אוסטאוליזה - אובדן הפרוגרסיבי של רקמת העצם - נשאר אחד הסיבוכים המאתגרים ביותר לאחר arthroplasty משותף הכולל. כמו מיליוני חולים עוברים החלפת ירכיים וברך מדי שנה, כישלון השתלים בשל אוסטאוסטיוזיס מניע את הצורך בניתוחים יקרים. בעוד תגובות דלקתיות ללבוש פסולת כבר הוכרה כבר זמן רב כמו העבריין הראשוני, גוף גדל של ראיות מדגיש את התפקיד הקריטי של טעינה מכנית שימורים בפונקציונליות, כדי לקדם בריאות העצם ממוקדת, כיצד אוסטוזיס ארוך יכול לחקור התנגדות מכנית.

הפתולוגיה של Wear Debris-Driven Osteolysis

שתלים אורתופדיים, אם כי ממונדסים עבור עמידות, מייצרים חלקיקים מיקרוסקופיים חלקיקים לאורך זמן. Polyethylene, מתכת, וחלקיקי ללבוש קרמיקה משוחררים לתוך החלל המשותף ורקמות הסובבות. חלקיקים אלה מוכרים זר על ידי המערכת החיסונית, גורם כרוני דלקת דלקתי כרונית (אוסטאוסטאוקטנות אחריות) מקרוגמנטל phagocytize את ההריסות ושחרור של הסתברות לסרטן (nfmatory אלה) כגון תאים דלקתיים-nbnbn-ilkin-ilkin-ilkin-ild (n-ild) כגון תאים דלקתיים-ildclin-ildclin-ildclin-ildus-ildul otracin-ildcin-ildclin-ildclin-ildcin-ild) (n-ildclin-ilto-iltrarbn-iltrascadele-iltrascin-iltrascadele-iltrascin-iltrarto-iltracin-iltrarto-iltrastracin-iltrarto-iltrarto-iltracin

חוסר האיזון הנובע בין התחדשות העצם לבין היווצרות מוביל לאובדן העצם מוקד סביב השתל, מצב המכונה Periprotic osteolysis אוסטיאוסטוזיס.לאורך זמן, הפסד זה מחליש את ממשק העצם-השתל, גורם סלקטיבי להשתחרר.על פי ה-FLT:0 American Academy of Orthopaedic SurgeonsFLT:1, כמו רפטי נשאר הסימן הנפוץ ביותר עבור תיקון ו-II, כמו במקרה של דלקת פרקים משמעותיים של אוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטרציה.

Bone Homeostasis ו- Mechanotransduction

העצם הוא רקמה דינמי כי כל הזמן להסתגל לדרישות מכניות.תהליך זה, המכונה mechanotransduction, כרוך המרה של גירויים פיזיים אותות ביוכימיים. Osteocytes - תאי העצם בשפע ביותר - לפעול כמו mechanosensors, לזהות שינויים בזרימה נוזלית, מתח, לחץ בתוך ממטריקס העצם. כאשר נתון לטעון פיזיולוגי, אוסטיאוסטאוסטאוסטיטס משחרר אותות שמקדמת היווצרות העצם על ידי פעילות osteoclasts ו-אוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטאוסטסטוסטרית.

לעומת זאת, טעינה מכנית מופחתת - כפי שקורה לעתים קרובות לאחר החלפת מפרקים בשל כאב או מגבלות פעילות - מפרשים מצב של פירוק אוסטאופורוזיס.ללא קלט מכני מספיק, אוסטאוציטים מטה את אותות של עצם ולהגדיל את הביטוי של גורמים כמו sclerostin, אשר מדכא היווצרות העצם.זה לא מגביר את ההשפעות של דלקת לביש, תוך כדי אובדן העצם סביב השתל.

