Биологийн хувьд нийцүүлэх нугалуур төвөгтүүлэлтүүдийг үл хүлээж, өвчтний аюулгүй байдлыг хангах

Биологийн аюулгүй бүтээл: Нугалуур хөвчний татуурга винтов нь нугалуур хөвчний бэхжүүлэлтэнд биологийн хамтран ажиллах чадварын шинжлэх ухаан ба клиник бодит байдал

Нугалуур хөвчний сэргээлт үйлдлийн салбард механик тогтнол түүнхүүр үйлдлийн амжилтын үндсэн хэмжүүр болж иржээ. Гэтэл имплантатын материалын хүн төрөлхийн бие дотор аравтаван жил үлдэх нь төхөөрөмж ба оршин суугчийн эдийн хоорондын биологийн харилцан үйлдлийг түүнхүүр чухал болгожээ. Хүнд төхөөрөмж нь нугалуур хөвчний тогтнолыг амжилттай бэхжүүлж, гэтэл хагас тооны өвчтний хувьд хүнд төхөөрөмжийн орших газарт хөөрхөн үрчлэл, удаан хугацааны үрчлэл, бүүр хүнд төхөөрөмжийн дуудаж буй хүнд металлын хүчтэршүүлэл үүсдэг.

Биологийн хамтран ажиллах чадварын нугалуур хөвчний татуурга винтов нь нугалуур хөвчний мөчир үйлдлийн чухал хөгжил юм. Дөрвөлжин металлурги ба гадаргуу биохими йоцоох замаар төхөөрөмж нь хориглосон биологийн урвалыг бүүр бүүр багасгаж, нугалуур хөвчний нийлүүлэлт үйлдлийн амжилттайд шаардлагатай хатуу механик бэхжүүлэлтийг хадгалжээ.

1. Селлюляр харилцан үйлдлийн гадаргуу: Энгийн инертнолоос гарах

Хэдэн арван жилийн турш мэс заслын имплант нь зөвхөн "инэрт" байсан бол шууд эд эсийг үрэгдүүлэхгүй байсан бол хүлээн зөвшөөрөгдсөн гэж үздэг байсан. Орчин үеийн ортопедийн иммунологийн судлалын судалгаагаар бие махбод дотор нь орсон гадны эд зүйлтэй идэвхтэй харилцаж байдаг.

Стандарт техник хэрэгсэл микроскопийн хурццтайгаар хувирч, эргэн тойрны усыг бодитоор харьцаж байвал металлын ион гаргаж болно. Энэ нь эмзэг хүний хувьд макрофагүүдийн удирдсан үрэвсэл үүсгэж, эмчилгээний дараах эмгэг, эдгэрэх хугацаа хоцорсон, эсвэл имплантын түр зуурын сулрах шалтгаан болж болох өвчинтэй өвчин үүсгэдэг.

Клиникийн тохиолдлын судалгаа: Мэс заслын дараах өвчлөлийн үрэвслийг арилгах

Клиникийн нөхцөл байдал: 45 настай эмэгтэй хүн нэг шатны бүс нутгийн эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эрхтний эр Эмчилгээний дараах анхны зургийн шинжилгээгээр түүний биеийн хэсгийг сайн тогтоогоод, ясны эргэн тойрны хэсгийг эрт нь бүрдүүлсэн боловч мэс заслын дараа есөн сарын дараа биеийн булчингийн хоолой нь үргэлжлэн өвдөж, өвдөх нь багагүй мэдрэмж төрдөг. Дахин хийсэн зурагжуулалт нь техник хангамжийн алдаа, эвлэрэлгүй байдлыг илрүүлээгүй боловч цусны шинжилгээний үр дүнгээр үрэвслийн цитокины түвшин өндөр байна.

