Bone Grafts: New Developments

mange spinal forhold som behandles med kirurgi krever en prosedyre som kalles spinal fusion. Spinal fusjon er sammenføyning eller fusing av en eller flere ryggvirvler for å redusere smerte og stabilisere ryggraden. Under en spinalfusjon kan et bredt utvalg av implantater, skruer og bur brukes til å forbedre fusjonen. Fusjonen anses imidlertid bare vellykket når beinene vokser sammen biologisk og danner en solid masse.

for å oppnå denne biologiske fusjonen, må bentransplantater eller andre biologiske produkter som fremmer beinvekst brukes. For tiden er det mange forskjellige typer biologiske som kirurger kan bruke til å oppnå solid spinal fusjon. Det er svært viktig for pasienter og kirurger å forstå alle alternativene og hvordan hver av disse biologene fungerer. Siden suksessen til hver varierer, må nøye vurdering brukes når du velger et graftmateriale.Autogen Bein Pode
gullstandarden for bein pode tar pasientens eget bein. Dette kalles autogen beingraft. Dette betyr at kirurgen på tidspunktet for operasjonen gjør et eget snitt og tar et lite stykke bein fra et område av kroppen der det ikke er nødvendig. Vanligvis blir autogene beintransplantater tatt fra bekkenet eller iliac crest. Autogen bentransplantering har gode fusjonshastigheter og har blitt standarden som alle andre biologer måles på. Mange kirurger foretrekker autogene bein grafts fordi det er ingen risiko for kroppen avvise pode siden det kom fra pasientens egen kropp.

det er ulemper ved autogen beintransplantasjon, inkludert behovet for et ekstra snitt, smerte og ømhet som ofte varer godt etter operasjonen er helbredet, samt mulige komplikasjoner som økt blodtap og lengre tid i operasjonen. Komplikasjoner som disse forekommer hos ca 10%-35% av pasientene og varierer i alvorlighetsgrad. Selv når du bruker pasientens eget bein, oppnås ikke 100% fusjonshastigheter, og derfor er det utviklet andre fusjonsteknikker.

Allograft Bone Pode
i et forsøk På å minimere problemene forbundet med å ta pasientens eget ben, er det utviklet en rekke andre fusjonsteknikker som bruker biologiske produkter som beingraftforlengere eller som beingraft erstatning. En vanlig kilde til bein pode erstatning eller extender er bruken av allograft bein. En allograft bein pode er bein høstet fra kadavre eller avdøde personer som har donert sine bein for bruk i behandling av levende pasienter. Dette brukes ofte i mange former for spinal fusjoner som spenner fra cervical interbody fusjoner til lumbale interbody fusjoner og kan gi utmerket strukturell støtte.

ulempen med allograft structural bone er at den ikke fremmer beinvekst veldig bra og derfor er svært svak til å stimulere en spinal fusjon. Selv om det brukes med hell for kort-nivå fusjoner i nakkesøylen, er det ikke en kraftig nok biologisk stimulans for å tillate oss å lykkes med å bruke dette for å oppnå en spinal fusjon i thorax eller lumbalcolumna. Studier har vist at ved bruk av allograft bein som eneste graft materiale, fusjonsraten i thorax og lumbalcolumna er ekstremt dårlig og svikt rate er svært høy.

Demineralisert Benmatrise
noen ganger kan allograftbein demineraliseres, en prosess hvor noen av proteinene som stimulerer beindannelse, ekstraheres fra beinet. Disse proteinene er behandlet og tilgjengelig i ulike former. Denne typen produkt kalles demineralisert benmatrise og kan lett brukes i stedet for eller som en forlenger til pasientens eget ben. Selv om det har vellykket smeltet spines i dyreforsøk, er det ikke noe bevis på at dette er en kraftig nok stimulans for å lykkes med å smelte en menneskelig ryggrad og anbefales derfor ikke til bruk uten tilsetning av pasientens eget bein. Det anbefales kun som en beingraftforlenger og ikke en erstatning.

