Изготовление хирургических винтов из костей

Для сращивания костей на протяжении десятилетий использовали металлические винты из титана или нержавеющей стали. Альтернативой могут стать винты из пожертвованного человеческого костного материала.

Металлические винты во время и после процесса заживления воспринимаются организмом как инородное тело и часто их необходимо удалять, для пациента это еще одно неприятное хирургическое вмешательство.

Ортопед Клаус Пастл совместно с сотрудниками Института биомеханики им. Ту Граца разработали альтернативу - «Шурупный винт», выполненный из особо компактного и твердого среднего слоя бедра человека (бедренная кость).

Итак, каковы преимущества винтов из пожертвованного костного материала? Их не нужно удалять, и проводить вторую операцию - такую неприятную, рискованную и дорогостоящую, потому что пожертвованный материал полностью интегрируется в костях. Трансплантат хорошо заживает, его не видно на рентгеновском снимке через год. Кроме того, организм распознает винты костей как принадлежащие его собственному телу, а опасность заражения и осложнений сводится к минимуму. Шурупный шнек производится от всплывающей вспышки, которая была основана в 2016 году в сотрудничестве с Немецким институтом замены тканей и клеток (DIZG) в Берлине. Запатентованная технология уже используется в 14 австрийских больницах.

Как и раньше, при тесном сотрудничестве с Институтом биомеханики в TU Graz разрабатывают новые прототипы костяных винтов для хирургии стопы и челюсти. Проект финансирует Австрийское агентство по продвижению исследований.

Комплексные биомеханические испытания

Конструкция резьбы винтов сама по себе оказывает огромное влияние на прочность на изгиб и сдвиг и крутящий момент. На начальном этапе исследователи должны исследовать и понимать силы, действующие в костной структуре стопы и челюсти, используя лабораторные измерения и моделирование. Когда будут определены параметры для оптимальной прочности винта, такие как внутренняя и внешняя толщина нити или радиус резьбовых канавок, костяные винты будут подвергаться реальным испытаниям на основе стандартов DIN. «В целом существует большая разница между работой с металлическими винтами и винтами из биоматериала. Механические принципы одинаковы, но мы также должны учитывать, что пожертвованный костный материал несколько сокращается во время стерилизации и через два часа после операции, снова расширяется и становится более эластичным».

Предварительный выбор материала донора

Исходный материал также имеет решающее значение. Пожертвованный костный материал поступает от доноров органов и используется только после строгих процедур отбора и серологического скрининга. Не все пожертвованные костные материалы подходят для производства костных винтов. Ключевым является размер каналов Хаверии; это каналы в кортикальной кости, через которые проходят кровеносные сосуды и нервы. Основа для отбора материала кости была разработана с использованием электронно-микроскопических исследований в FELMI-ZfE (австрийский центр электронной микроскопии и наноанализа) Грац.

Из новостной ленты:

Биовинт

Титан для позвоночника

Винты Шанца при коррекции посттравматического кифоза

Автор материала Елена Васильева, врач общей практики специально для Spinet.ru

Также стоит почитать: