hydroxyapatit

Hydroxyapatit je nejstabilnějším a nejbiokompatibilnějším fosforečnanem vápenatým a je hlavním stavebním prvkem kostí. Velká krystalická zrna hydroxyapatitu použitá u Cerament™ jsou slinutá tak, aby materiálu udělila vysokou injektabilitu a pomalou rychlost resorpce. To zajistí nezbytnou podpůrnou osteokonduktivní konstrukci v defektu spongiozní kosti, dokud síran vápenatý není nahrazen vrůstající kostí. Hydroxyapatit použitý v Cerament™ augmentuje síran vápenatý a brzdí rychlost resorpce. V literatuře bylo dobře popsáno, že při kostním růstu v okolí spongiozní kosti a ve vložených hydroxyapatitových částicích použitých v Cerament™ nedochází k žádným nepříznivým zánětlivým reakcím.

Ke zlepšení RTG-neprůhlednosti je k síranu vápenatému a hydroxyapatitovému prášku přidáván roztok Iohexolu. Tento ve vodě rozpustný roztok na bázi jódu je při operacích používán již více než dvacet let. Při jeho smíchání dojde k vytvoření tvarovatelné, dobře injektovatelné pasty. Pasta zajistí jednoduchou aplikovatelnost a výbornou viditelnost pod RTG zesilovačem.

 

         

 Osteoporotická kostní tkáň                         Zdravá kostní tkáň 

 

Bioaktivní materiál s výbornými mechanickými vlastnostmi

Hydroxyapatit snadno vytváří přímou vazbu s novou kostí s malou nebo žádnou přechodovou vrstvou fibrozní tkáně, proto je Cerament™ osteokonduktivní. Byl navržen tak, aby měl unikátní poměr mezi síranem vápenatým a hydroxyapatitem, což podporuje spontánní narážení nanokrystalických apatitů na povrch materiálu Cerament™. Tyto nanovrstvy apatitu zvyšují přímý kontakt mezi implantátem a kostí a také zajišťují bioaktivitu materiálu.

Špičková injektabilita a tvarovatelnost syntetické kostní náhrady jsou výsledkem rozsáhlé vědecké práce a závisí kromě jiného na tvaru zrn, poměru prášek/tekutina, viskozitě tekutiny a technice smíchání. Trend směrem k minimálně invazivní operativě vyžaduje vysokou injektabilitu skz úzké zaváděcí jehly. Pokusy zavést látky jako fosforečnanovápenaté cementy do kostního defektu prostřednictvím konvenční stříkačky a jehly budou s největší pravděpodobností vést k vytečení látky mimo a k zachování suché hmoty uvnitř stříkačky. Toto částečné oddělení tekutiny, známé jako odseparace tekutiny od krystalů, způsobí, že tekutina prosákne mezi pevnými zrny a vyteče ze stříkačky. To ohrozí homogenitu a celkové vlastnosti vytlačovaného materiálu.

Unikátní vlastnosti materiálu Cerament™, jako jsou vysoké injektability (např. skrz tenkou jehlu 16 G) a tvarovatelnost, jsou navíc podpořeny patentovaným mísicím a zaváděcím systémem, který zvyšuje reologii a snižuje čekací dobu před aplikací.

Pro úspěšnou rekonstrukci kosti je životně důležité, aby byly v poměru resorpce materiálu a vrůstu kostí. Pomalé resorpce neumožňují rostoucí kosti vyplnit prostor, kdežto příliš rychlá resorpce vyústí v nedostatečný vrůst a riziko vzniku sérózní tekutiny.

Ke snížení rizika potenciálního vzniku odumření tkáně by neměly být ideálně používány kostní náhrady exotermické, nebo dokonce toxické. Cerament™ jakožto materiál na keramické bázi neobsahuje toxické monomery a ani při jeho přípravě nedochází k nepřiměřenému zvýšení teploty - teplota při míchání nikdy nepřekročí hodnotu 43 °C.  V důsledku toho v případě nechtěného úniku nezpůsobuje jakoukoliv toxickou reakci nebo poškození tkání. To jej předurčuje k použití při mnoha aplikacích.

Optimalizovaný míchací a zaváděcí systém tvoří postup, který je méně závislý na uživateli. Vytvořený materiál je prakticky neměnný. To společně s výhodným aplikačním časem pomáhá dosáhnout spolehlivých a reprodukovatelných klinických výsledků.       

Výplňový materiál pro traumatologii, ortopedii a spondylochirugii

Společnost B. Braun Medical distribuuje výše popsaný materiál ve dvou základních formách, a to pro použití jako výplň kostních defektů v traumatologii a ortopedii (Cerament Bone Void Filler) a pro použití ve spondylochirurgii ve formě vertebroplastické sady (Cerament Spine Support). Je také možné ho použít jako aplikační výplňové hmoty pro balonkovou kyfoplastiku dodanou společností BoneSupport.

MUDr. Pavel Fiala
0
Dosud nehlasováno

Čtěte také

Vstřebatelné pletené chirurgické šicí vlákno potažené chlorhexidinem diacetátem (CHD) je novinka v naší řadě šicích materiálů Novosyn. Využívají ho už například zdravotníci na ortopedickém oddělení Nemocnice Šumperk v rámci nového konceptu péče. Podle tamního primáře MUDr. Jána Debreho vlákno potažené CHD svou účinností pokrývá spektrum nejčastějších laboratorně diagnostikovaných infekčních agens v ortopedii, a výrazně tak snižuje riziko infekcí.

18.06.2021
Chirurgické obory

Po úspěšném uvedení na trh systému Ennovate® pro řešení degenerativních onemocnění a traumat páteře rozšířil Aesculap ve spolupráci s mezinárodními páteřními centry včetně České republiky platformu Ennovate® i do oblasti řešení deformit páteře. 

23.02.2021
Chirurgické obory

Střevo patří vedle plic a kůže k jednomu z největších imunitních orgánů v lidském těle. V našem těle plní mnoho důležitých funkcí a významně se podílí na celkové imunitě organismu. Jak ukazují poslední práce, je pravděpodobné, že například mikrobiální složení v zažívacím traktu má úzkou spojitost s některými onemocněními, včetně psychiatrických, anebo že vakuová terapie patří mezi jeden z největších posunů poslední doby v oblasti chirurgické léčby. Toto je jen část tématu, na které jsme se zaměřili v našem rozhovoru se zástupcem přednosty pro vědu a výzkum na Chirurgické klinice 3. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Fakultní nemocnice Královské Vinohrady docentem Martinem Oliveriusem.

23.12.2020
Chirurgické obory