"Механик бэхэлгээ"-с "биологийн нэгдэл" рүү: гидроксиапатит давхаргаар бүрсэн гадаад бэхэлгээний тавин болгоны хувирал

Гадаад бэхэлгийн болтнууд дахь механик бэхэлгээс биологийн бэхэлгээ рүү шилжих нь

Ихэнхдээ зэвэрдэггүй гангаар хийдэг гадаад бэхэлгийн болтын түүхэн хязгаарлалт

Олон жилийн турш зэвэрдэггүй гангаар хийсэн гадаад бэхэлгийн болтнууд зөвхөн механик холболтоос хамаарч илүү их хүндрэлийг үүсгэж байв. Траумын 18% хүртэлх өвчтөнд болтны суналт эсвэл шилжилт гарсан байдаг (BMC Маягны булчны өвчин, 2023), харин хатуу бэхэлгээний зарчим нь ихэвчлэн стрессийн багасгал үүсгэж, урт хугацааны ашиглалтын үед болтны резьбийн орчмын ясны нягтыг 23–41% хүртэл бууруулдаг байв.

Үндсэн дутагдал: Болтны суналт, халдвар, ясанд муу нийлэх

Хуучин загварыг хязгаарладаг гурван гол хүндрэл:

1. Жижиг хөдөлгөөнөөр үүссэн суналт : Чихрийн шижинтэй өвчтөнд жил бүр суналт 12%-иар хүрсэн
2. Нэмлэгийн орчмын халдвар : Бионаягийн үүсэл тохиолдлын 9,2%-д тохиолдсон (Ортопедийн судалгаа, интернэшнл, 2022)
3. Шивээсэрхэг хальс үүсэх : Хучлагаагүй болтнуудын 34% ясны шууд холбоос биш, эдийн зайг холбогч эдээр холбогдсон

Эдгээр асуудлууд нь зөвхөн пассив тогтоогч болохоос илүү биологийн эдгэрэлтийг дэмждэг нэмлэгийн хэрэгцээг онцолсон.

Ортопедийн нэмлэгт биологийн фиксацийн гарал үүслийн шинж чанарын шилжилт

Анхдагч AO-ийн хатуу бэхэлгээний аргаас гарч, биологийн остеосинтез рүү шилжих нь ясны хугарлыг эмчлэхэд томоохон ахиц болсон. Жишээ нь гидроксиапатитийн давхаргатай гадаад бэхэлгээний самбараас биомеханикийн туршилтаар ердийн давхрагагүй самбаруудтай харьцуулахад ястай харьцах талбай ойролцоогоор 40 хувиар илүү их байдаг. Шалтгаан нь эдгээр онцгой давхаргууд нь ясанд байх натурал минералыг дууриадаг тул стандарт имплантатыг шинэ яс өсөхийг дэмждэг амьд эдийн бүтцэд илүү ойролцоо зүйл болгон хувиргадаг. Энэ нь эмнэлзүйн судалгаагаар батлагдсан. Саяхан хийгдсэн олон төвийн судалгааны үр дүнд 2023 онд хэвлэгдсэн мэдээллээр үзэхэд өвчтөн бүрт дунджаар дахин мэс засал хийх шаардлага 16 хувиар багассан байна. Үнэхээр л интеграци явагдвал сайжирна шүү дээ, иймээс бүх хамаатан хүмүүст илүү хүчтэй эдгэрэлт өгдөг.

Гидроксиапатитийн давхаргууд яс-имплантатын нягт нийлэлтийг хэрхэн сайжруулах вэ

Шууд ясны нэмэгдэл болон оссеоинтеграцыг дэмжихэд гидроксиапатит ямар үүрэг гүйцэтгэх вэ

Гидроксиапатит, эсвэл товчоор HA нь ерөнхийдөө яг л бидний ясны ихэнх хэсгийг бүрдүүлдэг зүйл юм. Загас модонд бүрхэвч болгон ашиглах үед энэ нь бие махбодын эсрэг биш, харин түүнтэй хамт ажилладаг гадаргуу үүсгэдэг. HA-аар бүрхэгдсэн гадаргуун дээр ясны эсүүд шууд өсөж хөгждөг нь бодит ясны эдтэй маш төстэй тул юм. Өнгөрсөн жилийн Frontiers in Bioengineering and Biotechnology сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар эмч нар HA-аар бүрхэгдсэн болон энгийн болтын хооронд шинээр үүссэн ясны хэмжээгээр 45% илүү үзэж байна. Остеофиль холбоо гэж нэрлэгддэг зүйлийн талаарх мэдлэгийн дараа хүний бие махбод HA-г өөрийнхөө зүйл гэж үздэг тул шигдээсийн асуудал багасдаг. Саяхан хийгдсэн эмнэлзүйн туршилтууд ч гайхамшигтай үр дүн үзүүлсэн. Мэс заслын дараа зөвхөн найм долоо хоногийн дотор өвчтөнүүд HA-аар бүрхэгдсэн болтоор 92% амжилттай нэгдэлтийг харуулсан бол харин энгийн цэвэр төмөр зэвэрдэггүй шахуурга зөвхөн ойролцоогоор 58% л амжилтанд хүрсэн. Энэ нь олон өвчтөний эдгээрийн хугацаанд маш том ялгааг үзүүлдэг.