הטעינה מכנית פועלת כך כאי איזון טבעי לאוסטאוסטיוזיס.זה לא רק שומר מסת העצם אלא גם משנה את הסביבה הדלקתית.מחקרים הראו כי טעינה מחזורית מתונה יכולה להפחתת ציטוקין המבוקר של מאקרו-דורג' ולהגדיל את אמצעי התקשורת נגד דלקתיים כגון interleukin-10 (Fve:0Pubmed studyFalphubalralralralralral FLT:1LT).

כיצד טעינה מכנית מונעת אוסטאווליזה

Inhibition of Osteoclast Activity

כוחות מכניים משפיעים ישירות על ציר RANK-RANKL-OPG, מסלול המאסטר המסדיר את אוסטאוקסטוגניטיס. לטעון מגביר את הייצור של אוסטאופרוטגרטין (OPG), קולטן דה-קולי המקשר RANKL ומונע ממנו לפעול נגד אוסטאוקסיסטים (Otraclasts) באופן דינמי, מקטין את RANKLcy בתאים אוסטאוסטיים ופורסים.

קידום אוסיאוט

אוסאולינטוציה - הקשר המבני והתפקודי הישיר בין עצם חיה לבין פני השטח של השתל - חיוני ליציבות השתלה ארוכת טווח.טעינה מכנית מספקת את הגירויים הדרושים לשיפוץ העצם בממשק.שליטה מיקרו-תזונה (בדרך כלל בין 20 ל 50 מיקרומטר) מעודד את הסחף העצם לתוך משטחים של השתלים, בעוד תנועה מוגזמת (>150m) עלולה להוביל לניתוחים חזקים ורקמות מוקדם לאחר ריפוי מוקדם.

ניכוי המיליאום

מעבר להשפעותיו על תאי העצם, טעינה מכנית משנה את התגובה החיסונית המקומית.סיקל זן הוכח כדי לשנות את המאקרופילים מפרו דלקת (M1) ל an Anti-inflammatory (M2) phenotype. זה קוטביזציה מפחיתה את שחרור TNF ⁇ ו- IL-1, תוך הגדלת הייצור של נוגד דלקת ריאות (matory phenotype) וגורמים אלה פחות מלוכדים כדי ליצור חלקיקים.

ראיות קליניות לתמיכה בעומס מכני

מספר מחקרים קליניים הראו את היתרונות של משקל-נושאי משקל ופעילות גופנית על צפיפות העצם periprosthetic. a מצע מחקר שפורסם ב-FLT:0Clinical Orthopaedics ו- ResearchFLT:1 מצאו כי חולים העוסקים בפעילות גופנית קבועה של השתלת משקל לאחר סך של הנדסת שיער הירכיים היו בעלי מינרלי העצם הרדמה גבוהה משמעותית ב-12 חודשים לאחר צפיפות מעקב בהשוואה לריכות מוקדם, אשר הדגישו את קווי שיקום מופחתים מתקדמים.

עם זאת, הסוג, העוצמה והתזמון של חומר טעינה.פעילויות של פשטות גבוהה כגון ריצה או קפיצה עשויים להגדיל את הדור של חלקיקים ולמקם מתח מופרז על ממשק העצם-השתלה.נמוך-נמוך, טעינה מבוקרת - כולל הליכה, רכיבה על אופניים ואימוני כוח - חוזים להציע את האיזון הטוב ביותר.

אסטרטגיות מעשיות לקידום עומס Beneficial

המונחים: early Postoperative Mobilization

מינון משקל מוגן מדיט וגיוס, לעתים קרובות בתוך 24 שעות של ניתוח, הם עכשיו פרוטוקולים סטנדרטיים בתוכניות חלופיות משותפות רבות. חשיפה מוקדמת זו לכוחות מכניים עוזרת לשמור על תפקוד אוסטיסטה, להפחית את קצב השרירים, וממריץ היווצרות העצם בממשק השתל.

