Новости

Dec 23, 2023

Титановые изделия из магнитоуправляемых растущих стержней (MCGR) для лечения деформаций позвоночника у детей

Scientific Reports, том 12, номер статьи: 10811 (2022) Цитировать эту статью 3983 Доступов 3 Цитирования 2 Подробности об альтметрических метриках Магнитоуправляемые растущие стержни (MCGR) являются эффективным

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 10811 (2022) Цитировать эту статью

3983 Доступа

3 цитаты

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Растущие стержни с магнитным управлением (MCGR) являются эффективным методом лечения сколиоза с ранним началом (EOS). В последние годы возрастающий износ титана наблюдался в тканях, прилегающих к имплантатам, и в образцах крови этих пациентов. Целью данного исследования является изучение потенциальной корреляции между количеством потерь металла и уровнем титана в крови во время лечения MCGR, а также факторов, влияющих на износ металла. В общей сложности 44 MCGR (n = 23 пациента) были извлечены в среднем через 2,6 года после имплантации и проанализированы с использованием инструмента тактильных измерений и последующего расчета потерь металла. Уровни титана в плазме (n = 23) были получены с помощью масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS). Проанализирована корреляция обоих параметров, а также влияющих факторов. Истирание титана на MCGR наблюдалось у большинства имплантатов. Не было выявлено корреляции износа металлического имплантата или показателей титановой плазмы с длительностью имплантации MCGR, количеством процедур внешнего удлинения, амбулаторным статусом пациента, полом, весом или ростом. Потери материала на MCGR показали положительную корреляцию со значениями титана в плазме крови. Настоящее исследование является одним из первых исследований, в которых анализируются полученные MCGR с использованием высокоточных метрологических методов и сравниваются эти результаты с анализами ICP-MS, определяющими содержание титана в крови.

Детям с прогрессирующим ранним сколиозом (СРЭ) часто требуется хирургическое лечение для контроля деформации, сохранения потенциала роста позвоночника и предотвращения синдрома торакальной недостаточности1. За последние десятилетия было внедрено несколько благоприятных для роста спинальных имплантатов, большинство из которых требуют повторяющихся хирургических вмешательств для удлинения имплантата для сохранения роста позвоночника. В последнее время магнитно-управляемые растущие стержни (MCGR) делают ненужными многочисленные хирургические процедуры удлинения у подгруппы пациентов с ЭОС2. В ряде исследований сообщалось о краткосрочных и долгосрочных результатах применения MCGR при лечении ранних деформаций позвоночника3,4,5,6. Хотя способность контролировать прогрессирование деформации и польза от амбулаторных отвлечений MCGR очевидны, остаются опасения по поводу риска осложнений, включая образование чрезмерного количества металлических остатков.

MCGR состоят из биомедицинского титанового сплава (Ti-6Al-4V)7. Несмотря на биологическую и механическую совместимость титана, микроскопические металлические частицы широко наблюдались внутри стержней8 и в окружающих тканях стержней7,9,10,11. Было высказано предположение, что остатки титанового износа могут локально приводить к воспалительным реакциям, остеолизу или расшатыванию имплантата11,12,13. Кроме того, считается, что частицы титана попадают в кровоток и накапливаются в других тканях и отдаленных органах14. Благодаря способности генерировать активные формы кислорода титан может вызывать окислительный стресс и увеличивать риск развития рака15. Эти возможные долгосрочные последствия воздействия частиц титана, вызванных имплантатами, привлекли внимание и вызвали обеспокоенность. Несколько исследований показали повышение концентрации титана в цельной крови, сыворотке или моче пациентов после имплантации спинальных титановых устройств детям9,10.

Также наблюдались следы износа как признак истирания металла от MCGR8,16,17, но лишь в немногих исследованиях использовались метрологические методы для характеристики степени истирания металла16. Измерение истирания имплантатов является сложной задачей, особенно из-за небольшого масштаба изменений материала и индивидуальных форм, в которых может проявляться истирание. Таким образом, необходимы очень точные приборы, которые могут обнаружить истирание возникающих форм.

Целью данного исследования было изучение степени износа титана (т.е. объема истираемого материала) у детей во время лечения MCGR и потенциальной корреляции между потерей материала на MCGR и значениями титана, измеренными в плазме крови. Кроме того, были оценены факторы, связанные с пациентом (вес, рост, пол, способность передвигаться) и факторы, связанные с имплантатом (продолжительность лечения, количество дистракционных процедур), которые могут влиять на потерю материала на стержнях.