Типы костного трансплантата для хирургии сращения позвоночника

Спондилодез - очень распространенная операция на спине и шее. Проще говоря, цель сращения позвоночника состоит в том, чтобы соединить 2 позвоночных кости (позвонка) вместе, создав 1 твердую кость и восстановив стабильность позвоночника или восстановив выравнивание. Чтобы стимулировать слияние костей, хирург позвоночника будет использовать дополнительную кость, называемую костный трансплантат . Этот материал для пересадки необходим для того, чтобы «обмануть» тело, заставив живую кость пересечь щель и соединиться с другой стороной. В этой статье будут рассмотрены различные типы костного трансплантата, доступные сегодня.

Ваш хирург позвоночника может использовать 1 тип костного трансплантата или комбинацию в вашей хирургии. Ваш врач будет учитывать ваш возраст, конкретное состояние позвоночника и общее состояние здоровья при принятии решения о том, какой тип (ы) костного трансплантата использовать.

В настоящее время аутотрансплантат и аллотрансплантат являются наиболее часто используемыми типами костного трансплантата для хирургии сращения позвоночника, но новые биомедицинские материалы выдвигают аргументы в пользу заменителей костного трансплантата. Кредит Фотографии: 123RF.com.

Реальная кость против заменителей костного трансплантата против модификаторов стволовых клеток

Костный трансплантат попадает в 1 из 3 категорий:

  1. Настоящая кость
  2. Заменители костного трансплантата
  3. Специальные белки или модификаторы стволовых клеток, называемые костным морфогенным белком (BMP)

Под настоящей костью понимается костный трансплантат, исходящий от вашего собственного тела (известный как аутотрансплантат или аутогенный) или полученный от донора трупа (называемого аллотрансплантатом).

Заменители костного трансплантата представляют собой материалы, которые пытаются имитировать преимущества трансплантированной кости без побочных эффектов, которые редко, но потенциально могут возникнуть.

В настоящее время костные аутотрансплантаты и аллотрансплантаты человека являются наиболее распространенными вариантами костного трансплантата у пациентов со спондилодезом. Однако заменители костного трансплантата широко используются, и на них ежегодно приходится более 2 миллионов операций по всему миру, согласно обзору заменителей костного трансплантата, опубликованному в 2015 году в World Journal of Orthopaedics . 1

Ниже вы можете узнать о различных типах костных трансплантатов.

Автографт, или аутогенный костный трансплантат

Костный трансплантат аутотрансплантата взят из вашего тела, скорее всего, из бедра (на самом деле таз), ребер или ноги. Хирург также может взять кость из позвоночника, известную как местный аутотрансплантат. Местный аутотрансплантат исходит из самого позвонка и может быть из удаленных костных шпор, пластинки или частей остистого отростка, удаленных во время операций по слиянию, которые удаляют кость, чтобы декомпрессировать защемленные нервы. Поскольку эту кость необходимо удалить, чтобы разжать нервы, ее можно использовать повторно, чтобы использовать в качестве трансплантата.

Костный аутотрансплантат является наиболее популярным типом костного трансплантата, потому что у него нет риска передачи заболевания, и ваш организм хорошо переносит пересадку, потому что кость исходит от вашего собственного тела. Поскольку ваше тело уже знакомо с костью, оно создает оптимальные условия для здорового слияния костей.

Хотя преимущества аутотрансплантата многочисленны и трудны для репликации заменителей костного трансплантата, есть некоторые недостатки. Взятие кости из вашего собственного тела означает, что ваше хирургическое время может быть больше (если оно не взято из позвонка), потому что это добавляет дополнительный хирургический участок к вашей процедуре. Если взять из таза, это также увеличивает стоимость вашей операции и может привести к увеличению послеоперационной боли. Однако положительным моментом является то, что эта кость намного лучше, поскольку содержит ваши собственные клетки, которые сразу же начинают работать, чтобы начать процесс слияния.

Аллотрансплантат Bone

Аллотрансплантат - это кость, полученная от донора - этот тип костного трансплантата извлекается из трупа. Аллотрансплантаты не формируют новую кость, как аутотрансплантат, так как эта кость не имеет каких-либо живых клеток, образующих кости. Скорее, она обеспечивает основу для прорастания новой кости, как эшафот, для роста костных клеток. Со временем новые костные клетки реконструируют и заменяют донорскую кость. Чтобы предотвратить передачу заболевания, аллотрансплантатная кость тщательно дезинфицируется.

Хотя аллотрансплантат имеет то преимущество, что не требует дополнительного хирургического участка, связанного с аутотрансплантатом, его недостатки включают в себя небольшой риск передачи заболевания и снижение прочности кости из-за удаления клеток роста костей и белков при дезинфекции кости. Время слияния также увеличивается, поскольку в этом трансплантате нет клеток-хозяев.

