Csont graftok: új fejlemények

számos gerincbetegség, amelyet műtéttel kezelnek, gerincfúziónak nevezett eljárást igényel. A gerincfúzió egy vagy több csigolya összekapcsolása vagy összeolvadása a fájdalom csökkentése és a gerinc stabilizálása érdekében. A gerincfúzió során implantátumok, csavarok és ketrecek széles választékát lehet használni a fúzió fokozására. A fúzió azonban csak akkor tekinthető sikeresnek, ha a csontok biológiailag együtt nőnek és szilárd tömeget képeznek.

ennek a biológiai fúziónak a megvalósításához csontátültetéseket vagy más, a csontnövekedést elősegítő biológiai termékeket kell használni. Jelenleg számos különböző típusú biológia létezik, amelyeket a sebészek használhatnak a szilárd gerincfúzió eléréséhez. Nagyon fontos, hogy a betegek és a sebészek megértsék az összes lehetőséget, és hogyan működnek ezek a biológiai anyagok. Mivel mindegyik sikere változó, gondosan mérlegelni kell a graft anyag kiválasztásakor.Autogén csontátültetés
a csontátültetés arany standardja a beteg saját csontjának felvétele. Ezt autogén csontgraftnak nevezik. Ez azt jelenti, hogy a műtét idején a sebész külön bemetszést végez, és egy kis csontdarabot vesz a test olyan területéről, ahol nincs rá szükség. Az autogén csontgraftokat általában a medencéből vagy a csípőcsontból veszik. Az autogén csontátültetés kiváló fúziós sebességgel rendelkezik, és az összes többi biológiai anyag mérésének standardjává vált. Sok sebész inkább az autogén csontátültetéseket részesíti előnyben, mivel nincs veszélye annak, hogy a test elutasítja a graftot, mivel az a beteg saját testéből származik.

az autogén csontátültetésnek vannak hátrányai, beleértve a további bemetszés szükségességét, a fájdalmat és a fájdalmat, amelyek gyakran jóval a műtét gyógyulása után is fennállnak, valamint olyan lehetséges szövődmények, mint a megnövekedett vérveszteség és a műtőben töltött hosszabb idő. Az ilyen szövődmények a betegek körülbelül 10-35% – ánál fordulnak elő, súlyosságuk változó. Még akkor is, ha a beteg saját csontját használja, a 100% – os fúziós sebességet nem mindig érik el, ezért más fúziós technikákat fejlesztettek ki.

Allograft csonttranszplantátum
a beteg saját csontjának felvételével kapcsolatos problémák minimalizálása érdekében számos más fúziós technikát fejlesztettek ki, amelyek biológiai termékeket használnak csonttranszplantátum-hosszabbítóként vagy csonttranszplantátum-pótlásként. A csonttranszplantáció vagy extender egyik gyakori forrása az allograft csont használata. Az allograft csontgraft olyan csont, amelyet olyan tetemekből vagy elhunyt személyekből gyűjtöttek be, akik csontjukat élő betegek kezelésére adományozták. Ezt általában sokféle formában használják a gerincfúziókhoz, kezdve a nyaki interbody fúzióktól az ágyéki interbody fúziókig, és kiváló szerkezeti támogatást nyújthatnak.

az allograft szerkezeti csont hátránya, hogy nem segíti elő nagyon jól a csontnövekedést, ezért nagyon gyenge a gerincfúzió stimulálásában. Bár sikeresen alkalmazzák a nyaki gerinc rövid szintű fúzióira, ez nem elég erős biológiai stimuláns ahhoz, hogy ezt sikeresen felhasználhassuk a gerincfúzió elérésére a mellkasi vagy az ágyéki gerincben. Tanulmányok kimutatták, hogy amikor az allograft csontot használják egyedüli graft anyagként, a mellkasi és az ágyéki gerinc fúziós aránya rendkívül gyenge, és a meghibásodási arány nagyon magas.

demineralizált csontmátrix
néha az allograft csont demineralizálható, amely folyamat során a csontképződést serkentő fehérjék egy részét kivonják a csontból. Ezeket a fehérjéket különböző formákban dolgozzák fel és állítják elő. Ezt a fajta terméket demineralizált csontmátrixnak nevezik, és könnyen használható a beteg saját csontjának helyett vagy kiterjesztőjeként. Bár állatkísérletekben sikeresen összeolvadt a tüskék, nincs bizonyíték arra, hogy ez elég erős inger az emberi gerinc sikeres összeolvadásához, ezért nem ajánlott a beteg saját csontjának hozzáadása nélkül használni. Csak csonttranszplantátum-hosszabbítóként ajánlott, nem helyettesítőként.

