整形外科インプラントの表面孔への骨成長に関する機能的動的荷重の影響

要旨 現在のポリ（メチルメタクリレート）（PMMA）による永久整形外科インプラントの骨固定の状況について議論する。アクリルセメントの代替品が骨固定を改善できることが提案されている。本論文では、インプラント表面の孔への骨成長による固定方法について扱う。負荷が表面孔の成長に与える影響を調査するために、異なる2つの植込みモデルが設計された：大腿骨擬似関節の固定手段としての髄内釘とヒンジ式膝関節 Prostheses。各動物では、同一の材料特性（孔サイズ、密度、透過層の厚さ）を持ち、異なる荷重条件のインプラントが使用された：一方のインプラントは「静的」に荷重され、もう一方は「動的」であった。この手続きは、負荷に関して成長の評価を可能にする。二つのモデルには、87μmと110μmという異なる平均孔サイズが使用された。8週間の植込み期間後、静的に荷重されたインプラントでは骨成長が明らかであった。しかし、動的に荷重されたインプラントでは石灰化した組織の成長は観察されなかった。静的および動的に荷重されたインプラント間の骨成長の挙動の不一致は、1）骨とプロステーシスの界面での大きな動きまたは微小動き、2）静的荷重での骨成長に対する臨界平均孔サイズが動的荷重のそれより小さいという事実に起因している。実験的な植込みは、別の結論も許可する：結果は、現在の臨床プロステーシスの設計が骨セメントによって固定されている場合、骨成長による代替固定方法が使用できないことを示唆している。機械的要因と骨成長固定の現象がこの結論に対する説明となっている。