CC BY
501
УДК 616.711—089.844:541.64
Современные костные цементы для пункционной вертебропластики (обзор литературы)
Педаченко Е.Г., Кущаев C.B.
Институт нейрохирургии им.акад.АП.Ромоданова АМН Украины, Киев
Ключевые слова: вертебропластика, костные цементы, Palacos, минимальноинвазивная спинальная нейрохирургия.
Введение. Пункционная вертебропластика (ПВ) является современным методом лечения больных с разнообразными поражениями тел позвонков на почве остеопороза, травмы, опухолевого процесса.
В предлагаемой статье анализируются данные литературы по вопросам выбора костного цемента для проведения вертебропластики. Проведена сравнительная оценка наиболее распространенных костных цементов, используемых для вертебропластики.
Введение костных цементов в пораженное тело позвонка обеспечивает его надежную консолидацию, предотвращает развитие компрессионного перелома, устраняет болевой синдром. Именно от адекватного выбора костного цемента и метода его использования зависят результаты операции.
Использование полиметилметакрилата. Полиметилметакрилат (ПММА) является производным акриловых смол, разработан как пластический материал в 30-х годах XX столетия [6,7,21].
Первоначально полимеры на основе эфи-ров акриловой и метакриловой кислот использовались в стоматологии. И сегодня практически все современные композиционные пломбировочные материалы содержат в качестве органической основы полифункциональные метакри-латы. Однако уникальные свойства метакрила-тов в хирургии были использованы несколько позже — их применение в пластической и реконструктивной хирургии для ринопластики и пластики орбитальной области началось в 50— 60-х годах. В торакальной хирургии некоторое время выполнялось "пломбирование" легких при туберкулезе, однако позже от этого метода отказались [21].
В ортопедии наиболее широкое применение ПММА нашел для фиксации протезов и имплантатов. В 1958 г. впервые были использованы акриловые смолы для укрепления протеза головки бедренной кости при артропласти-ке [6,7,21]. Методика используется до настоя-
щего времени. Проведенные многочисленные исследования показали высокие биомеханические свойства производных акриловых смол, их надежность и прочность [3,6,17,21,42,56]. В последующем для ортопедической практики были разработаны специальные полиметилметакри-латы, получившие название костных цементов.
В нейрохирургии композиционные материалы на основе полиметилметакрилата начали применять для пластики дефектов черепа и используются с этой целью до сих пор. Некоторыми авторами ПММА даже использовался для окутывания аневризм сосудов головного мозга [21].
В спинальной нейрохирургии ПММА впервые применен в 1959 г. [33]. При проведении стабилизирующей операции на шейном отделе позвоночника произведена консолидация пораженных сегментов позвоночника путем окутывания метакрилатом остистых отростков и дуг позвонков [33]. В 1967 г. впервые описана техника корпородеза метилметакрилатом после корпорэктомии по поводу лимфомы на шейном отделе позвоночника [21]. С того времени подобные операции стали использоваться в нейрохирургии на всех уровнях позвоночника. В большинстве случаев — это открытые оперативные вмешательства с последующей установкой различных типов металлических стабилизирующих систем [21]. В 1998 г. было описано использование ПММА для корпороплас-тики при торакоскопической корпорэктомии [18].
Пункционная вертебропластика. Пункци-онная вертебропластика (перкутанная цемен-топластика, перкутанная вертебропластика, транспедикулярная вертебропластика) — новый малоинвазивный метод обеспечения стабилизации и консолидации поврежденных тел позвонков с использованием костных цементов [2,11,12,13,17,20,29,30,41,45,53]. Метод разработан в конце 80-х — начале 90-х годов во Франции для хирургического лечения агрессивных форм гемангиом позвоночника [10,12,17,20,42]. В на-
стоящее время применяются методики ПВ на шейном, грудном и пояснично-крестцовом отделах позвоночника [12,17,29,30,45,53].
Принцип вмешательства заключается во введении костных цементов в тело пораженного позвонка. Полужидкий цемент распространяется по губчатой ткани и по мере полимеризации костного цемента обеспечивается консолидация пораженного позвонка. Другим важным свойством метода является обеспечение надежной стабилизации тела позвонка и предупреждение развития его компрессионного перелома [15,20,30,45].