Проблем: Эмч нь түүний стандарт эрхтний имплант дахь никель, хром элементэд бага зэргийн, орон нутгийн хэтэрсэн мэдрэмтгий байдлын реакцид өртөж байсан. Түүний бие махбод нь хатуу бухимдлын хортой гэж үзэж, бүрэн сэргээгдэхэд нь саад учруулсан.

Хирургийн интервенц ба үр дүн: Учир нь түүний нугалцан нийлүүлэлт бүрдмүүр болж, мөрдөгч хуучин төхөөрөмжийг авч хаяж. Нугалцан нийлүүлэлт бүрдмүүр болж, гэтэдүүр хүчтэр шүүртүүр үүсгэж буй тохиолдлуудад биохимийн хувьд хүйснүүр пэдикл шурууны системд шилжих нь уламжлалт арга бөхийн хүрээ юм; түүнд дундаж чистотын титан эсвэл тусгай биоцерамик давхрагаар хучин титан ашиглагддаг. Төхөөрөмжийг авч хаяж, эдийн шилжилтийн дараа өвчтний бүснүүрт үүсгэж буй үрэвсэлт симптомын шүүртүүр зургаан долоо хоногийн дотор намдаж, материал сонгох нь өвчтний сэдлүүлэлт нарийн холбоотой гэдгийг харуулж.

2. Дэвшилтэт металлурги ба гадаргууны технологи

"Биохимийн хувьд хүйснүүр" гэдэг нь бие махбодын гадаад бүтэцтүүр объектыг үнэнхүү ясны бүтэцтүүр гэж илүүдүүлэх зорилгоор хатуу материал сонгох ба дэвшилтэт гадаргууны инженерийн ажилд суурилан бүтдэг.

1. Дундаж чистотын титан хавьсрууд ( $Ti-6Al-4V\ EL$ )

Орчин үеийн био-совместим винтүүд Extra Low Interstitial (ELI) титан хавьсгүүдийг ашиглаж буй. Эдгээр номхон хавьсгүүд төвд, хүчилтөрөгч, ажиглагдаж буй никель гэх мэт дуусгагч элементүүдийн хэмжээг хатуу хязгаарлаж буй — никель нь металлын шалтгаант хавьсгүүдийн хүнд хэлбэр, үүн дотор архаг хавьсгүүд болон гүн худалд хавьсгүүдийн гол шалтгаан юм. Титан нь хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэх үед микрохэмжээний тогтвортой оксидын давхц ( $TiO_2$ ) үүсгэж буй, ядралын саад үүсгэж, металл ионүүдийн ойрхин биологийн эдүүдтэй харилцан үйлчлэхийг саадын тавьж буй.

2. Био-керамик хучуур (Гидроксиапатит ба Титан нитрид)

Металлын илүү тодорхой тусгаарлалт ба интеграци хангахын тулд үндсэн био-совместим пэдикл винтүүд нь тусгай хучуурүүдийг ашиглаж буй:

• Титан нитрид (TiN) хучуур: Энэ физик ууршмал нанослоны (PVD) хучуур винтүүдэд алтан өнгө өгж буй. Түүнээс гадна гадаргуугийн хатуулагч чанар нь нэмэгдэж, үрэлдүүн коэффициент нь хүчтэй буурж, ионуудын ялгаралтыг саадын тавьж буй тунгасгүй саад үүсгэж буй — түүнээс гадна олон төрлийн металлын хавьсгүүдтэй танилдаа хүмүсүүдийн хувьд хамгийн тохиромжтой сонголт юм.

