Cemento osseo

Cemento osseo è un adesivo bicomponente, che si crea prima dell'uso miscelando una polvere con un liquido entro breve tempo. Viene utilizzato per l'ancoraggio elastico di endoprotesi artificiali alle ossa. Dopo che gli impianti sono stati inseriti, le articolazioni artificiali possono essere immediatamente riutilizzate grazie alle proprietà del cemento osseo.

Cos'è il cemento osseo?

Il cemento osseo è un adesivo che può legare saldamente ed elasticamente le endoprotesi artificiali all'articolazione. È un polimero a base di metil metacrilato. Il metil metacrilato o PMMA è un materiale molto diffuso, noto anche come plexiglass. Il PMMA collega due materiali molto saldamente ed è anche molto elastico allo stesso tempo. Sono proprio queste proprietà che rendono questo adesivo ideale per l'incollaggio stabile di componenti esposti a sollecitazioni meccaniche costanti. Ciò è particolarmente vero per le articolazioni artificiali.

A parte l'esaurimento causato dall'operazione, il paziente è completamente resiliente subito dopo aver inserito l'impianto, poiché il materiale non solo è altamente elastico ma ha anche un alto grado di elasticità. Tuttavia, cambiare l'impianto può essere difficile perché il cemento osseo è difficile da rimuovere.

Il cemento osseo è stato utilizzato con successo per l'inserimento di articolazioni artificiali dalla metà del XX secolo. Questo vale per tutte le articolazioni come l'articolazione del ginocchio, dell'anca, del gomito o dell'articolazione della spalla. Oggi, il cemento osseo viene utilizzato di routine perché è comodo e facile da usare nella pratica clinica.

Forme, tipi e tipi

Il cemento osseo è un materiale uniforme, che è un polimero fatto di metilmetacrilato. Viene creato da una reazione di polimerizzazione esotermica dopo la miscelazione di due componenti, noti come leganti e indurenti. È una polvere e un liquido. Il liquido è costituito da una soluzione del monomero, mentre la polvere contiene la sostanza attivante.

La polimerizzazione procede con lo sviluppo del calore. Dopo che i due componenti sono stati miscelati, viene creata una pasta pastosa, che si trasforma in una sostanza elastica simile al vetro. Questa sostanza è il vero cemento osseo.

Ci sono solo differenze nella composizione del cemento osseo per quanto riguarda l'aggiunta di antibiotici come la gentamicina per prevenire infezioni locali nel sito chirurgico. L'aggiunta di antibiotici viene regolata individualmente.

Inoltre, il cemento osseo contiene anche proporzioni diverse dei cosiddetti agenti di contrasto per poterli visualizzare in procedure di imaging come gli esami radiografici. Come mezzo di contrasto vengono usati solfato di bario o biossido di zirconio.

Struttura e funzionalità

Durante l'operazione, il cemento osseo viene miscelato mescolando polvere e liquido. Quando viene generato calore, viene creata una massa pastosa che viene versata nelle ossa. Tutte le cavità vengono mescolate con questa massa e quindi chiuse. La protesi viene quindi accuratamente incorporata in questa sostanza pastosa. C'è un aumento crescente della viscosità, la massa del cemento si indurisce e forma una matrice. Questo fissa in modo permanente l'articolazione artificiale. Il cemento è ancora sufficientemente flessibile da garantire la capacità portante meccanica della protesi.

Il calore di reazione durante la formazione del cemento può aumentare fino a 70 gradi Celsius. Tuttavia, l'organismo può tollerare solo una temperatura massima compresa tra 42 e 46 gradi Celsius. Al di sopra di questa temperatura si verifica una denaturazione delle proteine ​​del corpo. Per garantire questa bassa temperatura, la procedura chirurgica deve essere così precisa da poter utilizzare strati molto sottili di cemento osseo. Con uno strato inferiore a cinque millimetri, la dissipazione del calore è sufficiente grazie alla maggiore superficie per proteggere il tessuto circostante. Il calore viene anche dissipato attraverso l'ampia superficie della protesi e attraverso il flusso sanguigno.

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Benefici medici e per la salute

L'utilizzo del cemento osseo si è dimostrato molto efficace nella pratica clinica. I pazienti possono essere rapidamente rimobilizzati dopo l'operazione. La protesi può essere rapidamente caricata completamente. Il materiale è molto stabile e durevole, quindi i risultati a lungo termine sono molto buoni. Anche la resilienza meccanica è molto elevata sin dall'inizio grazie all'elasticità del cemento osseo.

È anche vantaggioso che gli antibiotici possano essere aggiunti alla polvere prima che i componenti siano miscelati, il che previene efficacemente le infezioni nel sito chirurgico. Dopo l'operazione, questi principi attivi vengono rilasciati lentamente e quindi esercitano un'influenza locale. Il rilascio è così basso da garantire un effetto antibiotico locale, ma l'intero organismo non è appesantito da antibiotici. La chirurgia articolare deve essere eseguita senza l'uso di cemento osseo solo se è nota un'allergia agli antibiotici.

In rari casi, l'operazione può portare a un calo della pressione sanguigna e alla saturazione di ossigeno. È in discussione un effetto vasodilatatore del cemento attraverso la formazione di gas durante la polimerizzazione. Nel complesso, l'uso del cemento osseo fa parte della routine medica a causa del suo alto tasso di successo.

Tuttavia, quando una protesi deve essere sostituita, il cemento osseo si rivela spesso ostinato. Se non c'è infezione, il cemento non deve essere completamente rimosso. In caso di infezione, invece, è necessaria una sostituzione radicale del cemento osseo. Tuttavia, secondo le conoscenze oggi disponibili, è più facile rimuovere il cemento che sostituire le protesi prive di cemento che sono cresciute bene nel letto osseo.