Помимо обеспечения опорной функции, введение в тело позвонка стабилизирующего агента приводит к значительному уменьшению выраженности болевого синдрома [12,13,20,29,53]. Эта особенность вмешательства позволила использовать введение композиционных материалов при остеопорозе и при метастазах в тела позвонков [10,11,12,13,29,30,41,45]. В настоящее время в США 80% ПВ выполняется при хирургическом лечении остеопороза позвоночника [10,29].
В последние годы ПВ применяется при первичных и метастатических опухолях тел позвонков, "критическом" остеопорозе позвоночника, травматических повреждениях тел позвонков [2,11,12,13,17,20,29,30,41,45,53].
Физико-химические свойства ПММА. Костный цемент, применяемый в хирургии, представлен двумя составными частями — жидким мономером и сыпучим порошком-полимером (см.формулу).
СН2 = С -СООН
СН2 СООН2
СООН
СООН
СН2 - С — СН2 - С — СН2 — С — I I I
СНз СНз СНз
Мономер является легко воспламеняющейся жидкостью с неприятным запахом. Имеет свойство самостоятельной медленной полимеризации, ускоряющейся под действием высоких температур и при ультрафиолетовом облучении. Для предотвращения этого процесса в мономер добавляют ингибитор реакции - стабилизатор гидрохинон. В мономере содержится М",М-диметил-п-толуидин — активатор реакции взаимодействия мономера и полимера. Токсичность ПММА обеспечивается за счет мономера [28,42].
При попадании мономера на кожу возможно развитие контактного дерматита, пары мо-
номера могут воздействовать на контактные линзы работающего. Сообщается о вредном вли-яниии летучих паров мономера на дыхательные пути [22,40,43,55].
Полимер представлен полимеризированным ПММА с метилметакрилатом — сополимером.
При смешивании двух составляющих происходит реакция: диметил-п-толуидин, который располагается в жидкой части цемента, активирует катализатор полимеризации перок-сид бензоила, содержащийся в порошке, и в течение последующих 10 мин происходит реакция полимеризации мономера, которая приводит к связыванию гранул полимера. Во время полимеризации полужидкая масса превращается в твердый конгломерат с высокой прочностью и образуется костный цемент [28,42].
Обычно для придания костному цементу рентгеноконтрастности добавляют либо металл (например, цирконий в Palacos либо бария сульфат (например, Simplex) [28,42].
В настоящее время выпускается более 30 видов различных костных цементов. Все они разработаны на основе ПММА и отличаются друг от друга различным соотношением мономера (жидкого компонента) и полимера (порошкообразного компонента). Соотношением составляющих костного цемента определяется текучесть цемента и его вязкость. Так, были разработаны цементы с низкой вязкостью, которые способны хорошо распространяться по губчатой ткани позвонка, проникая в небольшие по размерам интратрабекулярные пространства [42].
Скорость реакции полимеризации после смешивания мономера и полимера зависит от следующих основных факторов [28,42]:
1) молекулярной массы полимера,
2) метода производства полимера,
3) качества полимера,
4) соотношения мономера и полимера,
5) влажности и температуры помещения, в котором происходит смешивание,
6) наличия других химических веществ и компонентов.
Обычной пропорцией жидкого и сухого компонентов вещества является, соответственно, 20 мл и 40 г. Даже небольшое отступление от этого взаимоотношения ведет к значительному изменению свойств цемента и временных фаз полимеризации [27,28,42].
В процессе приготовления костного цемента различают четыре основные фазы:
1) фазу смешивания (длительностью до 30— 40 с),
2) фазу склеивания (длительностью от 5 до 30 с),
3) рабочую фазу (длительностью от 3 до 5 мин),
4) фазу затвердения (длительностью 4—5 мин).
Время каждой из фаз может изменяться в
связи с изменением температуры окружающей среды, в которой происходит смешивание [28,42].
В зависимости от взаимоотношения вышеописанных фаз различают три вида костных цементов: высокой вязкости, средней и низкой вязкости (табл. 1).
Костные цементы высокой вязкости имеют короткие первую и вторую фазы. Рабочая фаза обычно характеризуется достаточной протяженностью, в течение этого времени выделение тепла происходит равномерно.
