Ortopediska titanstavar är lättare, mer flexibla och mer kroppsvänliga än många andra ortopediska stavar. Titanens goda biologiska kompatibilitet gör materialet särskilt lämpat för implantat som ska sammanväxa med skelettet. Stavarna kan bestå av rent titan eller legeringar som innehåller aluminium eller vanadin. Ändarna kan vara hakade eller gängade, men den viktigaste indelningen är mellan utvidgbara och icke-utvidgbara modeller. Ytorna kan dessutom beläggas eller behandlas för att främja sammanväxningen med benet eller för att förbättra stavarnas styrka.
Rent titan är extremt flexibelt men inte lika starkt som titanlegeringar, enligt ortopediföretaget Zimmer Inc. Titanlegeringar ger de starkaste ortopediska stavarna som finns. Legeringarna har dock en hög friktionskomponent, rapporterar forskare vid University of Puerto Rico, Mayaguez (UPRM), vilket innebär att komponenter i ett titanimplantat inte bör gnugga mot varandra.
Ren titan används när implantatet behöver böjas, forms och bearbetas, medan legeringar väljs när styrka är den viktigaste faktorn. Titanstavar namnges ofta efter sina uppfinnare eller tillverkare, till exempel Bailey-Dubow-staven eller Zimmer-staven.
Utvidgbara ortopediska stavar förlängs i takt med att benet växer. Detta är särskilt värdefullt vid benimplantat hos barn, eftersom behovet av upprepade operationer minskar. Enligt Osteogenesis Imperfecta Foundation (OIF) är utvidgbara stavar tjocka och kräver förankring vid lederna, vilket gör att de endast passar för implantat i stora ben.
Icke-utvidgbara stavar är mer mångsidiga och finns i ett brett urval av storlekar, men de kan behöva bytas ut allt eftersom benet växer.
Ortopediska implantat beläggs ofta eller behandlas för att förbättra slitstyrkan eller stimulera bentillväxt. Författarna bakom artikeln "Interface" från 2008 förklarar att titanstavar kan beläggas med bioaktiv keramik eller kemiskt modifieras för att förbättra fästet av benceller på implantatet. Beläggning kan utföras med radiovågor eller jonstrålar, lasrar, hetpressning eller plasmapulverbestrålning.
Syätzning med natriumhydroxid eller väteperoxid är exempel på kemisk behandling som gör titanytan bioaktiv. En studie publicerad år 2000 i "Journal of Biomedical Materials Research" visade att syätzning binder ben till ortopediska implantat bättre än keramiska beläggningar gör. Tillsats av benmineralet hydroxyapatit – oavsett om implantatet är belagt eller kemiskt behandlat – förbättrar benfästet ytterligare, enligt en studie från 2010 i "Journal of Orthopaedic Surgery and Research".
Ojämna och strukturerade ytor hjälper benceller och vävnad att fästa vid titanstavarna. Ibland beläggs benimplantaten med bencement redan vid tillverkningen. Porösa beläggningar av metallkulor eller metallfibrer kan hjälpa implantatet att hålla sig på plats, enligt Zimmer Inc. Ortopediska implantat kan även genomdras med gasformigt kväve eller beskjutas med kvävejoner för att öka deras hårdhet och slitstyrka.
Tolou Shokufar, doktorand vid Michigan Technological Institute, har tagit fram en kostnadseffektiv metod för att ätza nanorör i titanstavar. Dessa nanorör skapar en bättre yta där benceller kan fästa vid benimplantatet. I stället för dyrbar platina använde Shokufar ammoniumfluorid, titanlegering, koppar och elektrisk ström för att "odla" idealiska nanorör.
Forskare vid University of California, San Diego (UCSD) driver utvecklingen ett steg längre. De placerade stamceller längs nanorören och upptäckte att de, genom att styra rörens diameter, kan påverka hur bencellerna differentieras. Nanorör med större diameter får cellerna att förlängas betydligt mer, vilket ökar både hastigheten och styrkan i bentillväxten.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online