뉴스 - 골 시멘트: 정형외과 수술의 마법 접착제

정형외과용 골 시멘트는 정형외과 수술에 널리 사용되는 의료용 재료입니다. 주로 인공관절 보형물 고정, 골 결손부 충전, 골절 치료 시 지지 및 고정에 사용됩니다. 인공관절과 골 조직 사이의 틈을 메우고, 마모를 줄이며, 응력을 분산시켜 인공관절 치환술의 효과를 향상시킵니다.

뼈 시멘트 못의 주요 용도는 다음과 같습니다.
1. 골절 치료: 뼈 시멘트는 골절 부위를 채우고 고치는 데 사용할 수 있습니다.
2. 정형외과 수술: 정형외과 수술에서는 뼈 시멘트를 사용하여 관절 표면을 수리하고 재건합니다.
3. 뼈 결손 치료: 뼈 시멘트는 뼈 결손을 채우고 뼈 조직 재생을 촉진할 수 있습니다.

이상적으로, 뼈 시멘트는 다음과 같은 특성을 가져야 합니다: (1) 최적의 취급 특성을 위한 적절한 주입성, 프로그래밍 가능한 특성, 응집성 및 방사선 불투과성; (2) 즉각적인 보강을 위한 적절한 기계적 강도; (3) 유체 순환, 세포 이동 및 새로운 뼈의 성장을 허용하는 적절한 다공성; (4) 새로운 뼈 형성을 촉진하는 우수한 골전도성 및 골유도성; (5) 새로운 뼈 형성과 함께 뼈 시멘트 재료의 흡수를 맞추는 적당한 생분해성; (6) 효율적인 약물 전달 능력.

1970년대에는 뼈 시멘트가 사용되었습니다.관절보철물 고정에 사용되며, 정형외과 및 치과에서 조직 충전 및 수복 재료로도 사용될 수 있습니다. 현재 가장 널리 사용되고 연구되는 골 시멘트로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 골 시멘트, 인산칼슘 골 시멘트, 황산칼슘 골 시멘트가 있습니다. 현재 일반적으로 사용되는 골 시멘트 종류로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 골 시멘트, 인산칼슘 골 시멘트, 황산칼슘 골 시멘트가 있으며, 이 중 PMMA 골 시멘트와 인산칼슘 골 시멘트가 가장 많이 사용됩니다. 그러나 황산칼슘 골 시멘트는 생물학적 활성이 낮고 황산칼슘 이식편과 골 조직 사이에 화학적 결합을 형성하지 못하며 빠르게 분해됩니다. 황산칼슘 골 시멘트는 체내 이식 후 6주 이내에 완전히 흡수될 수 있습니다. 이러한 빠른 분해는 골 형성 과정과 일치하지 않습니다. 따라서 인산칼슘 골 시멘트에 비해 황산칼슘 골 시멘트의 개발 및 임상 적용은 상대적으로 제한적입니다. PMMA 골 시멘트는 액상 메틸메타크릴레이트 단량체와 동적 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합체의 두 가지 성분을 혼합하여 형성된 아크릴 중합체입니다. 단량체 잔류물이 적고, 피로 저항성 및 응력 균열 발생률이 낮으며, 매우 높은 인장 강도와 가소성을 지녀 신생 골 형성을 유도하고 골절로 인한 부작용 발생률을 줄일 수 있습니다. 분말의 주성분은 폴리메틸메타크릴레이트 또는 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합체이고, 액상의 주성분은 메틸메타크릴레이트 단량체입니다.

PMMA 골 시멘트는 높은 인장 강도와 가소성을 가지고 있으며, 빠르게 경화되어 환자가 수술 후 조기에 침상에서 일어나 재활 활동을 할 수 있도록 도와줍니다. 뛰어난 형상 가소성을 가지고 있어 골 시멘트가 경화되기 전에 시술자가 원하는 가소성을 구현할 수 있습니다. 이 소재는 안전성이 우수하며, 체내에서 형성 후 분해되거나 흡수되지 않습니다. 화학 구조가 안정적이고 기계적 특성이 우수합니다.

그러나 충전 시 골수강에 고압을 발생시키고, 지방 방울이 혈관으로 유입되어 색전증을 유발하는 등 몇 가지 단점이 있습니다. 인간의 뼈와 달리 인공 관절은 시간이 지남에 따라 헐거워질 수 있습니다. PMMA 단량체는 중합 과정에서 열을 방출하여 주변 조직이나 세포에 손상을 줄 수 있습니다. 골 시멘트를 구성하는 재료는 세포독성 등의 문제가 있습니다.

골 시멘트의 성분은 발진, 두드러기, 호흡곤란 등의 알레르기 반응을 유발할 수 있으며, 심한 경우 아나필락시스 쇼크가 발생할 수 있습니다. 알레르기 반응을 예방하기 위해 사용 전 알레르기 검사를 받아야 합니다. 골 시멘트의 부작용으로는 골 시멘트 알레르기 반응, 골 시멘트 누출, 골 시멘트 풀림 및 탈구가 있습니다. 골 시멘트 누출은 조직 염증 및 독성 반응을 유발할 수 있으며, 신경과 혈관을 손상시켜 합병증을 유발할 수도 있습니다. 골 시멘트 고정은 매우 안정적이며 10년 이상, 심지어 20년 이상 지속될 수 있습니다.

골 시멘트 수술은 전형적인 최소 침습 수술로, 학명은 척추성형술입니다. 골 시멘트는 응고되기 전에 유동성이 좋은 고분자 물질입니다. 천자 바늘을 통해 척추뼈 속으로 쉽게 침투하여 척추뼈의 느슨한 내부 골절 균열을 따라 확산됩니다. 골 시멘트는 약 10분 안에 응고되어 뼈의 균열을 고정하고, 단단한 골 시멘트는 뼈 안에서 지지 역할을 하여 척추뼈를 더욱 강하게 만듭니다. 전체 치료 과정은 20~30분밖에 걸리지 않습니다.

골시멘트 주입 후 확산을 방지하기 위해 새로운 수술 기구인 척추성형술이 개발되었습니다. 이 기구는 환자의 등에 작은 절개를 하고, 특수 천자 바늘을 사용하여 X선 촬영 중 피부를 통해 척추체를 천자하여 작업 통로를 만듭니다. 그런 다음 풍선을 삽입하여 압박된 골절된 척추체의 모양을 만들고, 척추체에 골시멘트를 주입하여 골절된 척추체의 외관을 복원합니다. 풍선 확장으로 척추체 내 해면골이 압축되어 골시멘트 누출을 방지하는 장벽을 형성하고, 골시멘트 주입 시 압력을 줄여 골시멘트 누출을 크게 줄입니다. 이 기구는 폐렴, 욕창, 요로 감염 등 골절 후 침상 안정과 관련된 합병증 발생률을 줄이고, 장기간 침상 안정으로 인한 골 손실로 인한 골다공증의 악순환을 방지할 수 있습니다.