Кальцийн фосфатын бүрхэвчийн механизм биологийн бэхэлгээнд

HA давхарга нь гурван үе шатын тусламжтайгаар биологийн бэхэлгээг идэвхжүүлдэг:

Энэ олон шатлалт харилцан үйлчлэл нь микро хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй үрэвслийг 71%-иар бууруулдаг (Materials Science, 2025 он, судалгааны сэтгүүл) ба механик бэхэлтийг биологийн нэгдэл болгон хувиргадаг.

Гидроксиапатитээр бүрсэн гадаад бэхэлгээний болтны биомеханикийн давуу тал

Гидроксиапатитийн бүрхүү нь металл суулгац болон түүнийг халхлагч ясны эдийн хооронд гладкийн шилжилтийг үүсгэснээр даралтыг илүү сайн тараахад тусалдаг. Бид эдгээр бүрхүүлтэй болгоныг дахин давтагдах стрессын нөхцөлд шалгах үед тэд стандарт болгоноос бараг гурван дахин илүү их налуулах хүчийг тэвчих чадвартай байсан. Өнгөрсөн жилийн Биомедицин инженерчлэлийн онлайн хэвлэлд нийтлэгдсэн судалгааны мэдээллээр, HA-ийн бүрхүүлтэй суулгац авсан өвчтөнүүд яс болон суулгацын хоорондын холболт цаг хугацаанд илүү тогтвортой байдаг тул жин буулгаж эхлэх хугацаагаа ойролцоогоор дөчин хувь хурдасгаж чаддаг. Нөгөө их давуу тал нь эдгээр бүрхүүлүүд нь коррозийн эсрэг хамгаалах давхаргыг үнэн зөрүүгүй үүсгэж, биеийн доторх металлын жижиг хэсгүүдийн ялгаралтыг бараг есөн арван хувиар бууруулдаг. Энэ нь урт хугацааны туршид уламжлалт суулгацуудтай холбоотой гарч байдаг муу ясны шимэгдэлтийн асуудлыг зогсооход маш их ач холбогдолтой.

Гидроксиапатитийн нөлөөгөөр яс-суулгацын захын хэсэгт сайжруулалт хийсний шинжлэх ухааны баталгаа

Нийлүүлсэн болон нийлүүлээгүй гвинтүүдийн хоорондох ясны өсөлтийн гистологийн баталгаа

Микроскопийн шинжилгээгээр гидроксиапатитээр бүрсэн гадаад бэхэлгээний гвинтууд 8 долоо хоногийн дотор нийлүүлээгүй зэвэрдэггүй гангаас 26% илүү яс-багажны холболттой болохыг харуулсан. Цэврүүт HA давхарга нь Хаверсын цоргоны үүсэл, шууд остеобластын байршилтыг дэмждэг бөгөөд ширхэглэг хальс үүсэхээс сэргийлдэг. Амьтанд хийсэн 12 сарын туршилтаар нийлүүлсэн гвинтний холболтын цэгт трабекуляр ясны нягтрал 38% өндөр байсан нь биологийн нэгдэл хурдассан байна гэдгийг баталсан.

Биологийн нэгдлээс үүдэлтэй цуглуулан авах хүчний хугацаа хамаарал

HA-аар бүрсэн болтнуудын салстлалтын эсэргүүцэл нь суулгасны дараахь дөрөвдүгээр долоо хоншроос двенадцат дахь хүртэл жилдээ ойролцоогоор 18 хувиар нэмэгддэг бөгөөд, энгийн болтнууд ийм хугацаанд 9 хувийн түвшинд суналттай байдаг. Энэ нь 2025 онд Nature сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар батлагдсан. Эдгээр бүрээстэй болт хэрхэн ийн чинээ үр дүнтэй байдаг вэ? Судлаачид үүнийг биологийн блокчилж гэж нэрлэдэг. Үндсэндээ, бие махбод нь бүрээний материал дахь жижиг нүхнүүдэд минералжуулсан коллагены ширхэгийг хуримтлуулдаг тул илүү наалдах чанартай болдог. Зургаан сарын дараа энэ нь ердийн хувилбараас ойролцоогоор 41 хувиар илүү барьж байдаг хүчийг үүсгэдэг. Бодитоор клиникт гарсан үр дүнг харвал, эдгээр тусгай болтууд нь мэс заслын дараахь анхны 90 хоногийн турш анхны тогтвортой байдлын 92 хувийг хадгалж чаддаг. Хуучин төрлийн болтууд ийм амжилт гаргахгүй бөгөөд 2023 онд Biomedical Engineering Online сэтгүүлд дурдсанчлан тэдгээр нь түүхийн турш 67 хувь хүртэл сулардаг.

