Mūsdienu medicīnas jomā mākslīgais kauls kā nozīmīga medicīnas tehnoloģija ir devusi jaunu cerību neskaitāmiem pacientiem. Ar materiālzinātnes un medicīniskās inženierijas palīdzību mākslīgais kauls ieņem arvien nozīmīgāku lomu kaulu atjaunošanā un rekonstrukcijā. Tajā pašā laikā cilvēkiem ir daudz jautājumu par mākslīgo kaulu. Piemēram, kādām slimībām mākslīgais kauls ir piemērots? Vai materiāli, ko izmanto mākslīgā kaula sintezēšanai, ir kaitīgi cilvēka organismam? Kādas ir mākslīgā kaula blakusparādības? Tālāk mēs veiksim padziļinātu šo jautājumu analīzi.
Slimības, kas piemērotas mākslīgo kaulu implantiem
Mākslīgā kaula implantu tehnoloģija tiek plaši izmantota dažādu ar kauliem saistītu slimību ārstēšanā. Ortopēdisko traumu jomā, kad kaulu defektus izraisa smagi lūzumi, mākslīgo kaulu var izmantot kā pildmateriālu, lai aizpildītu trūkstošo kaula daļu un veicinātu lūzuma vietas dzīšanu. Piemēram, ja pacientam ir atvērts sasmalcināts lūzums, kauls ir smagi bojāts un autologais kaula transplantāts ir bojāts, tad mākslīgais kauls var nodrošināt atbalstu lūzuma vietai un radīt mikrovidi, kas veicina kaulu šūnu augšanu.
Runājot par kaulu audzēju ārstēšanu, pēc audzēja izņemšanas bieži paliek lieli kaulu defekti. Mākslīgā kaula implantācija var palīdzēt atjaunot kaulu formu un funkcijas, saglabāt ekstremitāšu integritāti un novērst ekstremitāšu invaliditāti, ko izraisa kaulu zudums. Turklāt mugurkaula ķirurģijā mākslīgo kaulu bieži izmanto jostas daļas skriemeļu saplūšanai, priekšējās kakla daļas skriemeļu saplūšanai un citām operācijām. To var izmantot, lai aizpildītu starpskriemeļu telpu, veicinātu kaulu saplūšanu starp skriemeļiem, stabilizētu mugurkaula struktūru un mazinātu sāpes un nervu saspiešanas simptomus, ko izraisa starpskriemeļu disku bojājumi un nestabilitāte. Turklāt dažiem gados vecākiem pacientiem ar osteoporotiskiem skriemeļu kompresijas lūzumiem mākslīgais kauls var uzlabot skriemeļu stiprību pēc implantācijas, mazināt sāpes un uzlabot pacienta dzīves kvalitāti.
Sintētisko mākslīgo kaulu materiālu drošība
Sintētisko mākslīgo kaulu materiāla drošība ir cilvēku uzmanības centrā. Pašlaik visbiežāk izmantotie mākslīgo kaulu materiāli galvenokārt ietver biokeramikas materiālus (piemēram, trikalcija fosfātu un hidroksiapatītu), biostikls, metāla materiālus (piemēram, titāna sakausējumu un titānu) un polimēru materiālus (polipienskābi). Pirms lietošanas uz cilvēka ķermeņa šie materiāli ir pakļauti daudziem eksperimentāliem pētījumiem un stingrai klīniskai pārbaudei.
Biokeramikas materiāliem ir laba bioloģiskā saderība un osteovadītspēja. To ķīmiskais sastāvs ir līdzīgs cilvēka kaulu neorganiskajiem komponentiem. Tie var vadīt kaulu šūnu augšanu un diferenciāciju uz materiāla virsmas un pakāpeniski saplūst ar cilvēka ķermeni. Parasti tie neizraisa acīmredzamas imūnsistēmas atgrūšanas reakcijas. Biostiklam ir arī lieliska bioloģiskā aktivitāte, un tas var veidot spēcīgu ķīmisku saiti ar kaulu audiem, lai veicinātu kaulu audu atjaunošanos un reģenerāciju. Titāna sakausējumiem un titānam ir augsta izturība, izturība pret koroziju un laba bioloģiskā saderība. Tos plaši izmanto mākslīgās locītavās un kaulu fiksācijas ierīcēs. Ilgtermiņa klīniskās lietošanas dati arī liecina, ka tiem ir ārkārtīgi augsta drošība. Noārdāmie polimēru materiāli organismā var pakāpeniski sadalīties nekaitīgās mazās molekulās, un cilvēka organisms tos metabolizē un izvada, izvairoties no sekundāras operācijas riska. Tomēr, lai gan šie materiāli parasti ir droši, dažiem pacientiem var būt alerģija pret noteiktām sastāvdaļām vai citas blakusparādības individuālu atšķirību dēļ.
Mākslīgā kaula blakusparādības
Lai gan mākslīgais kauls vairumā gadījumu var efektīvi veicināt kaula atjaunošanos, var būt dažas blakusparādības. Pašai implantācijas operācijai ir zināmi riski, piemēram, infekcija un asiņošana. Ja brūce pēc operācijas netiek pareizi apstrādāta, baktērijas var iekļūt operācijas vietā un izraisīt infekciju, kas galu galā var izraisīt lokālu apsārtumu, pietūkumu, sāpes un drudzi. Smagos gadījumos tas var ietekmēt mākslīgā kaula dzīšanu un pat būt nepieciešama mākslīgā kaula izņemšana debridementai. Turklāt pēc mākslīgā kaula implantācijas dažiem pacientiem var rasties lokālas sāpes un pietūkums, kas var būt saistīts ar organisma stresa reakciju pēc materiāla implantācijas un apkārtējo audu adaptīvajām izmaiņām. Parasti sāpes laika gaitā pakāpeniski mazinās, bet dažiem pacientiem tās ilgst ilgāk un ietekmē viņu ikdienas dzīvi.
Turklāt mākslīgajiem kauliem ir nepieciešams noteikts laiks, lai tie savienotos ar cilvēka kauliem. Ja dzīšanas procesa laikā tos ietekmē ārēji spēki vai pārmērīga aktivitāte, mākslīgie kauli var nobīdīties vai kļūt vaļīgi, ietekmējot atjaunošanās efektu, un būs nepieciešama ķirurģiska iejaukšanās, lai tos atkal pielāgotu vai nostiprinātu. Turklāt mākslīgajiem kauliem, kas izgatavoti no noārdāmiem materiāliem, pastāv individuālas atšķirības noārdīšanās ātrumā un noārdīšanās produktu metabolisma procesā. Ja tie noārdās pārāk ātri, tie var nenodrošināt pietiekamu atbalsta laiku kaulu atjaunošanai. Ja noārdīšanās produktus nevar savlaicīgi izvadīt no organisma, tie uzkrājas lokāli, kas var izraisīt iekaisuma reakcijas un ietekmēt audu atjaunošanos.
IKopumā mākslīgais kauls nodrošina efektīvu ārstēšanu daudziem pacientiem ar kaulu slimībām. Lietojot atbilstošos apstākļos, tas var ievērojami uzlabot pacientu dzīves kvalitāti. Lai gan materiāli, ko izmanto mākslīgo kaulu sintezēšanai, parasti ir droši, pastāv zināmi riski un blakusparādības. Līdz ar zinātnes un tehnoloģiju attīstību, paredzams, ka nākotnē mākslīgo kaulu materiāli un tehnoloģijas kļūs pilnīgākas, kas var sniegt pacientiem augstāku ārstēšanas pieredzi un ideālākus ārstēšanas efektus.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 4. jūlijs
