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Knochenzement: Ein magischer Klebstoff in der orthopädischen Chirurgie

Orthopädischer Knochenzement ist ein medizinisches Material, das in der orthopädischen Chirurgie weit verbreitet ist. Er wird hauptsächlich zur Fixierung künstlicher Gelenkprothesen, zum Auffüllen von Knochendefekten und zur Unterstützung und Fixierung bei der Frakturbehandlung eingesetzt. Er füllt die Lücke zwischen künstlichen Gelenken und Knochengewebe, reduziert Verschleiß, verteilt Spannungen und verstärkt die Wirkung von Gelenkersatzoperationen.

 

Die Hauptanwendungen von Knochenzementnägeln sind:
1. Frakturen reparieren: Knochenzement kann zum Füllen und Fixieren von Bruchstellen verwendet werden.
2. Orthopädische Chirurgie: In der orthopädischen Chirurgie wird Knochenzement zur Reparatur und Rekonstruktion von Gelenkoberflächen verwendet.
3. Reparatur von Knochendefekten: Knochenzement kann Knochendefekte füllen und die Regeneration des Knochengewebes fördern.

 

Idealerweise sollte Knochenzement die folgenden Eigenschaften aufweisen: (1) ausreichende Injizierbarkeit, programmierbare Eigenschaften, Kohäsion und Röntgenopazität für optimale Handhabungseigenschaften; (2) ausreichende mechanische Festigkeit für eine sofortige Verstärkung; (3) ausreichende Porosität, um Flüssigkeitszirkulation, Zellmigration und Knochenneubildung zu ermöglichen; (4) gute Osteokonduktivität und Osteoinduktivität zur Förderung der Knochenneubildung; (5) mäßige biologische Abbaubarkeit, um die Resorption des Knochenzementmaterials an die Knochenneubildung anzupassen; und (6) effiziente Arzneimittelabgabefähigkeiten.

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In den 1970er Jahren wurde Knochenzement verwendet fürgemeinsamProthesenfixierung und kann auch als Gewebefüllungs- und Reparaturmaterial in der Orthopädie und Zahnmedizin verwendet werden. Zu den derzeit am häufigsten verwendeten und erforschten Knochenzementen gehören Polymethylmethacrylat (PMMA)-Knochenzement, Calciumphosphat-Knochenzement und Calciumsulfat-Knochenzement. Zu den derzeit am häufigsten verwendeten Knochenzementarten gehören Polymethylmethacrylat (PMMA)-Knochenzement, Calciumphosphat-Knochenzement und Calciumsulfat-Knochenzement, wobei PMMA-Knochenzement und Calciumphosphat-Knochenzement am häufigsten verwendet werden. Calciumsulfat-Knochenzement hat jedoch eine geringe biologische Aktivität und kann keine chemischen Bindungen zwischen Calciumsulfattransplantaten und Knochengewebe bilden. Zudem baut er sich schnell ab. Calciumsulfat-Knochenzement kann innerhalb von sechs Wochen nach der Implantation vollständig vom Körper resorbiert werden. Dieser schnelle Abbau steht im Widerspruch zum Knochenbildungsprozess. Daher sind die Entwicklung und die klinische Anwendung von Calciumsulfat-Knochenzement im Vergleich zu Calciumphosphat-Knochenzement relativ begrenzt. PMMA-Knochenzement ist ein Acrylpolymer, das durch Mischen zweier Komponenten hergestellt wird: flüssiges Methylmethacrylat-Monomer und dynamisches Methylmethacrylat-Styrol-Copolymer. Es weist geringe Monomerrückstände, eine geringe Ermüdungsbeständigkeit und Spannungsrissbildung auf und kann die Bildung neuen Knochens anregen sowie das Auftreten von Nebenwirkungen durch Frakturen mit extrem hoher Zugfestigkeit und Plastizität verringern. Der Hauptbestandteil seines Pulvers ist Polymethylmethacrylat oder Methylmethacrylat-Styrol-Copolymer, und der Hauptbestandteil der Flüssigkeit ist Methylmethacrylat-Monomer.

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PMMA-Knochenzement weist eine hohe Zugfestigkeit und Plastizität auf und härtet schnell aus, sodass Patienten nach der Operation bereits früh aufstehen und Rehabilitationsmaßnahmen durchführen können. Er verfügt über eine ausgezeichnete Formplastizität, und der Operateur kann vor dem Erstarren des Knochenzements beliebige plastische Eingriffe vornehmen. Das Material ist sicher und wird nach der Bildung im Körper weder abgebaut noch absorbiert. Die chemische Struktur ist stabil, und die mechanischen Eigenschaften sind bekannt.