Egyéb Grafthosszabbítók
számos olyan anyag létezik, mint a kerámia, a kalcium-foszfátok és más szintetikus anyagok, amelyek biomechanikai tulajdonságai és szerkezete hasonló a tetemcsontéhoz; azonban nem biológiailag aktívak, és önmagukban nem stimulálják a gerincfúziót. Ezeket a termékeket jelenleg csak csontgraft-hosszabbítóként ajánljuk. A közelmúltban érdeklődés mutatkozott ezen anyagok feltöltésére csontvelő-aspirátum hozzáadásával. Ez egy olyan eljárás, amelyben a csontvelő sejteket fecskendőben veszik fel, és áztatják a szerkezeti hordozóra, például a kerámiára vagy a hullacsontra. Mivel ezek a termékek önmagukban nem biológiailag aktívak, a páciens csontvelő sejtjeinek hozzáadása nagyobb biológiai aktivitást eredményezhet. Ezt jelenleg tesztelik; azonban nincsenek jó hosszú távú vizsgálatok embereken, amelyek azt mutatják, hogy ez hatékony a gerincfúzió stimulálásában. A mai napig az eredmények azt mutatták, hogy ez a technika rosszabb, mint a beteg saját autogén csontgraftjának használata. Számos szintetikus hordozót fejlesztenek ki, amelyek szintén stimulációra szorulnak a csontvelő sejtekkel, hogy valamilyen típusú biológiai aktivitással rendelkezzenek. Sajnos tanulmányok kimutatták, hogy ezek a hordozók messze elmaradnak a beteg saját csontjának használatától.

vérkészítmények
a biotechnológia érdeklődésének másik területe a vérkészítmények, például a vérlemezke-gélek használata, amelyeket a beteg saját véréből vesznek. Ezt a gélszerű anyagot a vérlemezkék koncentrációjának izolálásával hozzák létre, amelyek fontos véralvadási faktorok; a beteg saját véréből. A vérlemezke gél számos növekedési faktort tartalmaz, amelyek segíthetnek a csontképződésben, és kulcsszerepet játszhatnak a csontos gerincfúzió kialakulásában és érésében. A vérlemezke-gélek használatának előnye, hogy nagyon kevés komplikációval könnyen eltávolíthatók a beteg véréből. A fő hátrány az, hogy nem tartalmaznak osteoinduktív fehérjéket, ami azt jelenti, hogy nem elég erős stimulánsok a csontképződés kiváltásához. Ezeket fel lehet használni, mint graft hosszabbító, de nem graft pótlások. A fent tárgyalt termékek mindegyike nem bizonyult olyan hatékonynak, mint a beteg saját autogén csontjának használata a gerincfúzióhoz. Mindegyik grafthosszabbítónak tekinthető, és kiegészítheti a beteg saját csontgraftját, de nem alkalmazható a beteg saját csontja helyett.

csont-morfogenetikus fehérjék
a következő termékkategóriát növekedési és differenciálódási faktoroknak nevezzük. Ezek nagyon erős stimulánsok a csontképződéshez, és graftpótlásként használhatók. Ezek a fehérjék kulcsszerepet játszanak a szervezet saját természetes csontképző folyamatában, és természetesen megtalálhatók a gerincfúzió helyén. Ezek a fehérjék előállíthatók, koncentrálhatók és elhelyezhetők a szervezetben olyan területeken, ahol csontképződésre van szükség, és elég erősek ahhoz, hogy stimulálják a csontképződést anélkül, hogy a beteg saját csontját kellene venni. Ezeket a fehérjéket fedezte fel Dr. Marshall Urist, ortopéd sebész az UCLA Ortopédiai Sebészeti Osztályán Los Angelesben, Kalifornia. Úttörő munkája során felfedezte ezeket a fehérjéket, és csont-morfogenetikus fehérjéknek vagy BMP-knek nevezte el őket.

számos különböző BMP található természetesen a szervezetben, és sokuk kritikus szerepet játszik a csontképződésben. A legígéretesebb fehérjék a BMP-2 és a BMP-7. Ezt a két fehérjét széles körben tanulmányozták állatokon és embereken, nagyon ígéretes eredményekkel. Mindkét fehérje sikeresen stimulálja a gerincfúziót egyenlően vagy akár fölényesen az autogén csontgrafthoz. Ezt úgy érik el, hogy stimulálják a “szabályos” sejteket, hogy csontképző sejtekké váljanak. Ez viszont szilárd gerincfúziót eredményez. A BMP-2, a legszélesebb körben tanulmányozott növekedési faktor, kimutatta, hogy a gerincfúziók gyorsabban és nagyobb sikerrel járnak, ha önmagában alkalmazzák, mint a beteg autogén csonttranszplantációját. A BMP – 2 alkalmazása gerincfúziókban kiküszöböli a beteg saját csontjának felvételének szükségességét, valamint az oltási eljárás mellékhatásait és lehetséges szövődményeit. A BMP-2 megkapta az FDA előzetes jóváhagyását, és valószínűleg ez lesz az első növekedési faktor, amely általánosan alkalmazható emberi betegeknél a gerincfúzióhoz.

az rhBMP-2 nemrégiben engedélyt kapott a Food and Drug Administration (FDA) speciális felhasználásokra. Forduljon sebészéhez, hogy megtudja, jelölt-e.

kommentár: Iain Kalfas, MD

ez a cikk röviden, de pontosan leírja a csontfúziós technológia jelenlegi állapotát és annak alkalmazását a gerincműtétben. Bár az autograft alkalmazásával kapcsolatos széleskörű tapasztalatok sikeres eredményeket mutattak a szilárd gerincfúzió elérésében, a beteg saját csontjának betakarításának negatív vonatkozásai arra késztették a kutatókat és a klinikusokat, hogy új és kevésbé invazív módszereket vizsgáljanak hasonló eredmények elérésére. A csontfiziológia és a biokémia területén végzett kutatások gyorsan haladnak, és amint a szerző rámutat, a jövőben a nagyobb gerincfúziós műtétek mértékének minimalizálása segíthet.