Костные цементы низкой вязкости длительное время после смешивания сохраняют жидкое состояние. Затем цементы быстро зат-вердеваюет и при этом резко выделяется тепло.
Таблица 1. Классификация костных цементов в зависимости от вязкости
Цементы высокой вязкости Palacos, Palamed G, Gopal
Цементы средней вязкости VersaBond
Цементы низкой вязкости Osteopal, Sulcem, Coriplast, Sulfix-60, Cemex
Костные цементы средней вязкости, подобно цементам низкой вязкости, сохраняются в таком состоянии длительно, а затвердение их происходит медленно, как и цементов высокой вязкости.
Смешивание цемента можно производить вручную или с помощью специальных миксеров (чаще вакуумных). В процессе смешивания композитов образуются макропоры ( 1 мм) и микропоры (<1 мм) [6,28,42,47]. Наличие пор в деполиризованном костном цементе называется порозностью костного цемента. Считается, что прочность цемента определяется степенью его порозности. Использование аппаратов обеспечивает лучшее смешивание компонентов, что в последующем повышает его прочность [21,23,31].
Использование вакуумных миксеров приводит к значительному уменьшению порознос-ти цемента, вследствие чего увеличивается его прочность [54].
Изучались механические свойства костного цемента палакос (Ра1асоБ), смешивание составляющих которого производилось механически и с помощью различных аппаратов. Показано, что костный цемент, смешанный аппаратным способом, обладает меньшей порозностью и вы-
держивает большие нагрузки, чем приготовленный вручную [19].
Реакция полимеризации костного цемента сопровождается выделением тепла, в некоторых случаях температура достигает 80°С [16].
Добавки для улучшения свойств цемента. Антибиотики. Хотя метилметакрилат обладает антимикробными свойствами за счет температурной реакции и определенной токсичности полимера, в некоторые костные цементы добавляются антибактериальные препараты. Так, костный цемент Simplex содержит в своем составе тобрамицин, Palakos G — гента-мицин, Gopal — гентамицин и клиндамицин и т.д. [24]
Согласно заключению FKA, включенные в состав цементов антибактериальные препараты служат только для профилактики инфекционных осложнений операции. Введение цементов в очаги острой или хронической инфекции недопустимо [24].
Добавки для улучшения контрастирования. Несмотря на включение контрастных веществ в состав костных цементов, рентгеноконт-растность большинства из них следует признать недостаточной (особенно цирконийсодержащих). Для улучшения рентгеноконтрастности цементов большинство хирургов дополнительно используют танталовую пыль. В то же время, барийсодержащие цементы (Simplex) дополнительного контрастирования не требуют [6,12,21].
Добавки для улучшения механических свойств цемента. Процесс улучшения механических свойств композиционных материалов непрерывно продолжается. Это обусловлено, в первую очередь, недостаточной прочностью цементов при проведении артропластики тазобедренного сустава. Основными показателями механической прочности костных цементов являются коэффициент усталости костного цемента, его прочность на излом и на растяжение, жесткость на изгиб и на компрессию и др. [24].
В настоящее время основным направлением в совершенствовании механических свойств цементов является добавление в ПММА различных компонентов.
Так, механические свойства цемента повышаются при добавлении к нему апатитов, во-ластонита, гидроксилапатита, фосфата кальция [44].
По данным литературы, считается целесообразным добавлять гидроксилапатитовые стронцийсодержащие композиты в стандартные цементы для повышения их устойчивости при выполнении ПВ [36].
Для улучшения механических свойств костного цемента некоторые хирурги предлагают
добавлять карбографит, костную стружку, титановую пыль и др. [1,3,4,5,21,25,28,31].
Несмотря на существующую тенденцию к постоянному совершенствованию костных цементов, следует признать, что большинство известных цементов обеспечивают надежную стабилизацию тел позвонков, которые после ПВ могут противостоять компрессии в 76—100 мПа [25].
Сравнительная оценка цементов для пунк-ционной вертебропластики. Технология использования костных цементов для вертеброп-ластики является предметом дискуссий. Тем не менее, по многим вопросам найден единый подход. Это стало возможным благодаря глубоким и широкомасштабным исследованиям, которые были проведены для оценки свойств различных цементов [2,11,12,13,17,20,29,30,41,45,53,].