Andre Graftforlengere
Det er flere stoffer Som keramikk, kalsiumfosfater og andre syntetiske materialer som har lignende biomekaniske egenskaper og struktur som kadaver bein; imidlertid er de ikke biologisk aktive og stimulerer ikke en spinal fusjon av seg selv. Disse produktene er for tiden kun anbefalt til bruk som beingraftforlengere. Det har vært nylig interesse for supercharging disse materialene ved å legge benmargsaspirat. Dette er en prosedyre der benmargceller tas opp i en sprøyte og gjennomvåt på den strukturelle bæreren som keramikk eller kadaverben. Siden disse produktene i seg selv ikke er biologisk aktive, kan tilsetningen av pasientens benmargceller gi dem mer biologisk aktivitet. Dette blir for tiden testet; det er imidlertid ingen gode langsiktige studier hos mennesker som viser at dette er effektivt for å stimulere spinal fusjon. Hittil har resultatene vist at denne teknikken er dårligere enn å bruke pasientens eget autogene beingraft. Det er flere syntetiske bærere som utvikles som også vil trenge stimulering med benmargceller for å ha noen form for biologisk aktivitet. Dessverre har studier vist at disse bærerne også faller langt unna å bruke pasientens eget bein.

Blodprodukter
Et annet område av bioteknologisk interesse er bruken av blodprodukter som blodplategeler som tas fra pasientens eget blod. Dette gellignende materialet er opprettet ved å isolere en konsentrasjon av blodplater, som er viktige koagulasjonsfaktorer; fra pasientens eget blod. Blodplategelen inneholder mange vekstfaktorer som kan bidra til beindannelse og kan spille en nøkkelrolle i dannelsen og modningen av benaktig spinal fusjon. Fordelen med å bruke blodplategeler er at de lett fjernes fra pasientens blod med svært få komplikasjoner. Den store ulempen er at de ikke inneholder osteoinductive proteiner, noe som betyr at de ikke er kraftige nok stimulanter til å indusere beindannelse. De kan brukes som graftforlengere, men ikke graftutskiftninger. Alle produktene som er omtalt ovenfor, har ikke vist seg å være like effektive som å bruke pasientens egen autogene bein for spinalfusjon. De er alle betraktet som graftforlengere og kan supplere pasientens eget beingraft, men bør ikke brukes i stedet for pasientens eget bein.

Benmorfogenetiske Proteiner
den neste produktkategorien kalles vekst-og differensieringsfaktorer. Disse er svært kraftige stimulanser for beindannelse og kan brukes som transplantatutskiftninger. Disse proteinene spiller en nøkkelrolle i kroppens egen naturlige beindannende prosess og finnes naturlig på steder med spinal fusjon. Disse proteinene kan produseres, konsentreres og plasseres i kroppen i områder hvor beindannelse er nødvendig og er kraftige nok til å stimulere beindannelse uten behov for å ta pasientens eget ben. Disse proteinene ble oppdaget Av Dr. Marshall Urist, En Ortopedisk Kirurg ved Ucla Institutt For Ortopedisk Kirurgi I Los Angeles, CA. Gjennom sitt banebrytende arbeid oppdaget han disse proteinene og kalte dem benmorfogenetiske proteiner, Eller Bmp.

det finnes flere Forskjellige Bmp naturlig i kroppen, og mange spiller en kritisk rolle i beindannelse. De mest lovende proteinene er BMP – 2 og BMP-7. Disse to proteinene har blitt grundig studert hos dyr og mennesker med svært lovende resultater. Begge proteinene har vist seg å stimulere spinalfusjon like eller til og med overlegent til autogen beingraft. De oppnår dette ved å stimulere «vanlige» celler til å bli beindannende celler. Dette resulterer i sin tur i en solid spinal fusjon. BMP-2, den mest omfattende studerte vekstfaktoren, har vist seg å oppnå spinal fusjoner raskere og med høyere suksessrate når de brukes alene i forhold til bruk av pasientens autogene beingraft. Bruken AV BMP-2 i spinal fusjoner vil eliminere behovet for å ta pasientens eget bein, samt bivirkninger og potensielle komplikasjoner av podingsprosedyren. BMP-2 har fått foreløpig FDA-godkjenning og vil mest sannsynlig være den første vekstfaktoren tilgjengelig for generell bruk hos mennesker for spinal fusjon.

rhBMP-2 har nylig mottatt klaring Fra Food And Drug Administration (FDA) for spesifikke bruksområder. Rådfør deg med din kirurg for å finne ut om du er en kandidat.

Kommentarer av Iain Kalfas, MD

denne artikkelen kort, men nøyaktig beskriver gjeldende status for bein fusion teknologi og dens anvendelse til spinal kirurgi. Selv om en lang erfaring med bruk av autograft har vist vellykkede resultater for å oppnå en solid spinal fusjon, har de negative aspektene ved høsting av pasientens eget bein ført forskere og klinikere til å undersøke nye og mindre invasive måter å oppnå lignende resultater på. Forskning innen beinfysiologi og biokjemi utvikler seg raskt, og som forfatteren påpeker, kan til slutt bidra til å minimere omfanget av store spinalfusjonsoperasjoner i fremtiden.