Ortopedisista ruuveista parempia timantinkaltaisella pinnoitteella

Kimmo Salvén - 3.12.2012 - 12:56:33

Timantinkaltaisella hiilipinnoitteella voidaan vähentää luun murtumien korjaukseen käytettävien ortopedisten ruuvien asentamisessa tarvittavia voimia, todetaan tuoreessa FM Arto Koistisen väitöskirjatyössä. Laboratoriokokeissa lisäksi osoitettiin, etteivät pinnoitettujen ruuvien poisvetolujuus tai kitkaominaisuudet muuttuneet merkitsevästi.

Erityyppiset ruuvit ovat yleisimmin käytettyjä implantteja ortopediassa ja hammaslääketieteessä. Yleisiä syitä ruuvikiinnityksen pettämiseen ovat huono luun laatu ja infektiot. Toisaalta huonosti kehon olosuhteisiin soveltuvat, korrosoituneet ruuvit on hankala irrottaa poistoleikkauksen yhteydessä, mikä puolestaan aiheuttaa ruuvien katkeamisia ja luun vaurioita.

Fysikaalisella höyrystysmenetelmällä tuotettava timantinkaltainen pinnoite on erittäin yhteensopiva ihmiskudosten kanssa ja pinnoitteella on aiemmissa tutkimuksissa osoitettu olevan erittäin hyvät liukuominaisuudet ja kulutuksen kesto.

Timantinkaltainen pinnoite vähensi tutkimuksessa ruuvin sisäänkiertämiseen tarvittavaa vääntömomenttia jopa 50 prosentilla luuhun kierrettäessä. Ruuvin poisvetolujuuteen, kitkaan tai luuhun aiheutetun vaurion laajuuteen pinnoitteella ei ollut merkittävää vaikutusta. Tutkimuksessa lisäksi selvisi, että ruuviin kohdistuvat voimat riippuvat materiaalin mekaanisista ominaisuuksista, kuten luun mineraalitiheydestä ja elastisuudesta.

Tutkimuksen perusteella timantinkaltaisella pinnoitteella on mahdollisesti kliinisesti merkittäviä sovelluskohteita, sillä se voi nopeuttaa luun paranemista tai erityyppisten implanttien kitkaominaisuuksia. Uudentyyppisten pinnoitteiden ja funktionaalisten pintarakenteiden kehittäminen voi jatkossa estää implanttien ennenaikaista irtoamista ja edistää luun murtumien korjauksen stabiliteettia.

FM Arto Koistisen väitöskirja Improvement of orthopaedic bone screws by DLC coatings - In vitro methods for testing of screw fixation strength tarkastettiin Itä-Suomen yliopistossa 30.11.2012.