CIMENTUL OSOS din ul olandez

CIMENTUL OSOS din doctoratul olandez

Cimentul osos impregnat cu

Antibiotic este de mult timp folosit in chirurgia ortopedica. In schimb mechanismul intim in cea ce priveste actiunea acestuia este supus inca cercetari.

Aplicarea clinica a cimentului osos

istoria moderna a cimentul osos in ortopedie incepe cu sir Charnley cine a inceput sa folosesaca in 1958 pentru ancorarea protezei de cap femural un ciment acrilic.

Tehnicile de cimentare dealungul anilor au evoluat de la amestecarea celor doi componenti ai cimentului liber cu ajutorul spatulei pana la folosirea pistoluluui de cimentare. Deci de la introducerea cimentului cu degetul in canalul femoral - un procedeau prin care nu s-a putut obtine o manta uniform egala in jurul protezei a evoluat pana in zilele noastre ca sa fie introdus cu un aparat special care asigura impartirea uniforma a cimentului si un contact mult mai bun pe interfata cu osul.

Daca tehnicile initiale au adus o supravietuire de 85% a protezelor cimentate dupa 15 ani de la implantare generatia a III- a de cimentare pe care o folosim azi coroborat cu modificari de tehnica si de dizain al protezei - introducerea centralizatorului,schimbarea porozitatii si implicit al vascozitati cimentului si reproiectarea partiala a dizainului protezei face ca la ora actuala durata de viata a unei proteze cimentate sa fie de 90% la 15 ani distanta si 85% la 20 de ani distanta.( 7-9)

Propritatile biologice ale cimentului osos.

organismul uman daca este implant in el un material non compatibil imediat reactioneaza cu un proces imflamator de aparare numit reactia de corp strain sau de rejectie. Aceasta reactie face ca materialul implantat sa migreze si sa fie respins de organismul uman.

In schimb sunt o serie de materiale care sunt compatibilie cu organismul uman      care nu produc reactie din parte gazdei respectiv si daca apare aceasta este de mica intensitate deci nu ajunge pana la rejectie - aceste materiale sunt denumite ca fiind biocompatibile. ( 10)

Cimentul osos este defapt un polimer de tipul polymethylmetacrilat (PMMA).

Acest material a fost recunoscut ca fiind cu o biocompatibilitate foarte mare inca la sfarsitul anilor 1930 - cand a fost folost de neurochirurgi la interventii de refacere a scalpului. (11)

Confirmarea biocompatibilitati a fost definitiva in cel de al II -a razboi mondial - piloti doborati au auvut multe schije din plexiglas tot PMMA in corp dar nu a aparut nici o reactie de respingrere din partea organismului. (12,13)

Datorita manevrabilitati usoare si al biocompatibilitati exceptionale acest material este pe o scara foarte larga folosit in prezent in terapeutica incepand de la branule,sonde urinare ,lentile de contact si terminand cu folosirea lor ca material de ancorare al unei proteze articulare .

In mod real si comunicat PMMA folosit si la ora actuala      a fost prima data folosit in chirurgia ortopedica de frati Judet pentru fixarea unei proteze de cap femoral ( 15)

Cimentul osos PMMA defapt este de fapt o mixtura de methylmethacrylat (MMA) si PMMA care intra intr-o reactie chimica care genereaza polimerizare . aceasta reactie de polimerizare se definitiveaza in pacient.

In primi ani de folosire au fost descrise esecuri care au fost considerate ca se datoreaza eliberarii unori monomeri reziduali din cimentul osos ( 16).

Aceasta inducea o reactie inflamatorie care s-a transformat in infectie - dar in marea majoritate a cazurilor nu s-a putut identifica nici o tulpina bacteriana.

Charnley in mod indirect a reusit sa demonstreze ca acete esecuri se datoreaza unei contaminari aparute la nivelul plagi in timpul operatiei propriu zise.(17,18)

La ora actuala este unanim acceptat ca rolul monomerilor eliberati imediat post operator este unul de neglijat( 19) dar in acelasi timp monomeri care pot fi eliberati pe o durata lunga sunt inca sub cerectare.(20)

Proprietatile chimice ale cimentului osos

aplicare pe scara larga a PMMA a fost precedat de cercetari chimice efectuate pe scara larga. Substanta de baza a fost descoperit in 1843 acidul acrylic care este defapt un dervat de acreolan.(21)

prin polimerizarea acetui produs compania R0hm und Haas in 1940 a produs Plexiglasul ( 22) separat de ei tot in acelasi an in Anglia a fost produs Perspex (23)

Figura cu formular cimentului tip PMMA

in 1936 a fos descoperit faptul ca daca se mixeaza pulberea de PMMA cu o solutie de monomer lichid apare o substanta moale de tip aluat.( 11).

