Biohajoavat implantit ovat keinotekoisesti suunniteltuja levyjä, ruuveja, tappeja, verkkoja, joita käytetään kohdistukseen ja kiinnittämiseen murtumissa, osteotomiassa, artrodeesissa ja jotka liukenevat elimistössä täysin 2-4 vuodessa (sovelluksesta riippuen).
1960-luvun lopulla ja 1970-luvun alussa kirjallisuudessa alkoi ilmestyä tutkimusraportteja bioabsorboituvien polymeerien käytöstä eläimissä. Vuonna 1966 Kulkarni julkaisi raportin LPLA-polymeerien biologisesta yhteensopivuudesta eläimissä. Polymeeri istutettiin jauheena marsuihin ja rottiin. Molemmissa tapauksissa histologista vastetta ja polymeerin hajoamista tutkittiin 2 kuukauden ajan. Vuonna 1971 Kulkarni esitteli tulokset LPLA-levyjen ja ruuvien käytöstä alaleuan murtuman stabiloimiseksi. Samana vuonna Cutright esitteli myös työnsä LPLA-ompeleen käytöstä alaleuan murtumien korjaamiseen. Molemmat tutkimukset osoittivat, että materiaali ei aiheuttanut tulehduksellisia tai vierasesinereaktioita, vaikka implantti ei ollutkaan täysin hajonnut tutkimuksen lopussa [1] .
Tampereen teknillisen yliopiston professori Pertti Törmälä (Suomi) aloitti biohajoavien materiaalien tutkimuksen vuonna 1977. Vuonna 1984 Helsingin lääketieteellisen yliopiston professori Rokkanen suoritti ensimmäisen leikkauksen biohajoavilla implanteilla. Potilaan nilkan murtuman korjaamiseen käytettiin biohajoavaa tappia.
Biohajoavien implanttien jatkokehityksen tavoitteena oli saavuttaa optimaaliset hajoamisnopeuden, jäykkyyden, lujuuden ja plastisuuden ominaisuudet. Myös monimutkaisia järjestelmiä (mukaan lukien levyt, ruuvit) alettiin kehittää toimintojen suorittamiseksi tietyllä luurangon alueella.
Lääketieteen kehittyessä myös materiaalit, joista implantit valmistettiin, muuttuivat. Jos aluksi käytettiin sekä puuta että eläinkudoksia, niin viime vuosikymmeninä metalli-implantteja on yleistynyt kirurgisessa käytännössä ensin ruostumattomasta teräksestä ja myöhemmin titaanista. Uusi kehityskierros oli biohajoavien implanttien ilmestyminen.
Biohajoavat implantit sisältävät maitohappoa (L-laktidi: Erittäin vahva, kestää kauan hajoaa); glykolihappo (glykolidi: hyvin nopeasti resorboituva); L,D-laktidi: Muovi, muodostaa nopeasti tuhoutuvan kidehilan; trimetyleenikarbonaatti (TMC: muovi). Nämä komponentit ovat luonnollisia ihmiskeholle. Jokaiselle implantille valitaan näiden polymeerien optimaalinen suhde riippuen ominaisuuksista, jotka lopputuotteella tulisi olla (lujuus, elastisuus, plastisuus, hajoamisaika) [2] [3] .
Koostumuksestaan johtuen biohajoavat implantit hajoavat ajan myötä hydrolyysin seurauksena alfahydroksihapoiksi ja metaboloituvat elimistössä.
Levyt ovat litteitä ja koveria, kooltaan 20 x 100 tai 20 x 65 mm. Levyjen paksuus vaihtelee sovelluksesta riippuen ja voi olla 1 mm, 1,3 mm, 1,4 mm ja 1,7 mm. Valmistajat tekevät biohajoavan levyn koko pinnalle esireiät, jotka helpottavat ruuvin asennusta jatkossa. Levyt valmistetaan maalaamattomina. On olemassa yleislevyjä, joita voidaan käyttää kiinnitykseen luurangon eri osiin, ja erikoislevyjä, jotka on kehitetty käytettäväksi tietyissä luurangon osissa, esimerkiksi nilkkamurtuman hoitoon tai kallon käyttöön. leukakirurgia. Ne kaikki saavat helposti anatomisen muodon vesihauteessa kuumennettaessa. Levyt kiinnitetään luuhun biohajoavilla ruuveilla. Kuten muutkin biohajoavat implantit, levyt liukenevat vähitellen, samalla kun kuormitus jakautuu luuhun, mikä vähentää luun surkastumisen riskiä toimimattomuudesta.
Biohajoavia ruuveja on erilaisia ja niitä käytetään biohajoavien levyjen kiinnittämiseen, nivelkiven rekonstruktioon, siirteiden kiinnittämiseen ACL-rekonstruktiossa. Käyttötarkoituksesta riippuen biohajoavien ruuvien koostumus voi muuttua, kun taas komponentit pysyvät samoina, vain niiden suhde muuttuu.