Несмотря на многообразие известных костных цементов, лишь ограниченное количество их может быть использовано для ПВ [11, 12, 20, 30, 41, 45].
Для вертебропластики следует применять препараты, обладающие следующими основными свойствами: высокой вязкостью, умеренным термическим эффектом, биоактивностью и биосовместимостью, рентгеноконтрастнос-тью, антибактериальными свойствами, а также достаточными биомеханическими особенностями [28, 39, 42].
1. Высокая вязкость цементов. Высокая вязкость цемента при выполнении вертеброплас-тики обеспечивает более безопасное заполнение пораженной губчатой ткани тела позвонка, уменьшает вероятность выхода цемента за пределы тела. Вязкость цемента позволяет контролировать его распространение в теле позвонка, что снижает вероятность выхода цемента в эпидуральное пространство [13,17,20,29,30].
В течение 10 лет было проведено 407 операций ПВ с использованием костного цемента высокой вязкости (Ра1асоБ). Высокая вязкость препарата обеспечила крайне малую частоту его побочных эффектов [0,5%], связанных с эк-стравертебральным распространением цемента [20].
2. Умеренный термический эффект. Группа цементов высокой вязкости имеет длительную фазу полимеризации. Это обеспечивает умеренный и равномерный тепловой эффект, предупреждая термическое поражение анатомических структур.
В эксперименте изучали температурные реакции в центре тела позвонка, на его передней поверхности и в области спинномозгового канала при введении 10 мл метилметакрилата. Выявлено, что в центре тела позвонка, куда
вводился цемент, температура повышалась до 50—60°С. В спинномозговом канале она не превышала 41°С в течение всего срока полимеризации цемента [16].
По данным литературы последних лет, температура в губчатой кости при введении цементов не превышает 55°С [36].
3. Биоактивность и биосовместимость цементов. Взаимодействие введенных цементов и костной ткани недостаточно изучено. Тем не менее, некоторые аспекты взаимоотношений губчатой ткани тела позвонка и ПММА исследуются достаточно интенсивно. Так, клиническими исследованиями [8,9] было показано, что введение костных цементов в губчатую ткань позвонка вызывает развитие остеолизи-са по периферии от места введения. Связывают этот процесс с активацией интерлейкина-6, который вызывает резорбцию кости. Детальное исследование показало, что существует корреляция между содержанием пероксида бен-зоила и сульфата бария в цементе и развитием перифокального остеолизиса. Учитывая тот факт, что пероксид бензоила содержится во всех костных цементах и исключить его влияние на этот процесс невозможно, то для профилактики развития остеолизиса следует избегать применения цементов, содержащих сульфат бария (как рентгеноконтрастное вещество), а использовать металлосодержащие цементы [8].
4. Рентгеноконтрастность цементов. При проведении вертебропластики все манипуляции выполняются под обязательным рентгено-контролем, а нагнетание цемента в тело позвонка — под флюороскопическим контролем. При этом важна четкая визуализация цемента. Большинство современных цементов содержат те или иные компоненты, придающие препарату контрастность. Дополнительное контрастирование цемента танталовой пылью является практически обязательным для цирконийсо-держащих цементов. Учитывая возможность развития перифокального остеолизиса при использовании цементов, содержащих сульфат бария, цирконийсодержащие костные цементы для вертебропластики более предпочтительны.
Считается, что Ра1асоБ является единственным цирконийсодержащим костным цементом, который может быть использован для ПВ без дополнительного контрастирования [38].
5. Антибактериальные свойства цементов. Включение антибиотиков в состав цементов считается желательным, но не обязательным.
Проведено экспериментальное исследование для изучения эффективности антибиотиков, добавленных в костный цемент. Авторы вводили
цемент с тобрамицином в губчатую кость кроликов, предварительно инфицированную культурой S.aureus (как наиболее частого возбудителя остеомиелита позвоночника). Показана высокая эффективность антибактериального действия тобрамицина. Вместе с тем, в другой работе эти же авторы в эксперименте на кроликах провели сравнительную характеристику эффективности тобрамицина, содержащегося в костном цементе, и цефазолина после системного введения его. Результаты исследования показали примерно одинаковую антибактериальную эффективность препаратов [45].