La ora actuala fiecare ciment osos de tip PMMA este alcatuit din doua componente.

Prima sub forma de pulbere cu continut de MMA iar cel de al doilea este sub forma de lichid tot MMA

Faza de aluat este important pentru cimentul oso din mai multe motive - la inceput ofera posibilitatea de modelare al materialului si de a introduce in el proteza dupa care asigura fixarea protezei

Prezenta initiala a PMMA nu inseamna ca se poate folosi mai putini monomeri pentru a obtine acelasi produs final

Amestecarea PMMA cu MMA insemna ca se reduc anumite reacti nedorite ale polimerizari.

Folosind mai putini monomeri si producerea ce caldura este mai mica

Polimerizare unui monomer insemna reducerea de volum si cresterea densitati deci moleculele ocupa un spatiu mai redus in polimer decat in monomerul lichis

Daca polimerizarea avut loc si volumul scade in mod proportional.

A aparut necesitatea ca polimerizare sa fie unul controlabil si sa se petreaca la temperatura corpului.

In 1943 a fost defapt pus la punc aceasta reactie - in monomerul lichid s-a adaugat un amin tertian - N,N dimethyl-p-toluidine care nu permite polimerizare la temperaturi joase,respectiv in praf s-a adougat benzol peroxid care initiaza o polimerizare aditionala. (11,25). Benzol peroxidul rupe legaturile stabile C=C si in acest mod initiaza reactia.

Au fost cu timpul introduse si alte materiale cum ar fi clorofilul sau hidriqunoane care impiedica aparitia unei polimerizari la expunere de lumina sau la temperaturi ridicate. (24)

Din motive clinice prezenta sulfatului de bariu sia al zirconium ( IV) oxid este necesara. Cimentul osos devine vizibil pe rtg

Clorofilul da o culoare verde - se distinge mai bine cimentul intraoperator de tesuturile din jur.

Efectele cimentului asupra organismului uman in timpul interventiei chirurgicale

(Patient Safty Advisor)

primele complicati legate de momentul cimentari      componentei femorale au fost comunicate inca in 1961 (5,6)

simptomatologia care a fost descrisa ulterior a primit denumirea de      - bone cement implantation syndroma - BCIS.

Teroriile privind aparitia acestuia sunt multiple:

a.      efectul direct exotermic al cimentului (7 -9)

b.     embolie aeriana sau gazoasa dat de polimerizarea monomerului methylmetacrylat (7,8,10)

c.      hipersensibilitate/anafilaxie la monomerul methylmetacrylat (7,90

d.     bradicardie reflexa (7)

e.      cresterea presiuni intramedulare prin introducerea cimentului fierbinte aceasta creste aparitia in circulatie a maduvei osoase si al lipidelor reci si produce embolie pulmonara (7-9)

f.      grasimea si materialel restante din canalul femoral in momentul introduceri protezei se embolizeaza(3)

g.     efectul toxic al monomerului - aceasta reactie poate induce un sindrom cardio - vascular depresiv in prezenta unui anestezic volatil de tip halogenic.( 7)

h.     efectul toxic direc al monomerului de methyl matacrylatul sau al materialelor aditive - aceste substante pot produce o hipotensiune puternica cand sunt absorbite in circulatie (6 - 9)

i.       cresterea absorbtiei monomerilor din canalul femoral larg si bine vascularizat ( 7,9)

j.       fragmnete mici nepolimerizate dar in acelasi timp toxice din monomerul methyl metacrilat pot fi absorbite rapid in circulatie (9,11)

k.     embolic showers apar in momentul presurizari cimentului.

- chirurgi un timp au considerat ca toxicitatea methylmetacrylatului este cauza majora a instabilitati hemodinamice aparute in momentul introduceri stemului.(5,11)