关节植入物的长期风险

关节植入物的长期风险
从膝关节和髋关节置换植入物中释放的特定金属(钴,铬和钛)的特征分布图。信用:Naujok /Charité

使用高度复杂的分析技术,来自Charité - Universitätsmedizin柏林的一群研究人员能够详细地观察不同的金属从关节植入物中释放,并在周围的骨组织中积聚。结果表明,来自各种植入部件的金属稳定释放。与先前的假设相比,这与所涉及的机械压力程度无关。研究人员的调查结果已发表在高级科学,有助于优化植入物中使用的材料,并提高其安全性。

现代关节植入物恢复慢性退行性关节疾病患者的免止痛性,从而大大提高了他们的生活质量。为了确保长期的机械稳定性,人工关节由含有不同的材料制成合金。确定一个关键因素然而,长期有效性是它融入周围的融合组织。以前关于植入物稳定性的研究表明,铰接表面(轴承表面)之间的摩擦可以导致金属碎片的形成。这种磨损碎片可以导致骨解 - 植入物周围的骨破坏 - 这可能导致植入物过早松动。从假肢的其他部分稳定地释放金属的可能性尚未得到很多关注。

Charité的朱利叶斯·沃尔夫生物力学研究所博士·苏黎尔博士生物力学研究所和肌肉骨骼再生和BIH再生治疗中心博士的一组研究人员已经研究过和局部骨质磨损和腐蚀产物的局部诱导产品。对于他们进行详细的分析,研究人员使用了一种独特的基于同步的X射线荧光成像设置。“我们的工作首次使我们首次向关节成形植入物释放的颗粒和溶解金属在句子层的周围的骨和骨髓处存在,”Geißler博士说。“因此,富含胶原蛋白的层,其在手术后封装植入物并未将这些金属从人体组织分离到以前假设的程度。”

研究人员从接受髋关节或膝关节成形术治疗的14名患者中收集了微小的骨骼和骨髓样品。然后,研究人员使用已知X射线荧光的技术确定样品的定性和定量组成。该技术提供了邻近骨髓和骨髓中钴,铬或钛等金属降解产物的浓度,分布,位置和积累的独特洞察。所需的极明和强烈的聚焦X射线束由欧洲同步辐射设备(ESRF)的同步辐射源实现。位于法国格勒诺布尔的ESRF是世界上唯一提供最多30纳米的空间分辨率的唯一粒子加速器。研究人员的成就,这项研究的第一作者Janosch Schoon博士说:“我们的工作涉及与高度复杂的实验设置巨大的临床相关性问题。”

“我们的研究对改进医疗器械的风险效益评估作出了重大贡献。表明这些评估不仅包括原料的生物相容性测试;相反,生物相容性测试也应延伸到磨损和腐蚀产品。因此,本研究的数据将证明在最高可能水平下保持植入物安全性,“Geißler博士解释道。根据他们的调查结果,研究人员计划进行额外的研究,该研究将研究金属释放对骨髓和骨髓的生物后果。与此同时,研究人员将开发新方法,这将促进使用人体细胞和工程组织的可靠性植入物质的临床前测试。


进一步探索

开发三维钛的结构,改善骨植入物

更多信息:Janosch Schoon等人,人类Peri植入骨和骨髓中的金属特异性生物材料积累,高级科学(2020)。DOI:10.1002 / ADVS.202000412
引文:关节植入物的长期风险(2020年8月11日)从HTTPS://MedicalXpress.com/news/2020-08-long -term-joint-implants.html中检索了2021年4月28日4月28日
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