Materiál použitý pro chirurgické šrouby přímo ovlivňuje bezpečnost pacienta, dobu hojení a trvanlivost implantátu. Titan je široce oblíbený pro svou pevnost, odolnost proti korozi a biokompatibilitu.
V některých postupech se však stále používají alternativy, jako je nerezová ocel. Každý materiál má odlišné vlastnosti, které ovlivňují výkon za různých chirurgických podmínek. Jasné srovnání pomáhá při výběru nejvhodnější možnosti pro specifické klinické potřeby.
Co jsou chirurgické šrouby?
Chirurgické šrouby se vyrábějí jako ortopedické implantační pomůcky k fixaci kostí a držení implantátů díky své vysoké funkčnosti. Chirurgické šrouby se dodávají v mnoha konfiguracích pro specifické použití, jako například spongiózní šrouby pro použití v houbovitých kostech nebo kortikální šrouby pro použití v hustých kostech.
Šrouby mohou být použity samostatně nebo společně s dalšími implantáty, jako jsou dlahy, aby se dosáhlo prospěšné stabilizace a hojení kosti.
Materiály používané v chirurgických šroubech
Chirurgické šrouby jsou důležité pomůcky v ortopedické a traumatologické chirurgii. Jsou určeny ke stabilizaci kostí a napomáhají hojení po zlomeninách, rekonstrukcích nebo implantacích.
Výkon, kompatibilita a trvanlivost šroubů významně závisí na materiálech použitých k jejich výrobě. Následuje seznam hlavních použitých materiálů a jejich vlastností:
1. Titan a titanové slitiny
Titan je nejpoužívanějším materiálem v moderních chirurgických šroubech. Titan je známý pro svou vynikající biokompatibilitu. Je jedním z mnoha materiálů používaných jako trvalé tělesné implantáty. Je ceněn pro své:
- Biokompatibilita: Titan je odolný vůči korozi a lidský organismus ho dobře snáší. Tím se minimalizuje riziko nežádoucích imunitních reakcí.
- Poměr síly a hmotnosti: Má velkou mechanickou pevnost při minimální hmotnosti, což je užitečné u ortopedických implantátů nesoucích váhu.
- Kompatibilita s MRI: TItan není feromagnetický, a proto neovlivňuje zobrazování magnetickou rezonancí. Je tedy bezpečný pro pacienty, kteří mohou po operaci potřebovat vyšetření magnetickou rezonancí. V důsledku toho je velmi žádaný u pacientů s vysokými nároky na průběžné zobrazování.
Titanové slitiny (např. Ti-6Al-4V) jsou obvykle upřednostňovány před čistým titanem, aby se zlepšily mechanické vlastnosti bez obětování odolnosti proti korozi a biokompatibility.
Titanové šrouby jsou oblíbené pro svou pevnost, trvanlivost a odolnost vůči korozi. V důsledku mechanického namáhání, problémů s hojením kostí a špatné instalace se uvolňují nebo lámou.
2. Nerezová ocel
Nerezová ocel byla kdysi preferovaným materiálem pro chirurgické šrouby a v některých aplikacích jím stále je díky své dostupnosti, vysoké pevnosti a cenové dostupnosti. Její hlavní vlastnosti jsou:
- Vysoká mechanická pevnost: Lze jej použít v aplikacích s vysokým zatížením, zejména tam, kde je vyžadována dočasná fixace.
- Efektivita nákladů: Levnější než titan, a proto je standardem ve veřejných zdravotnických systémech nebo pro dočasné implantáty.
- Nevýhody: Nerezová ocel je dlouhodobě korozivnější a může způsobovat rušení zobrazovacích metod, jako je magnetická rezonance (MRI). Je také hustší než titan. Proto není vhodná pro dlouhodobou implantaci u citlivých pacientů.
Nerezová ocel není tak biokompatibilní jako chirurgický titan a nemusí časem korodovat tak pomalu.
3. PEEK (polyetheretherketon)
PEEK není kov, ale vysoce výkonný polymer, který se stává stále populárnějším v některých chirurgických postupech. Obecně se používá v:
- Nekovové implantátové systémy: Ukazuje se jako mimořádně užitečný v případě úrazů lebky, páteře a ortopedických traumat, kdy je naprosto nezbytná jasnost obrazu.
- Radiolucence: Jeho flexibilita je dána jeho charakteristikou radiolucence, jelikož se neprojevuje na rentgenových snímcích a CT vyšetřeních. Lékař tak může bez jakýchkoli překážek sledovat proces hojení.
