老化对基于PMMA的骨水泥在THA修复手术中的热和机械性能的影响
Magnus Reulbach1, Patrick Evers2, Crystal Emonde1
1Laboratory for Biomechanics and Biomaterials (LBB), Department of Orthopaedic Surgery, Hannover Medical School, Anna-von-Borries-Strasse 1-7, 30625, Hannover, Germany.
Journal of the mechanical behavior of biomedical materials
|November 6, 2023
概括
加热软化骨水泥可以在关节修复手术期间轻轻地移除植入物. 这项研究表明,水的吸收降低了水泥的吸收.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 整形外科手术 整形外科手术
- 材料工程 材料工程 材料工程
背景情况:
- 整部关节整形术 (THA) 的修复手术通常涉及具有挑战性的切除水泥组件.
- 松和感染是THA修复的主要征兆.
- 目前的方法可能会在植入物切除过程中造成周围假肢骨损伤.
研究的目的:
- 为了研究生物老化 (吸水) 对聚甲基甲酸 (PMMA) 基骨水泥玻璃化过渡温度 (TG) 的影响.
- 为了确定最佳的加热温度来软化骨质水泥,以方便在THA修订中更温和地切除植入物.
- 建立可靠的数据,以开发热辅助去除技术.
主要方法:
- 以PMMA为基础的骨质水泥样品 (Palacos® R) 在林格溶液和空气中在37°C下老化长达56天.
- 玻璃过渡温度 (TG) 使用差分扫描热量计进行测量.
- 维卡特软化温度是使用维卡特测试来确定的.
- 在老化期间量化了水的吸收.
主要成果:
- 在Ringer溶液中经过56天的老化过程中,Vicat软化温度 (16°C) 和TG (10°C) 均显著降低了水的吸收.
- 在水的吸收和维卡特软化温度之间观察到显著的相关性,直到水泥和.
- 据估计,在身体老化的水泥中,植入物-水泥键松动的最佳软化发生在85°C-93°C之间.
结论:
- 在生物体内吸收的水降低了基于PMMA的骨水泥的软化点.
- 在修订THA.中,建议在85°C-93°C的温度范围内更轻松地去除水泥植入物.
- 这些发现支持开发一种基于热的方法,用于更少的侵入性修复关节管整形.