В эксперименте изучалась фармакокинети-ка гентамицина сульфата, входящего в состав костного цемента, с добавлением гидроксила-патита. Оказалось, что высвобождение активных компонентов антибиотика происходит в три стадии на протяжении 70 дней: 30% антибиотика высвобождается в течение первых 10 ч после застывания цемента (быстрое высвобождение), 60% — на протяжении от 10 ч до 16 дней, оставшиеся 10% — на протяжении 16— 70 дней [47].
6. Биомеханические свойства цементов. Механические свойства цементов являются определяющими в возможности их использования для вертебропластики [6, 7, 19, 20, 21, 23, 28, 34, 37, 44, 46,]. Введение небольших количеств костного цемента значительно улучшает показатели биомеханики позвоночника. При выраженном остеопорозе введение в тело позвонка даже 3,5 мл цемента обеспечивает достаточную его прочность [34].
Установлено, что прочность позвонка при ПВ во многом определяется видом цемента, который используется в ходе операции. Для сравнения были взяты два вида цемента: Simplex и Krthocomb. Оказалось, что для достижения одной и той же прочности позвонков цемента Simplex потребовалось больше. Это объясняется наличием в препарате Simplex 20% взвеси рентгеноконтрастного бария сульфата [5].
В экспериментальных исследованиях по изучению остеопороза определен процесс запол-няемости цементом тела позвонка. Так, показано, что при костной минерализации, которая равняется около 0,75 г/см2,заполняется цементом до 50% объема тела позвонка. Выявлена корреляция между плотностью костной минерализации и возможным заполняемым объемом [26].
Прочность и надежность костных цементов на протяжении многих лет исследовались на кафедре биомедицинских материалов Лондонского университета под руководством E.Hasper и W.Bonfield. Были изучены механические свойства десяти видов широко используемых в ор-
топедии и нейрохирургии костных цементов (Palacos, Simplex, CMW-1, CMW-3, Sulfix-60, Zimmer, Endurance, Kuracem-3,
Ksteobondtrade и Boneloc). Показано, что лучшими механическими характеристиками по всем параметрам обладают два цемента — Palacos и Simplex, в то время как самыми низкими механическими свойствами обладает Boneloc [25].
Проведено подобное сравнительное исследование четырех цементов (Palacos, Simplex, CMW-1, CMW-3) с их механическим тестированием. Лучшие механические свойства определены у цемента Palacos [38].
Немаловажными критериями выбора костного цемента для пункционной вертеброплас-тики в Украине являются стоимость препарата на фармацевтическом рынке и наличие разрешения на его клиническое применение.
Таким образом, анализ литературных источников свидетельствует о значительных преимуществах костного цемента Palacos (Schering Plough) перед другими цементами для проведения вертебропластики. Учитывая результаты многочисленного исследования свойств Palacos, этот вид цемента можно считать препаратом выбора для перкутанной вертеброп-ластики.
Список литературы
1. Bai B., Jazrawi L, Jummer F.J. and Spivak, J. The use of injectable biodegradable calcium phosphate bone substitute for prophylactic augmentation of osteoporotic vertebrae and the treatment of vertebral compression fractures. Presented at the 45th Annual Meeting, orthopaedic Research Society (Feb. 1—4, 1999). — Anaheim, California, 1999.
2. Barr J.K., Barr M.S., Lemley T.J. and McCann R..M. Percutaneous vertebroplasty for pain relief and spinal stabilization. — Spine, 2000. — V.25. — P.923—928.
3. Belkoff S.M,Mathis J.M. ,Fenton K.C. et al. An ex vivo biomechanical evaluation of an inflatable bone tamp used in the treatment of compression fracture. — Spine, 2001. — V.26. P.151.
4. Belkoff SM.Mathis J.M.Jasper L.E,Keramond H. An ex vivo biomechanical evaluation of a hydroxyapatite cement for use with vertebroplasty. — Spine, 2001. — V.26(14). — P.1542—1546.
5. Belkoff S.M.Mathis J.M.Jasper L.E,Keramond H. The biomechanics of vertebroplasty: the effect of cement volume on mechanical behavior. — Spine, 2001. — V.26(14). — P.1537—1541.