 
Es gibt jedoch einige Nachteile, wie z. B. dass beim Füllen gelegentlich hoher Druck in der Knochenmarkhöhle entsteht, wodurch Fetttröpfchen in die Blutgefäße gelangen und Embolien verursachen können. Im Gegensatz zu menschlichen Knochen können sich künstliche Gelenke mit der Zeit lockern. PMMA-Monomere setzen während der Polymerisation Wärme frei, die das umliegende Gewebe oder die Zellen schädigen kann. Die Materialien, aus denen Knochenzement besteht, weisen eine gewisse Zytotoxizität usw. auf.

 

Die Inhaltsstoffe von Knochenzement können allergische Reaktionen wie Hautausschlag, Nesselsucht, Atemnot und andere Symptome hervorrufen. In schweren Fällen kann es zu einem anaphylaktischen Schock kommen. Um allergische Reaktionen zu vermeiden, sollte vor der Anwendung ein Allergietest durchgeführt werden. Zu den Nebenwirkungen von Knochenzement zählen allergische Reaktionen, Austreten von Knochenzement sowie Lockerung und Dislokation des Knochenzements. Austretender Knochenzement kann Gewebeentzündungen und toxische Reaktionen hervorrufen und sogar Nerven und Blutgefäße schädigen, was zu Komplikationen führen kann. Die Fixierung mit Knochenzement ist sehr zuverlässig und kann über zehn, wenn nicht sogar über zwanzig Jahre halten.

 

Die Knochenzementoperation ist ein typischer minimalinvasiver Eingriff und wird wissenschaftlich als Vertebroplastie bezeichnet. Knochenzement ist ein Polymermaterial mit guter Fließfähigkeit vor dem Erstarren. Er kann leicht durch die Punktionsnadel in die Wirbelkörper gelangen und sich dann entlang der losen inneren Frakturrisse der Wirbelkörper verteilen. Knochenzement härtet nach etwa 10 Minuten aus und verschließt die Knochenrisse. Der harte Knochenzement kann im Knocheninneren eine stützende Funktion übernehmen und die Wirbelkörper stärken. Die gesamte Behandlung dauert nur 20–30 Minuten.

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Um eine Diffusion nach der Knochenzementinjektion zu verhindern, wurde ein neuartiges chirurgisches Gerät entwickelt: die Vertebroplastie. Dabei wird ein kleiner Schnitt am Rücken des Patienten vorgenommen und mithilfe einer speziellen Punktionsnadel unter Röntgenkontrolle der Wirbelkörper durch die Haut punktiert, um einen Arbeitskanal zu schaffen. Anschließend wird ein Ballon eingeführt, um den komprimierten, gebrochenen Wirbelkörper in Form zu bringen. Anschließend wird Knochenzement in den Wirbelkörper injiziert, um das Erscheinungsbild des gebrochenen Wirbelkörpers wiederherzustellen. Die Spongiosa im Wirbelkörper wird durch die Ballonexpansion verdichtet und bildet so eine Barriere gegen das Austreten von Knochenzement. Gleichzeitig wird der Druck während der Knochenzementinjektion reduziert, wodurch das Austreten von Knochenzement deutlich reduziert wird. Dadurch können Komplikationen im Zusammenhang mit der Frakturbettruhe, wie Lungenentzündung, Druckgeschwüre, Harnwegsinfektionen usw., reduziert und der Teufelskreis der Osteoporose, der durch Knochenschwund infolge längerer Bettruhe entsteht, vermieden werden.

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Nach einer PKP-Operation sollte der Patient in der Regel innerhalb von zwei Stunden nach der Operation Bettruhe einhalten und sich um die eigene Achse drehen. Sollten während dieser Zeit ungewöhnliche Empfindungen auftreten oder sich die Schmerzen weiter verschlimmern, sollte der Arzt rechtzeitig informiert werden.

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Notiz:
① Vermeiden Sie große Drehungen und Beugebewegungen in der Taille.
2. Vermeiden Sie langes Sitzen oder Stehen.
3. Vermeiden Sie es, Gewicht zu tragen oder sich zu bücken, um Gegenstände vom Boden aufzuheben.
④ Vermeiden Sie es, auf einem niedrigen Hocker zu sitzen.
⑤ Verhindern Sie Stürze und das Wiederauftreten von Knochenbrüchen.


Veröffentlichungszeit: 25. November 2024