Гидроксиапатитээр бүрсэн гадаад бэхэлгээний болтнуудын клиник давуу тал ба өвчтөний үр дүн

Травматай болон хөлний яс уртасгах тохиолдлуудад багана дахь товчийн суналт ба халдварын түвшин буурсан

Гидроксиапатитээр бүрсэн гвинтүүд нь товчны орчимд үүсэх асуудлыг багасгаж өгдөг. Салст ясны хугаралтай 40 хүүхдийг хамарсан 2022 оны сүүлийн үеийн судалгааг харвал, эмч нар товчны орчимд халдвар үүсэх магадлал 7.5% хүртэл буурсаныг тэмдэглэжээ. Энэ нь ердийн шингэн зэвэрдэггүй ган арматуртай харьцуулахад илүү сайн юм. Учир нь ердийн арматурын хувьд халдвар үүсэх магадлал 15%-с 30% хооронд байдаг. Яс баганатай илүү сайн нийцвэл микроскопын түвшинд хөдөлгөөн багасдаг. Энэ нь гвинт сулрах эсвэл халдвар авах магадлалыг бууруулдаг. Хөлний ясыг уртасгах шаардлагатай хүмүүст өөр нэгэн сонирхолтой дүгнэлт нь гвинтүүд хэвийн гвинтүүдтэй харьцуулахад 38% бага хөдөлдөг байсан юм. Эдгээр онцгой бүрхүүл нь ойролцоох ясны эдийн минералтай шууд холбогдоно гэж эрдэмтэд үздэг.

Удаан хугацааны тогтвортой байдлыг сайжруулах, жин давхардах тэсц бага хүлээн зөвшөөрөх

HA бүрхүүл дээр суурилсан биологийн нэгдэлтэй процесс нь эдгээрийн хугацааг багасгадаг. Ийм бүрхүүлтэй самбайн хувьд зөвхөн зургаан долоо хоногт таталтын хүчний ойролцоогоор 94% хүрч чадах бөгөөд энэ нь арван хоёр долоо хоног шаарддаг ердийн самбайнаас фактаар хоёр дахин илүү юм. Гэмтэл авсантай хүмүүст энэ нь тогтвор алдахаас санаа зовж байхгүйгээр гэмтсэн хэсэгт 3-4 долоо хоногийн өмнөөс жин хийх боломжийг олгодог. Таван жилийн судалгааны урт хугацааны үр дүнг харвал өөр нэг том давуу тал байдаг. Хугацааны дараа HA-аар бүрхсэн систем анхны хүчний ойролцоогоор 89%-ийг хадгалж чадаж байгаа бол уламжлалт цагаан тугалган вариант зөвхөн 62% хадгалж чаддаг. Энэ ялгаа нь металл суулгац нь ихэвчлэн асуудал болдог стрессийн бичилтийг HA бүрхүүл багасгадаг учраас үүсдэг.

Гидроксиапатит vs. Цагаан тугалга: Гадаад бэхэлгээний самбайнуудын харьцуулалт

Ажиллагааны харьцуулалт: Биологийн бэхэлгээ vs. Механик бэхлэлт

Гидроксиапатитийн бүрхүүлтэй болт нь ясны шууд суурилуулалтаар биологийн бэхжилтийг хангаж, түүхийн шинжилгээний баталгаа нь хучлагагүй болтоосоо 18%-иар илүү ясны ойролцоо байрлахыг харуулсан (Ортопедийн судалгааны сэтгүүл, 2023). Харин ганган болт механик барьцаагаар түшигдэж, ачаалал өгөх үед зааг дээрх стрессын концентрацийг 32%-иар нэмэгдүүлдэг (Биоматериалын шинжлэх ухаан, 2023).

Тэсвэрт чанар, гэмтлийн хэлбэрүүд болон эмнэлгийн үргэлжлэх хугацаа

Зэвэрдэггүй ган нь анхдагч уян хатан байдлын хүч илүү өндөр байдаг (450 МПа vs. 380 МПа) ч гэсэн НА-аар бүрсэн болгош нь шигдээсийн хэрэглээнд биологийн бэхжилт нэмэгдэж, суналтын түвшин 54% буурдаг. Гишгүүрийн уртсах мэс заслын үед давхар бэхэлгээний тогтвортой байдлыг 3 жилийн эмнэлгийн судалгаа 92% байсан бол зэвэрдэггүй ган хэрэглэсэн тохиолдолд 68% байсан тухай Clinical Orthopedics (2023) сэтгүүлд тайлагдсан.

Эдийн засгийн үр ашиг, өртөмж болон эмнэлгийн практикт хандах боломж

НА-аар бүрсэн болгош нь анхдагчаасаа 40% илүү үнэтэй ч гэсэн дахин мэс засал хийх тоо хэмжээг 23%, халдварын хүндрэлийг 31%-иар бууруулдаг. Эмнэлгийн зардлын шинжилгээ нь дахин мэс засал хийх тоо цөөрөх, эмийн хэрэглээ багасах зэрэгт нийцүүлэн өвчтөн тутамд дунджаар $7,200 хэмнэлт гардаг тухай Health Economics Review (2023) сэтгүүлд дурдсан.