6. Charnley J. Acrylic Cement in Krthopaedic Surgery. — Edinburgh, London: Churchill Livingstone, 1972.
7. Charnley J. Low Friction Arthroplasty of the Hip: Theory and Practice. — Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 1979.
8. Cenni E, Granchi K., Ciapetti G. et al. Interleukin-6 expression by osteoblast-like MG63 cells challenged with four acrylic bone cements // J Biomater. Sci. Polym. Ed. — 2001. — V.12(2). — P.243—253.
9. Cenni E, Granchi K., Ciapetti G. et al. Evaluation of the effect of seven acrylic bone cements on erythrocytes and plasmatic phase of coagulation // Biomaterials. — 2001.
— V.22(11). — P.1321—1326.
10. Cortet В., Cotten A, Boutry N. et al. Percutaneous vertebroplasty in the treatment of osteoporotic vertebral compression fractures: An open prospective study // Journal of Rheumatology. — 1999. — V.26. — P.2222— 2228.
11. Cortet B., Cotten A., Boutry N. et al. Percutaneous vertebroplasty in patients with osteolytic metastases or multiple myeloma / / Review of Rhumatology English Edition.
— 1997. — V.64. — P.177—183.
12. Cotten A, Kewatre F., Cortet B. et al. Percutaneous vertebroplasty for osteolytic metastases and myeloma: Effects of the percentage of lesion filling and the leakage of methy methacrylate at clinical follow-up // Radiology. — 1996. V. 200. — P.525—530.
13. Cyteval C., Sarrabere M.P., Roux J.k. et al. Acute osteoporotic vertebral collapse: Kpen study on percutaneous injections of acrylic surgical cement in 20 patients // American Journal of Roentgenology. — 1999. — V.173.
— P.1685—1690.
14. Kahl kE, Garvik L.J., Lyberg T. Toxic effects of methylmethacrylate monomer on leukocytes and endothelial cells in vitro // Acta Krthop Scand. — 1994. — V.65. — P.147— 153.
15. Kean J.R., Ison K.T., Gishen P. The strengthening effect of percutaneous vertebroplasty // Clin Radiol. — 2000. — V.55(6). — P.471—476.
16. Keramond H, Wright N.T. and Belkoff S.M. Temperature elevation caused by bone cement polymerization during vertebroplasty // Bone. — 1999. — V.25. — P.17—21.
17. Keramond H.,Kepriester C. , Galibert P., Le Gars K. Percutaneous Vertebroplasty with Polymethylmethacrylate // Radiologic Clinics
of North America. — 1998. — V.36. — P.533— 546.
18. Kickman C., Rosenthal K. Thoracoscopic spine surgery // Theime Medical Publishers. — 1998.
19. Kunne N.J., orr J.F. Influence of mixing techniques on the physical properties of acrylic bone cement // Biomaterials. — 2001.
— V.22(13). — P.1819—1826.
20. Gangi A., Kastler B.A., Kietmann J.L. Value of percutaneous injection of acrylic cement using a pressure regulator // J. Radiol. — 1997. — V.78(5). — P.393—394.
21. Fessler R.G., Regis W.H. Current technique in spinal stabilisation. — New-York: McGraw-Hill, 1996
22. Fries I.B. Contact dermatitis in surgeons from methyl methacrylate bone cement // J. Bone Joint Surg. — 1975. — V.57. — P.547—549.
23. Fritsch E.W. Static and fatigue properties of two new low-viscosity PMMA bone cements improved by vacuum mixing // J. Biomed. Mater. Res. — 1996. — V.31(4). — P.451—456.
24. FKA: Class II Special Controls Guidance Document: Polymethylmethacrylate (PMMA) Bone Cement Final Guidance for Industry.
— 2001. — V.27.
25. Harper E.J, Bonfield W. Tensile characteristics of ten commercial acrylic bone cements // J. Biomed. Mater. Res. — 2000. — V.53(5). — P.605—616.
26. Heini P.F., Berlemann U, Kaufmann M. et al. Augmentation of mechanical properties in osteoporotic vertebral bones—a biomechanical investigation of vertebroplasty efficacy with different bone cements // Eur. Spine J. — 2001. — V.10(2). — P.164—171.
