Mäluga sulam aitab luudel kiiremini ja usaldusväärsem alt paraneda

Mäluga sulam aitab luudel kiiremini ja usaldusväärsem alt paraneda
Mäluga sulam aitab luudel kiiremini ja usaldusväärsem alt paraneda
Anonim

COLUMBUS, Ohio – metalltraat, mis "mäletab" oma kuju, võib olla ideaalne luumurdude kiiremaks ja usaldusväärsemaks paranemiseks.

Teadlased võrdlesid Nitinooli – nikli ja titaani sulamit – roostevaba terasega katses, mille eesmärk oli välja selgitada, milline metall toimib simuleeritud luumurru korral kõige paremini. Kui roostevabast terasest traat kaotas simulatsiooni ajal pinge, hoidis Nitinol pidevat tõmmet. Pinge kadumine võib põhjustada luu ebaõiget paranemist.

"Metallid nagu Nitinol mäletavad oma esialgset kuju," ütles Ohio osariigi ülikooli ortopeedia ja biomeditsiinitehnika dotsent Alan Litsky."Seda kuju "mälu" saab kasutada luumurdude kokkupressimiseks, mis võib tähendada kiiremat paranemisaega ja luu paremat sulandumist."

Litsky esitleb oma tulemusi 20. mail Hawaiil Kamuelas toimuval Maailma Biomaterjalide Kongressil.

Üks levinud viis, kuidas kirurgid teatud luumurde ravivad, on traadi sidumine kahjustatud luu ümber, et murdunud tükid kokku tõmmata. Probleem on selles, et roostevaba teras – kõige tavalisem nendes juhtmetes kasutatav metall – kipub aja jooksul lahti minema, kuna metall liigub aeglaselt läbi luu. See vähendab luumurrule avaldatavat survet ja võib põhjustada halva paranemise.

Nitinool, kui seda venitatakse enne murtud luu ümber mähkimist, on see lõtvumise vastu, kuna jätab meelde oma esialgse kuju. See "mälu" võimaldab traadil jätkata luu kokkusurumist ka pärast seda, kui luu hakkab seda absorbeerima.

Nitinooli kuju saab muuta alla teatud temperatuuri; seejärel hüppab see kuumutamisel tagasi oma algsele kujule.Murru parandamiseks Nitinol jahutatakse, venitatakse ja mähitakse ümber murtud luu. Kehatemperatuurini soojenedes "mäletab" traat oma esialgset pikkust. See pinguldub luu ümber ja hakkab luumurdu kokku suruma suuremal määral, kui seda oleks võimalik saavutada lihts alt traadi pingutamisega.

Selles uuringus kasutasid teadlased luude kujutamiseks silindrilisi torusid. Torud ühendati hüdrosüsteemiga, mis võis muuta torude asendit, et simuleerida seda, mis juhtuks kuuenädalase luumurdude paranemisperioodi jooksul. Eraldi katsetes mässisid teadlased silindrid roostevabast terasest traadi ja nitinooliga, et võrrelda nende tõhusust "luude" koos hoidmisel õige kokkusurumisega.

Nitinoli traat venitati 108 protsendini selle pikkusest, enne kui see silindrite ümber mähiti. Seejärel soojendati. Kui teadlased liigutasid silindreid aeglaselt kokku, et simuleerida, mis juhtub siis, kui traat luusse migreerus, tõmbus traat pingule.Nitinool suutis siiski säilitada silindrite vahel peaaegu sama survetaseme.

Teadlased tegid sama katse roostevabast terasest traadiga. Kui silindrid hakkasid üksteise poole liikuma, kaotas roostevaba teras koheselt oma võime murru kokku suruda, ütles Litsky. Luu paranedes kipub roostevaba teras lahti minema, kaotades oma võime luudele survet avaldada.

"Roostevaba teras hoiab asju seal, kus nad olid, Nitinol aga surub luumurdude tükid kokku," ütles Litsky. "Kui kasutate roostevabast terasest traati ja midagi läheb lahti, kaob murru surve."

Kui kasutate Nitinoli luumurdude parandamiseks, loputab kirurg murrukohta kehatemperatuurist veidi jahedama veega, seejärel mähib eelnev alt venitatud nitinooli traadi ümber murrukoha. Pärast traadi soojenemist proovib see taastada oma esialgse kuju ja seejärel surub luu pidev alt kokku tagasi.

"Nitinooli traadi võti on selle võime saavutada ja säilitada luu paranemise ajal kõrget survet," ütles Litsky.

Litsky viis läbi uuringu Ohio osariigi ortopeediliste biomaterjalide laboris koos Ohio osariigi meditsiini- ja rahvatervise kolledži üliõpilase Todd Ritzmaniga; Brian Sears Columbuse Granti haiglast; ja Ajay Seth, Ohio osariigi ortopeediline resident.

Populaarne teema