Interferoivia ruuveja anterior cruciate ligament (ACL) rekonstruktioon on saatavana väreinä ja eri kokoisina, 6x20mm - 10x30mm. Värjäykseen käytettyä pigmenttiä on käytetty ommelmateriaaleissa yli kahden vuosikymmenen ajan. Biologisesti hajoavat interferenssiruuvit kiinnittävät reidet ja luu-jänne-luu-siirteet.
Meniscus-ruuveja on saatavana myös maalattuina, 10 tai 12 mm pituisina. Ruuvit on kanyloitu. Niissä ei ole päätä, mikä mahdollistaa ruuvin työntämisen kokonaan meniskin sisään. Meniskin biohajoavia ruuveja käytetään meniskin pitkittäisen vaurion kiinnittämiseen "kahvan kastelukannun" muodossa, joka sijaitsee meniskin vaskularisaatioalueella.
Levyjen kiinnitysruuveja on useita eri kokoja riippuen rungon alueesta, jolle ne on tarkoitettu: halkaisija voi vaihdella 1,5 - 4,5 mm; pituus 4-90 mm.
Biohajoavia neuloja on saatavilla vihreäksi värjättyinä (vihreän 6 värjäämiseen käytettyä väriainetta on käytetty ommelmateriaaleissa jo useita vuosikymmeniä), koot voivat olla erilaisia (halkaisija 1,5 - 3,2 mm, pituus 20-70 mm). Nastat kiinnittävät ja ylläpitävät luunmurtumien, nivelrikkojen ja osteotomien tarkan kohdistuksen asianmukaisen immobilisoinnin läsnä ollessa. Biohajoavat nastat menettävät suurimman osan lujuudestaan 18-36 viikon aikana ja jakavat vähitellen luuhun kohdistuvaa kuormitusta. Täydellinen resorptio tapahtuu kahdesta neljään vuodessa.
Suurin ero biohajoavien verkkojen ja levyjen välillä on paksuus. Ritiloissa se on 0,6 mm tai 0,7 mm (levyjen paksuus alkaa 1,4 mm:stä). Verkkoja on saatavana kahdessa pääkoossa: 45×45 mm ja 90×90 mm. Tarvittaessa verkkoja voidaan leikata saksilla halutun kokoisen ja muotoisen implantin saamiseksi. Kuten levyssä, myös biohajoavassa verkossa on valmiiksi poratut reiät ruuvien kiinnittämisen helpottamiseksi. Verkkoja käytetään acetabulumin rekonstruoimiseen ja luovutusmateriaalin keräämiseen suoliluun harjasta.
Kalvot ovat biohajoavia levyjä, joiden vakiokoko on 30×40 mm. Niiden mukana tulee aina useita malleja, joilla voit leikata halutun muotoisen ja kokoisen kalvon. Kalvojen rakenne on kolmikerroksinen ja käännettävä, eli se voidaan sijoittaa kummallekin puolelle. Niissä ei ole esireikiä. Kalvot koostuvat L-maito-, D-maito-, glykolihaposta ja trimetyleenikarbonaatista. Ne tarjoavat esteen 8-12 viikon ajan ja sitten haihtuvat. Suunniteltu erityisesti hammaslääketieteen sovelluksiin. Ne toimivat esteenä ohjatuissa luun regeneraatioissa ja ohjatuissa kudosten regeneraatiotoimenpiteissä.
Luusiirteen korvike on valmistettu resorboituvasta biologisesti aktiivisesta lasista , joka joutuessaan kosketuksiin luonnollisten biologisten nesteiden (veri, luuydin tai steriili suolaliuos ja vesi) kanssa muodostaa pii- ja kalsiumfosfaattigeelikerroksen, joka luo perustan uuden luukudoksen muodostuminen. Luusiirteen korvike liukenee vähitellen ja korvautuu luukudoksella, paranemisprosessi voi kestää jopa 6 kuukautta. Sitä voidaan käyttää ortopedisten vammojen, selkärangan ja kallon-leuan alueen leikkauksissa luun tyhjien ja aukkojen täyttämiseen, joille ei ole ominaista luurakenteen lujuus, kun taas korvike ei ole suunniteltu kestämään kuormitusta ilman perinteistä jäykkä kiinnitys. Keinotekoisen luusiirteen korvikkeen käyttö on edullinen vaihtoehto autologisen luun keräämiselle ja luuallograftin käytölle erilaisissa kirurgisissa toimenpiteissä. Sen synteettinen alkuperä eliminoi infektioiden leviämisen riskin.
Lääketieteen pääalueet, joilla biohajoavia implantteja käytetään:
Usein valmistajat tarjoavat jokaiselle alueelle valmiita ratkaisuja, esimerkiksi: nilkan kiinnitysjärjestelmät, kiinnitysjärjestelmät leukakirurgiaan.