27. Jasper L.E.,Keramond H.,Mathis J.M., Belkoff S.M. The effect of monomer-to-powder ratio on the material properties of cranioplastic / / Bone. — 1999. V.25. — P.27—29.
28. Jasper L.E.,Keramond H.,Mathis J.M., Belkoff S.M. Material properties of various cements for use with vertebroplasty // J. Material Sci, Material Med. in press.
29. Jensen M.E., Evans A.J., Mathis, J.M. Percutaneous polymethylmethacrylate vertebroplasty in the treatment of osteoporotic vertebral body compression fractures: Technical aspects // American Journal of Neuroradiology. — 1997. — V.18.
— P.1897—1904.
30. Jensen M.E., Kion J.E. Percutaneous vertebroplasty in the treatment of osteoporotic compression fractures //
Neuroimaging Clin. N. Am. — 2000. — V.10(3).
— P.547—568.
31. Kaltenkirchen N, Fritsch E, Rupp S, Kraus P. Mechanical properties of new low viscosity bone cements - can be improved by vacuum mixing // Unfallchirurg. — 1996. — V.99(7).
— P.492—497.
32. Kaltenkirchen N, Fritsch E, Rupp S, Kraus P. Koes vacuum-mixing improve the fatigue properties of high-viscosity poly(methyl-methacrylate) (PMMA) bone cement? Comparison between two different evacuation methods // Arch. Krthop. Trauma Surg. — 1996. — V.115(3—4). — P.131—135.
33. Knight G. Paraspinal acrylic inlays in the treatment of cervical and lumbar spondylosis and other conditions // Lancet. — 1959. — V.2. — P.147—149.
34. Liebschner M.A., Rosenberg W.S., Keaveny T.M. Effects of bone cement volume and distribution on vertebral stiffness after vertebroplasty // Spine. — 2001. — V.26(14).
— P.1547—1554.
35. Lozewicz S. , Davison A.G., Hopkirk A. et al. occupational asthma due to methyl methacrylate and cyanoacrylates // Thorax.
— 1985. — P.40. — P.836—839.
36. Lu W.S, Leong J.C.Y, Li Y.W. et al. Injectable bone cement for spinal surgery: A developmental and an in vitro biomechanical & morphological study. Presented at the 46th Annual Meeting, orthopaedic Research Society. — orlando, Florida, 1999.
37. Lowquet E., Thibaut R. Thibaut H.Surgical treatment of spinal metastasis // Acta orthopedica Belgica. — 1993. — V.59. — P.79— 82.
38. Liu C, Green S.M., Watkins N.K., Gregg P.J., McCaskie A.W. Some failure modes of four clinical bone cements // Proc. Inst. Mech. Eng. (H). — 2001. — P.215(4). — P.359—366.
39. Martin J.B., Jean B., Sugiu K. et al. Vertebroplasty: Clinical experience and follow-up results // Bone. — 1999. —V.25.— P.11—15.
40. Marez T, Edme J.L, Boulenguez C. Bron-chial symptoms and respiratory function in workers exposed to methylmethacrylate // Br. J. Indust. Med. — 1993. — V.50. — P.894—897.
41. Mathis J.M., Petri M. and Naff N. :Percutaneious vertebroplasty treatment of steroid-induced osteoporotic compression fractures // Arthritis & Rheumatism. — 1998.
— V.41. — P.171—175.
42. McCascie A.W., Richardson J.B. Further uses of polymethylmethacrylate in orthopaedic
surgery // R. Coll. Surg. Edinb. — 1998. — V.43. — P.37—39.
43. McLaughlin R.E., Barkalow J.A., Allen M.S. Pulmonary toxicity of methylmethacrylate vapors: an environmental study // Arch. Environ Health. — V.1979. — V.34. — P.336— 338.
44. Mousa W.F., Kobayashi M, Shinzato S. et al. Biological and mechanical properties of PMMA-based bioactive bone cements. Biological and mechanical properties of PMMA-based bioactive bone cements // Biomaterials. — 2000. — V.21(21). — P.2137— 2146.
45. Nijhof M.W. , Khert W.J. , Fleer A. et al. Prophylaxis of implant-related staphylococcal infections using tobramycin-containing bone cement // J. Biomed. Mater. Res. — 2000. — V.52(4). — P.754—761.
