Projekti / Programi
PREŽIVETJE IN ANALIZA ALTERNATIVNIH KOMBINACIJ MATERIALA KONTAKTNE POVRŠINE PRI UMETNIH KOLČNIH SKLEPIH
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 3.03.00 |
Medicina |
Nevrobiologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B600 |
Biomedicinske vede |
Kirurgija, ortopedija, travmatologija |
ortopedski implanti, kolčni sklepi, biokompatibilnost, krivulja preživetja, obraba, kovine, keramika, polietilen, kontaktna obraba
Raziskovalci (13)
Organizacije (2)
Povzetek
Poglavitni cilj predlaganega projekta je ugotoviti odvisnost življenjske dobe kolčne proteze v odvisnosti od materiala kontaktne obrabne površine proteze ter ovrednotiti vpliv delovanja posamezne vrste protez na biološko okolje. Izbrali bomo skupine pacientov, ki imajo vgrajene enake femoralne in acetabularne komponente (SL-Plus deblo in Bicon-Plus ponvica), razlikovale se bodo po štirih kombinacijah materiala kontaktne površine. Pri klasičnih kolčnih protezah je femoralna glava izdelana iz kovine in ponvica iz polietilena, t. i. kovina-polietilen proteze. V zadnjem desetletju se je povečala uporaba alternativnih kombinacij kontaktnih površin, pri katerih je obraba manjša. V to skupino sodijo kolčne proteze pri katerih je femoralna glava izdelana iz keramike, ponvica iz polietilena, t. i. proteze keramika-na-polietilen, proteze pri katerih sta tako femoralna glava kot tudi vložek ponvice izdelani iz kovine (slitina Co-Cr-Mo), t. i. proteze kovina-na-kovino, in proteze pri katerih sta obe komponenti izdelani iz keramike, t. i. proteze keramika-na-keramiko. In vitro študije kažejo, da imajo proteze keramika-na-polietilen približno 2-krat manjšo obrabo v primerjavi s protezami kovina-na-polietilen, 20-krat manjšo obrabo kažejo proteze kovina-na-kovino in daleč najmanjšo obrabo proteze keramika-na-keramiko. Klinični rezultati za te sodobne proteze šele prihajajo in ni nujno, da bodo potrdili in vitro predvidevanja, kar se je že pokazalo pri sodobnih protezah protezah kovina-na-kovino.
Izbrali bomo štiri skupine pacientov z omenjenimi tipi protez, ki so bili operirani v naši bolnišnici v obdobju od leta 2000 do 2006. Ocenjujemo, da bo celotno število pacientov več kot 760. Obdelali bomo demografske in klinične podatke posameznih skupin pacientov, izmerili Harris Hip točke pred in po operaciji, določili incidenco omajanja, naredili radiografsko analizo omajanja ter izračunali preživetje posameznih protez. Poleg analize kliničnih podatkov bomo analizirali tudi proteze in vzorce obproteznega tkiva, odstranjene pri revizijskih operacijah. Med revizijsko operacijo bomo tudi merili pH sinovialne tekočine in obproteznega tkiva in tako ovrednostili eventuelne spremembe v kemijskem okolju za posamezne skupine protez. Odstranjene komponente bomo podrobno analizirali z različnimi metodami in določili spremembe naslednjih parametrov: hrapavosti površine, morfološke spremembe (SEM), spremembe kemijske sestave na površini (EDS, XPS) ter volumetrično in linerarno obrabo (CMM). Poleg tega bomo iz tkiva izolirali submikrometrske obrabne delce kovine, keramike in polietilena, določili njihovo morfologijo in sestavo kot tudi biološki vpliv na obprotezno tkivo. Slednje bomo določili na podlagi histološke analize odstranjenih vzorcev tkiva.
Pomen za razvoj znanosti
Predlagane raziskave so pripomogle k pridobivanju novih, kvalitetnih znanstvenih spoznanj in razširile metodološki instrumentarij, ki ga ne bi bilo možno razviti znotraj posameznih področij, t. j. medicine oziroma znanosti o materialih. Vsako izmed teh področij je torej skozi predlagani projekt poglobilo področje svojega temeljnega in aplikativnega raziskovanja. Predlagani interdisciplinarni pristop omogoča boljšo obravnavo zahtevne problematike delovanja umetnih kolčnih sklepov v človeškem telesu in prav zaradi tega je zagotovil izpolnitev zastavljenih ciljev.
Rezultati naše študije so vredni in relevantni za objavo v vrhunskih znanstvenih revijah. Ker v literaturi še ni študije, v kateri bi primerjali skupine pacientov, ki bi se razlikovale v vsaj treh različnih kombinacij materiala kontaktne površine, so rezultati naše študije zanimivi za objavo v eni izmed vodilnih revij na področju ortopedije (J. Bone Joint Surgery Am, IF =3,427; 3/26 orthopedics), kjer smo prejeli pozitivno recenzijo. Poleg tega imamo dve objavi v dveh revijah iz 1. kvartila: J. Biomed. Mater. Res. Part A (IF=2,816, 14/59, engineering biomedical) in Acta Biomaterialia (IF=3,727 (2008); 3/19: materials science, biomaterials) in vabljena predavanja na mednarodnih konferencah (EFORT).
Z združitvijo kliničnih podatkov in analiz odstranjenih komponent in obproteznega tkiva smo dobili odgovore na danes najbolj relevantna vprašanja glede izbire materiala kontaktne površine umetnega kolčnega sklepa, kar bo vplivalo tako na izdelovalce protez kot tudi na medicinsko stroko, saj to pomeni lažjo odločitev za izbiro proteze pri posameznem pacientu.
Pomen za razvoj Slovenije
Rezultati predlaganega projekta so izredno pomembni predvsem za paciente, ki imajo ali bodo imeli vgrajene umetne sklepe, saj bodo rezultati prispevali k boljšemu razumevanju delovanja le-teh in s tem tudi potrebnim spremembam pri njihovi proizvodnji ter klinični uporabi. Podaljšanje življenjske dobe vgrajene proteze posledično pomeni zmanjšanje števila revizijskih operacij. Te operacije predstavljajo ne samo osebne obremenjenosti pacienta zaradi bolečine, omejenega gibanja in dolgotrajnega postoperativnega okrevanja, ampak ne nazadnje tudi finančno obremenitev za zdravstveno blagajno in s tem družbo v celoti.
Z znanstvenim pristopom in načinom organiziranosti projekta se postavljamo v vrh znanstvenih dogajanj in tokov na tem področju, kar dokazujejo tudi naše dosedanje objave v vrhunskih ortopedskih znanstvenih revijah ter nastopi na znanstvenih konferencah. S tem utrjujemo tudi mesto naše države na svetovnem znanstvenem zemljevidu. Tovrstno delo vključuje tudi tesno sodelovanje s tujimi partnerji in dostop do njihovih znanj, kar se kaže v sodelovanju na skupnih projektih in objavljanju skupnih publikacij.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