• Хөрс гүний гидроксиапатит (HA) -ийн давс: HA нь хүний ясны 70% -ийг бүрдүүлж буй кальцийн апатитын байгалийн гаралтай эрдэс бодисын хэлбэр юм. Биосолцолцох хөлний сүлдрийн үсийг HA-тай давхаргалах нь биеийн хариу үйлдлийг "хасалт" -аас "интегралц" -д шилжүүлэн, остеобластны холбогдлыг шууд дэмжиж, стандарт шилтэй хамарсан дээр жинхэнэ остеоинтегралц

3. Биомеханик давуу тал: Стрэсээс ангижруулах

Үнэхээр биологийн нийцүүлэгт хүрэх нь хүний хөхөөрөө механикийн эв нэгдэлтэй байдаг. Имплант нь эргэн тойрны яснаас илүү хатуу бол бүх биеийн даралтыг шингээдэг. Энэ нь стресс хаалттай гэж нэрлэгддэг үзэгдэл юм. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам, эргэн тойрны яс нь ашиглалтын дутагдалд өртөж, ясны алдагдал (остеопения) болж, эд ангижуулалтын эд анги нь сулрах болно.

Өндөр дэвшилтэт титаний үйлдвэрлэсэн өндөр биосовголын бутлуурын буудалд зориулсан уян хатан байдлын модуль ( $\sim 110\text{ GPa}$ ) нь байгалийн эсийн хажуугаар ( $\sim 15-20\text{ GPa}$ ) нүүрсөд бүхий хоолойн гуурцагтай харьцуулж, $\sim 200\text{ ГПа}$ ) Түүний илүү ойрхон утга нь бүтэц дагуу жингүйдүүлэх хүчнүүдийн илүү натуралистич дамжуулалтыг хангаж, өвчтний өөрийн ясны нүүрсөдүүдийн нягт бөхт байхыг стимулирууд, түүн дотроо нүүрсөдүүдийн гадаргуу дээрх нүүрсөдүүдийн хоорондын холбоос.

4. Зөвлөмүүр хүндэтгэл ба аюулгүй байдлын стандартууд

Нугалуур хоригийн хувьд биологийн ховдруулалтад чангаруулах материалууд руу шилжих нь ортопеди ба хортойн судалгааны өргөн хүрээд суурилж.

• Металлозис ба хөдөлгөөн: The Journal of Bone and Joint Surgery (JBJS) сонинд нийтлэгдсэн судалгааны дагуу, мөчир элементүүдийн гиперсэнситивити нь асептик хөдөлгөөн юм уу доод зэргийн халдварын хэлбэрт хуурилж чаддаг. Никель агшгүйдүүлэх ба имплантатын цэвэрлэх үйлдлийг сайжруулах нь хойд үеийн имплантатын хүлээлгүйдүүлэх ба перипротезийн остеолизын тооцоог их хэмжээгүй бууруулд.

• Остеопорозт ясанд хүчтэрхэн бэхлэлт: Север Америкигийн нугалуур холбоосын нийгэм (NASS) нь гадаргуугийн бүрхүүлт биохимийн ховдрууд нь хүнд хөнгөвтөр буюу остеопорозт ясанд татаж гаргах хүчний хүчтдүүрэлтийг ажигтам бүхнээр нь ихэсгэндүүрэлтүүр гэж тодорхойлж. Ховдруудын оройд үүссэн шүүдэснүүр уртасгагч тогтоомын оронд ясны дотоод холбогч эдийн бүрхүүлт холбогч холбоосын үүсэлд хүргэдүүр, ийнхүү тогтвортой, биологийн хувьд холбогч тогтоомыг бүтээдүүр.

Дүгнэлт

Биохимийн ховдруудын пэдикл ховдруудын системийн ашиглалт нь өвчтний нугалуур холбоосын нийлмүүлэлт нь аюулгүй бүндэлд суурилтунд хангаж. Хорт хүнд металлын дүүрэн элементүүдийг арилгаж, ясны уянхай чанарыг тохируулж, дэвшилт гадаргуугийн бүрхүүлтүүдийг ашиглаж, түүнээс үүсгүүр үргэлжилж буй үүрдүүр үйлчлэлтүүдийг саатуулж, бие махбодын энергийг үнэнхүү чухал зүйлд зориулж: бат, өвдөлтгүй нийлмүүлэлтүүдийг бүтээж.