Заменители костного трансплантата

Деминерализованный костный матрикс (DBM)
Деминерализованный костный матрикс (DBM) - это аллотрансплантатная кость, у которой удалено минеральное содержание (кальций). В кости остаются вещества, стимулирующие рост на основе белков, такие как коллаген, белки и факторы роста. DBM выпускается в различных формах - порошок, гранулы, замазка, гель, чипсы - и его обработанная природа делает его низким с точки зрения передачи болезни. Тем не менее, DBM недостаточно сильна, чтобы стимулировать слияние костей, поэтому она обычно сочетается с другими трансплантатами.

Заменители на основе керамики и синтетические удлинители костного трансплантата
Керамика, сульфат кальция, фосфат кальция и другие синтетические наполнители костного трансплантата являются распространенными заменителями костного трансплантата. Их состав похож на аллотрансплантат. И, как и аллотрансплантат, синтетические заменители стимулируют рост новой кости на своей поверхности, а затем растворяются, когда новая кость находится на месте.

Керамика и синтетические удлинители костного трансплантата могут похвастаться множеством преимуществ: они не имеют риска передачи заболевания, нетоксичны, легко стерилизуются и могут быть изготовлены в различных размерах и формах. Основным недостатком является их ограниченная сила. Эти трансплантаты многообещающе работают в качестве каркаса (обеспечивая основу для роста костей), но сами по себе они не могут стимулировать рост костей.

Костные морфогенетические белки (BMPs)
Вы естественным образом производите костные морфогенетические белки (BMPs), и эти вещества будут способствовать заживлению кости после слияния, так как эти вещества стимулируют ваши собственные стволовые клетки превращаться в костные клетки. Также было показано, что они снижают побочные реакции на заменители аллотрансплантата и костного трансплантата. В то время как большое количество кости необходимо для извлечения небольшого количества BMP, ученые генетически проектируют белки, чтобы сделать их более доступными. Существуют потенциальные риски использования BMP, поэтому хирург должен иметь опыт работы с этим веществом. Использование этого материала может быть «не по назначению» или использоваться за пределами официальных критериев использования. BMP необходимо использовать со структурным агентом, таким как костный трансплантат или заменители.

Привитые композиты
Композиция костного трансплантата - это комбинация веществ для достижения наибольшего успеха сращения кости. Обычные комбинации включают коллаген и керамику для имитации структуры собственной кости пациента, DBM и клетки костного мозга для стимуляции роста новой кости, а также BMP и керамику.

Взгляд в будущее костных трансплантатов сращения позвоночника

Авторы обзора World Journal of Orthopaedics указали на некоторые новые области, которые намекают на то, что должно произойти для заменителей костного трансплантата. Исследователи видят многообещающие свойства в заживлении костей мезенхимальных стволовых клеток, полученных из костного мозга, генной терапии и тканевой инженерии. На данном этапе эти технологии показали себя многообещающими только в исследованиях на животных, но они могут предложить взгляд на то, что находится на горизонте для трансплантации спинного мозга.

Многие типы костных трансплантатов для успешной операции на позвоночнике

В настоящее время аутотрансплантат и аллотрансплантат являются наиболее часто используемыми типами костного трансплантата для хирургии сращения позвоночника, но новые биомедицинские материалы выдвигают аргументы в пользу заменителей костного трансплантата. Благодаря множеству успешных вариантов костного трансплантата, доступных сегодня, ваш хирург выберет правильный тип (ы) для вас, чтобы дать вашему спондилодезу лучший шанс для правильного заживления.

Просмотр источников

Ссылка:
1. Гупта А., Куккар Н., Шариф К., Майн Б.Дж., Альберс К.Е., Эль-Амин III SF. Костный трансплантат заменяет слияние позвоночника: краткий обзор. Мир J Ортоп . 2015; 6 (6): 449–456. doi: 10.5312 / wjo.v6.i6.449. Опубликовано в Интернете 18 июля 2015 г. https://www.wjgnet.com/2218-5836/full/v6/i6/449.htm. Доступ 2 ноября 2018 года.

Источники:
Альтернативы костного трансплантата. KnowYourBack.org от Североамериканского общества позвоночника. https://www.knowyourback.org/KnowYourBack/Treatments/SurgicalOptions/BoneGraftAlternatives. Доступ 2 ноября 2018 года.

Дженис Л.Г. Костные трансплантаты в хирургии позвоночника. OrthoInfo от Американской академии хирургов-ортопедов. https://orthoinfo.aaos.org/en/treatment/bone-grafts-in-spine-surgery. Последняя проверка в январе 2016 года. Доступны 2 ноября 2018 года.