Abstrakt
ÚČEL STUDIE Periprostetická kloubní infekce je hlavní komplikací, která ve většině případů vyžaduje dlouhodobé podávání antibiotik a často vyžaduje podstoupení více náročných operací. Bakteriální adheze k cizímu materiálu je jedním z klíčových rizikových faktorů spojených s perifrostetickou infekcí kloubů.
Cizí materiál s velkou adhezní oblastí mohou být také částice UHMWPE (polyethylen o velmi vysoké molekulové hmotnosti) uvolňované během procesu opotřebení z povrchu artikulačních komponent. Účelem této studie je zhodnotit potenciální adhezní oblasti opotřebovaných částic ve vztahu k různorodému rozložení velikosti a tvaru opotřebovaných částic v periprostetické tkáni a posoudit zvýšení rizika infekčních komplikací spojených se zvýšením adhezní oblasti nosit částice. MATERIÁL A METODY Velikost a morfologie modelu a skutečných částic UHMWPE byly stanoveny pomocí světelné mikroskopie a skenovací elektronové mikroskopie.
Stanovením morfologických deskriptorů byly vypočteny povrchy jednotlivých částic pro různé distribuce polyethylenových částic. Při měření opotřebovaných částic modelu bylo simulováno 6 modelových situací, ve kterých bylo provedeno srovnání s kontrolním měřením metodou BET (Brunauer-Emmet-Teller).
VÝSLEDKY Variabilita jednotlivých morfologických deskriptorů prokazuje účinek na celkový povrch částic. Vypočítaný koeficient definuje, kolikrát se povrch částic zvětšuje, když je korigován na daný deskriptor (prodloužení, zploštění, drsnost, porozita).
Celková plocha částic skutečného opotřebení za 1 rok je 4 622 cm2, po 20 letech 92 9240 cm2. Na základě našich výpočtů je plocha částic, ve kterých je biofilm skutečně vytvořen (přibližně 50 bakterií může ulpívat na částici o průměru 3 um), 809,5 cm2 za 1 rok a 16 190 cm2 po 20 letech.
Diskuse Podle měření se velikost potenciální adhezní oblasti kovových částí a polyethylenových částic vyrovná již po několika týdnech používání endoprotéz a po několika letech je mnohonásobně větší. Otázkou je, zda se skutečně zvyšuje riziko bakteriální adheze, tj.
Také riziko infekčních komplikací TEP. Klinická praxe naznačuje, že počet infekcí, např. 10, 15 nebo 20 let po primární implantaci není statisticky vyšší, a to navzdory potvrzenému růstu potenciální adhezní oblasti ve formě částic UHMWPE.
Tuto skutečnost lze vysvětlit částečně stejnou regulační cestou infekce a onemocnění polyethylenem. Imunitní systém stimulovaný opotřebovanými částicemi může lépe odolávat hematogenní infekci.
ZÁVĚRY Výsledky studie jasně ukazují, že plocha polyetylénových opotřebovaných částic se postupem času podstatně zvyšuje. Přestože pouze přibližně 10% opotřebovaných částic vykazuje parametry (také s ohledem na velikost částic a bakterií) pro potenciální bakteriální adhezi, je tato oblast mnohonásobně větší než plocha kovových částí endoprotézy.