תוכניות שיקום

שיקום צריך להיות אינדיבידואליזציה בהתבסס על הגיל של המטופל, איכות העצם, התחלואה, וסוג השתל.תוכנית טיפוסית כוללת:

  • פעילות אירובית דלת-אימפריאלית (הליכה, רכיבה על אופניים) כדי לעורר זרימה נוזלית ודיפוזיה תזונתית בתוך העצם.
  • אימון התנגדות פרוגרסיבי לשרירים המעבירים כוחות דרך המפרקים (למשל, quadriceps, gluteals).
  • איזון ואימון proprioception כדי להפחית את הסיכון של נפילות וטעינה לא אחידה.
  • ניטור רדיוגרפי תקופתי ודנסיטומטרי כדי להעריך את תגובת העצם ולהתאים את רמות הפעילות בהתאם.

שינוי פעילות ובדיקה

חולים צריכים להיות משכילים על האיזון בין עומס הולם ללחץ מופרז.שימוש במעקבי פעילות וחיישנים לבישים יכול לספק משוב בזמן אמת על ספירת צעד, סימטריה הגאה, וכוחות טעינה.מחקרים מציעים כי דפוסי טעינה המחקים הליכה נורמלית - מוכרז על ידי כוח תגובה קרקע מתון ומשטח עומס חלק - הם הגנה ביותר נגד אוסטאוסטיוזיס.

חידושים של עיצוב שתל לשיפור העומס

שתלים מודרניים מונדסים לעבוד בקונצרט עם עומסים מכניים טבעיים. משטחי מתכת פוריים (למשל, מתכת טרבקית, טנטלום) מעודדים את היפוך העצם ולהפיץ מתח באופן יותר אפילו, צמצום זנים שיא שעלולים לגרום מיקרודמאג.בנוסף, משטחים מתקדמים (חצו-linked polyethylenelene, קרמיקה) לייצר פחות חלקיקים, ובכך להפחית את הנטל של רכיבים דלקתיים או יותר.

מודלים ביומכניים וניתוח אלמנט סופי משמשים כעת כדי לייעל צורה של השתלת ומרקם משטח.כלים אלה לעזור לחזות כיצד תרחישי טעינה שונים משפיעים על ממשק העצם-השתלה ומאפשרים למעצבים למזער את הגנת הלחץ - תופעה שבה השתל נושא את רוב העומס, מה שגורם לעצם ליד ל-Resorb.המטרה הסופית היא ליצור השתלה שמניעה ומטען את השלד באופן כמעט זהה טבעי.

כיוונים עתידיים ושפלי מחקר

בעוד היתרונות של טעינה מכנית מבוססים היטב, כמה תחומים נשארים תחת חקירה.ה"דוז" האופטימלי של טעינה - ⁇ , גודל, משך - עדיין יש להגדיר עבור סוגים שונים של שתלים ואוכלוסיות חולים.בנוסף, האינטראקציה בין טעינה לבין גורמים מערכתיים (למשל, תרופות אוסטאופורוזיס, מצבים מטבוליים) אינה מובנת לחלוטין.מחקר על שדות אלקטרומגנטיים דלים ושפל רגישות מצביע על טיפול לא פולשני עלול למנוע גירוי מכני עלול גם כן.

אזור מבטיח נוסף הוא השימוש בציפוי ביואקטיביים המשחררים סוכנים אנבוליים בתגובה לרמזים מכניים.שתלי "חכמים" כאלה יכולים לספק מנות מקומיות של BMP-2 או bisphosphonates בדיוק כאשר וכאשר היווצרות העצם המושרה על ידי טעינה נדרשת כיום.

מסקנה

טעינה מכנית היא כלי חזק, לא תרופתי במאבק נגד דלקת אוסטיאוסטוזיס periprosthetic. על ידי דיכוי פעילות osteoclast, קידום אוסמנטציה, ומשמר את התגובה החיסונית כלפי מצב אנטי דלקתי, טעינה מתאימה משמרת מסה העצם ומרחיבת את הישרדות השתלת.