Kostný cement predstavuje dvojzložkové lepidlo, ktoré sa vytvorí zmiešaním a prášok pred použitím zapiť tekutinou. Používa sa na elastické ukotvenie umelých endoprotéz do kostí. Po implantáty sú vložené, umelé kĺby vďaka vlastnostiam kostného cementu okamžite unesie bežné zaťaženie.
Čo je kostný cement?
Kostný cement je lepidlo, ktoré dokáže pevne a elasticky spojiť umelé endoprotézy s kĺbom. Je to polymér metylmetakrylátu. Metylmetakrylát alebo PMMA je široko používaný materiál známy aj ako plexisklo. PMMA veľmi pevne kombinuje dva materiály a je zároveň veľmi elastický. Sú to práve tieto vlastnosti, ktoré predurčujú toto lepidlo na stabilné lepenie súčastí, ktoré sú vystavené stálej mechanike stres. Týka sa to najmä umelých kĺby, Okrem únava v dôsledku operácie je pacient schopný ihneď po zavedení implantátu niesť úplné zaťaženie, pretože materiál má okrem vysokej väzbovej schopnosti aj vysokú elasticitu. Výmena implantátu však môže byť zložitá, pretože je ťažké odstrániť kostný cement. Kostný cement sa úspešne používal pri vkladaní umelých látok kĺby od polovice 20. storočia. To platí pre všetky kĺby, ako napríklad kolenný kĺb, bedrový kĺb, lakťový kĺb alebo ramenné kĺby. Dnes sa kostný cement bežne používa, pretože jeho manipulácia v klinickej praxi je pohodlná a jednoduchá.
Formy, typy a druhy
Kostný cement je jednotný materiál, ktorý je polymérom metylmetakrylátu. Vzniká exotermickou polymerizačnou reakciou po zmiešaní dvoch zložiek, ktoré sa nazývajú spojivo a tvrdidlo. Jedná sa o prášok a tekutina. Kvapalina pozostáva z roztoku monoméru, zatiaľ čo prášok obsahuje aktivačnú látku. Polymerizácia prebieha za vzniku tepla. Po zmiešaní týchto dvoch zložiek sa pôvodne vytvorí hustá pasta, ktorá sa premení na elastickú sklovitú hmotu. Táto látka predstavuje skutočný kostný cement. Jediným rozdielom v zložení kostného cementu je pridanie antibiotiká ako gentamicín na prevenciu lokálnych infekcií v mieste chirurgického zákroku. Doplnenie antibiotiká sa upravuje individuálne. Ďalej kostný cement obsahuje aj rôzne podiely takzvaných kontrastných látok, aby ich bolo možné vizualizovať pri zobrazovacích postupoch, ako sú napr. Röntgen vyšetrenia. Okrem iného síran bárnatý alebo kontrastné látky sa používajú oxid zirkoničitý.
Štruktúra a režim činnosti
Počas chirurgického zákroku sa kostný cement zmieša zmiešaním prášku a tekutiny dohromady. Teplo sa vytvára za vzniku cukroviniek hmota ktorý je vyplnený do kosti. Týmto sa zmiešajú všetky dutiny hmota a zapečatené s ním. Protéza sa potom opatrne vloží do tejto hutnej látky. Viskozita sa postupne zvyšuje a cement hmota tvrdne a formuje matricu. To natrvalo zafixuje umelý kĺb. Cement je stále dostatočne pružný, aby zabezpečil mechanické zaťaženie protézy. Reakčné teplo počas tvorby cementu môže vystúpiť na 70 stupňov Celzia. Organizmus však znesie iba maximálnu teplotu 42 až 46 stupňov Celzia. Nad touto teplotou dochádza k denaturácii telesných bielkovín. Na zabezpečenie tejto nízkej teploty musí byť chirurgický zákrok taký presný, aby bolo možné naniesť veľmi tenké vrstvy kostného cementu. Pri vrstve menšej ako päť milimetrov je odvod tepla postačujúci na to, aby sa ušetrilo okolité tkanivo kvôli väčšej ploche. Okrem toho dochádza k rozptylu tepla aj cez veľkú plochu protézy a cez krv potok.
Lekárske a zdravotné výhody
Použitie kostného cementu sa v klinickej praxi ukázalo ako veľmi úspešné. Pacienti môžu byť po operácii rýchlo remobilizovaní. Protézu je možné rýchlo úplne naložiť. Materiál je veľmi stabilný a odolný, takže dlhodobé výsledky sú veľmi dobré. Mechanická únosnosť je od začiatku tiež veľmi vysoká kvôli pružnosti kostného cementu. Je tiež výhodné, že antibiotiká môžu byť pridané do prášku pred zmiešaním zložiek, čo účinne zabraňuje infekciám v mieste chirurgického zákroku. Po ukončení operácie sa tieto účinné látky pomaly uvoľňujú a pôsobia tak lokálne. Vydanie je také malé, že lokálne antibiotikum je zaistená účinnosť, ale celý organizmus nie je zaťažený antibiotikami. Iba v prípade známeho alergie na antibiotiká, ak sa má operácia kĺbu vykonať bez použitia kostného cementu. V zriedkavých prípadoch pokles krv tlak a kyslík počas operácie sa môže vyskytnúť saturácia. Diskutuje sa o vazodilatačnom účinku cementu v dôsledku tvorby plynov počas polymerizácie. Celkovo je použitie kostného cementu súčasťou rutinnej lekárskej praxe kvôli jeho vysokej úspešnosti. Ak je však potrebné vymeniť protézu, kostný cement sa často ukazuje ako tvrdohlavý. Ak nie je žiadna infekcia, cement sa nemusí úplne odstraňovať. V prípade infekcie je však nevyhnutná radikálna výmena kostného cementu. Súčasné dôkazy však naznačujú, že je jednoduchšie odstrániť cement ako nahradiť cementové náhrady, ktoré sú dobre zarastené do kostného lôžka.