- Biokompatibilita: Je inertní a snadno nezpůsobuje zánětlivé reakce.
PEEK ale není tak mechanicky pevný jako kov, takže se většinou používá ve spojení s jinými materiály nebo pro nízkozátěžové funkce.
4. Bioabsorpční materiály
Patří mezi ně biologicky odbouratelné polymery, jako je kyselina polymléčná (PLA), kyselina polyglykolová (PGA) nebo jejich směsi, jako je PLGA. BVstřebatelné šrouby jsou unikátní, protože používají materiály, jako je kyselina polymléčná. Jsou také vyrobeny tak, aby se v těle časem rozpouštěly. Používají se k:
- Dočasná fixace: Tyto šrouby se často používají v dětské chirurgii, při sportovních úrazech nebo chirurgii obličejových kostí a v situacích, kdy není vhodnější trvalý implantát.
- Výhody: Na jedné straně se tím vyhneme druhému postupu odstraňování šroubů. Na druhé straně se minimalizuje chronický obsah cizích těles v těle.
- Omezení: Má menší mechanickou pevnost a není vhodný pro aplikace s vysokým zatížením. U některých pacientů také zvyšuje riziko zánětlivých reakcí.
Výběr materiálu chirurgických šroubů
| Faktor | Titan / titanová slitina | Nerezová ocel | PEEK (polyether ether keton) | Bioabsorbovatelné polymery (např. PLA, PGA) |
| Doba trvání implantátu | Nejlepší pro stálý implantáty | Vhodné pro dočasný implantáty | Používá se pro nenosné trvalé implantáty | Ideální pro dočasný použití, časem se rozpouští |
| Mechanická síla | Vysoká pevnost, odolnost proti únavě | Velmi vysoká pevnost | Střední pevnost, vhodná pro aplikace s nízkým zatížením | Nižší pevnost, nevhodné pro oblasti s vysokým zatížením |
| Kompatibilita s magnetickou rezonancí / zobrazovacími metodami | Kompatibilní s MRI, neruší zobrazování | Může způsobovat artefakty na obrazovce nebo být nebezpečný při MRI | Radiolucentní – ideální pro jasné rentgenové/CT/MRI zobrazování | Obecně bezpečné; na snímku se může jevit slabé |
| Biokompatibilita | Vynikající – většina pacientů jej velmi dobře snáší | Dobrý, ale obsahuje nikl, který může u některých způsobit alergické reakce | Velmi dobrý – inertní a dobře snášený | Dobrý – navržen tak, aby se bezpečně rozpustil v těle |
| Oblast použití | Nosné kosti, páteř, klouby, oprava traumatu | Cenově dostupné postupy, dočasná fixace | Operace lebky, obličeje, ruky, dětské případy | Dětské zlomeniny, sportovní zranění a operace obličeje |
| Úvahy o pacientech | Nejlepší pro pacienty citlivé na kovy a pro dlouhodobou stabilitu | Není vhodné pro pacienty s alergií na nikl | Vhodné pro pacienty, kteří potřebují časté zobrazování, nebo s citlivostí na kovy | Ideální pro děti nebo pacienty, u kterých je reoperace nežádoucí |
| Stát | Vysoký | Nízké | Vysoký | Střední až vysoká |
| Odstranitelnost | Trvalé, v případě potřeby nutné chirurgické odstranění | Trvalé, vyžaduje chirurgické odstranění | Trvalé, v případě komplikací může být nutné odstranění | Není třeba odstraňovat – materiál se rozpouští přirozeně |
Závěr
Jsou tedy všechny chirurgické šrouby vyrobeny z titanu? Ne. Přestože je titan široce používán díky vynikajícím mechanickým a biologickým vlastnostem, je pouze jedním z mnoha materiálů, které lze použít k řešení různých problémů. chirurgické potřeby.
Cenově výhodnější alternativou pro dočasné implantáty je nerezová ocel, PEEK je lepší pro zobrazovací chirurgii a biologicky vstřebatelné alternativy činí odstraňování hardwaru zastaralým.
Výběr vhodného materiálu Výběr chirurgických šroubů není univerzální volbou – liší se v závislosti na typu operace, životnosti implantátu, citlivosti pacienta a pooperačních potřebách.
Znalost odlišných výhod každé možnosti umožňuje pacientům i zdravotnickým pracovníkům činit správná rozhodnutí, která usnadní bezpečné uzdravení a úspěšné dlouhodobé výsledky.
