Trenutno stanje in prihodnji obeti umetnih ligamentov za zdravljenje poškodb ACL
Poškodbe sprednje križne vezi (ACL) so pogosto pogoste med športniki. Vsako leto se po vsem svetu izvede več kot 400 000 rekonstrukcij ACL (ACLR). Čeprav je stopnja uspešnosti ACLR več kot 90-odstotna, se znatno število bolnikov še vedno sooča s težavami, kot sta revizijska operacija in dolgotrajni osteoartritis. To je sprožilo raziskave boljših materialov za presadke in umetni ligamenti so se pojavili kot možna rešitev. Nedavni pregled članka, objavljenega v Mechanical Engineering, obravnava trenutno stanje in prihodnje obete umetnih ligamentov za ACLR. Umetne trakove uporabljamo že od petdesetih let prejšnjega stoletja. Ponujajo prednosti, kot je odprava obolevnosti ...
Trenutno stanje in prihodnji obeti umetnih ligamentov za zdravljenje poškodb ACL
Poškodbe sprednje križne vezi (ACL) so pogosto pogoste med športniki. Vsako leto se po vsem svetu izvede več kot 400 000 rekonstrukcij ACL (ACLR). Čeprav je stopnja uspešnosti ACLR več kot 90-odstotna, se znatno število bolnikov še vedno sooča s težavami, kot sta revizijska operacija in dolgotrajni osteoartritis. To je sprožilo raziskave boljših materialov za presadke in umetni ligamenti so se pojavili kot možna rešitev. Nedavni pregled članka, objavljenega vStrojništvoobravnava trenutno stanje in prihodnje obete umetnih ligamentov za ACLR.
Umetne trakove uporabljamo že od petdesetih let prejšnjega stoletja. Zagotavljajo prednosti, kot je odprava obolevnosti na mestu darovalca in tveganje za prenos bolezni, povezanih z avtotransplantati in alografti. Vendar pa imajo tudi slabosti. Nekateri umetni ligamenti so pokazali visoko incidenco zapletov, kot so kronični izlivi, sinovitis in odpoved presadka. Na primer, PTFE Gore-Tex trak ima težave z upadanjem ocene po Lysholmu sčasoma in relativno visoko stopnjo odpovedi presadka, izliva in okužbe.
Proces celjenja rekonstruiranega ACL vključuje dva pomembna dela: integracijo kosti presadka v kostne tunele in intraartikularno ligamentizacijo. Avtotransplantati so obravnavani zaradi njihovih bioaktivnih lastnosti, ki olajšajo celično adhezijo, proliferacijo in osteogenezo. Nasprotno pa umetni ligamenti pogosto nimajo teh bioaktivnih lastnosti, zaradi česar so se raziskovalci osredotočili na izboljšanje njihove bioaktivnosti.
V zadnjih letih je bilo veliko poskusov modifikacije umetnih ligamentov in fiksacijskih naprav. Eden od pristopov je dodajanje bioaktivnih komponent ligamentnim ogrodjem. Na primer, dodajanje komponent ECM, kot sta hialuronska kislina in kolagen, lahko izboljša celično adhezijo in proliferacijo. Druga obetavna sprememba je uporaba materialov na osnovi magnezija v napravah za fiksiranje. Dokazano je, da magnezij spodbuja osteogenezo s povečanjem sproščanja polipeptida, povezanega z genom kalcitonina (CGRP), ki posledično razreši osteogene gene.
Pregled tudi kaže, da bi se morale prihodnje raziskave umetnih vezi osredotočiti na več ključnih področij. Napredni proizvodni procesi, kot sta elektropredenje in 3D-tiskanje, bi lahko izboljšali fizikalne in biološke lastnosti umetnih trakov. Neposredna modifikacija materialov, kot je uporaba naravne svile z dobrimi mehanskimi lastnostmi in celično afiniteto, ima velik potencial. Poleg tega je razumevanje bioloških značilnosti komponent in njihovih ključnih bioloških učinkov ključnega pomena za optimizacijo umetnih ligamentov.
Čeprav še vedno obstajajo izzivi pri uravnoteženju mehanskih in bioloških lastnosti umetnih ligamentov, ta nedavni napredek prinaša upanje za boljše klinične rezultate pri ACLR. Ker se raziskave nadaljujejo, bodo lahko umetni ligamenti nekega dne zagotovili učinkovitejšo in zanesljivejšo alternativo tradicionalnim presaditvam.
Viri:
Zhang, H.,et al. (2024). Trenutni napredek umetnih ligamentov za rekonstrukcijo sprednje križne vezi: od biokompatibilnosti do bioaktivnosti. Inženiring. doi.org/10.1016/j.eng.2024.10.018.