46. Ramarattan N.N., Frassica F.J., Inoue N. et al. Biomechanical properties of taxol-loaded bone cement. Presented at the 45th Annual Meeting, orthopaedic Research Society. — Anaheim, California, 1999.
47. Del Real R.P., Padilla S., Vallet-Regi M. Gentamicin release from hydroxyapatite/ poly(ethyl methacrylate) /poly (methyl methacrylate) composites // J. Biomed. Mater. Res. — 2000. — V.52(1). — P.1—7.
48. San Millan Ruiz K., Burkhardt K,Jean B. et al. Pathology findings with acrylic implants / / Bone. — 1999. — V.25. — P.85—90.
49. Skalli W., Robin S, Lavaste F.,Kubousset J. A biomechanical analysis of short segment spinal fixation using a three-dimensional geometric and mechanical model // Spine. — 1993. — V.18(5). — P.536—45.
50. Schildhauer TA., Bennett A.P., Wright T.M. et al. Intravertebral body reconstruction with an injectable in situ-setting carbonated apatite: Biomechanical evaluation of a minimally invasive technique // Journal of orthopaedic Research. — 1999. — V.17. — P.67—72.
51. Tomeh A.G., Mathis J.M., Fenton K.C. et al. Biomechanical efficacy of uni pedicular versus bipedicular vertebroplasty for the management of osteoporotic compression fractures // Spine. — 1999. — V.24. P. — P.1772—1776.
52. van Helden H., oner F.,Khert W. and Verbout A. Kirect restoration of high energy thoracolumbar compression fractures with inflatable bone tamp reduction and injectable CaP bone cement to prevent recurrent kyphosis. Presented at the 46th Annual
Meeting, orthopaedic Research Society. — Krlando, Florida, 1999.
53. Weill A., Chiras J., Simon J.M. et al. Spinal metastases: Indications for and results of percutaneous injection of acrylic surgical cement // Radiology. — 1996. V.199. — P.241—247.
54. Wang J.S., Toksvig-Larsen S, Muller-Wille P., Fransen H. Is there any difference between vacuum mixing systems in reducing bone cement porosity // J. Biomed. Mater. Res. — 1996. — V.33(2). — P.115—119.
55. Wheater R.H. Hazard of methyl methacrylate to operating room personnel // JAMA. — 1976. — P.235:—2652.
56. Wilson K.R.,Myers E.R,Mathis J. et al. The effect of cementation using two new delivery techniques on the stability of spinal wedge fractures // Presented at the 45th Annual Meeting, Krthopaedic Research Society. — Anaheim, California, 1999.
57. Wimhurst J.A., Brooks R.A., Rushton N. Inflammatory responses of human primary macrophages to particulate bone cements in vitro // J. Bone Joint. Surg. Br. — 2001. — V.83(4). — P.588—592.
Сучасш шстков1 цементи для пункцшно! вертебропластики
Педаченко С.Г., Кущаев С.В.
Пункцшна вертебропластика е сучасним методом лшування хворих з р1зномаштним ураженням тш хребщв на фот остеопорозу, травми, пухлинного процесу. У статт анал1зуються дат л1тератури щодо вибору гастко-вих цементав для вертебропластики. Наведено пор1вняль-ну характеристику найпоширешших гасткових цемент1в, яга використовуються з щею метою. Введення гасткових цемент1в в уражене тшо хребця забезпечуе його надшну консолщацш, припиняе розвиток компресшного перелому тша, значно зменшуе больовий синдром. Ефектившсть втручання значною м1рою залежить вщ адекватност1 вибору к1сткового цементу та методу його використан-ня.
Modern bone cements for vertebroplasty
Pedachenko E, Kushchayev S.
The aim of this article was to compare modern bone cements, which can be use for vertebroplasty. Vertebroplasty is a treatment that stabilizes a fractured vertebra by addition of bone cement. However, there is currently no information available on the optimal bone cement for injection into vertebral body. Different biomechanical propries, the strength, stiffness of the most popular cements using for vertebroplasty were compared according to data of literature. It was shown that Palacos has best biomechanical characteristics and it's cement of choice for vertebroplasty.
