GuruHealthInfo.com

Električna stimulacija celjenja zlomov kosti

Video: Uporaba spin polarizacijo nevtralizirati negativne sevanja mob. telefoni in drugi. tehnika

uvod

Glede na dejstvo, da je kost kaže električnih potencialov obeh normalnih in bolezenskih stanj, je električna stimulacija se uporablja za indukcijo tvorjenje kosti v kliničnih študijah od leta 1812, ko je uspešno zdravljenje nonunion golenice DC je dokumentirano.

Še posebej po odprtju elektromehanskih lastnosti kosti pri razvoju 1950 te metode zdravljenja kot adjuvansom celjenje kosti bila pospešena teoretični in eksperimentalno metodo. Od takrat razvili so trije glavni načini električne stimulacije za klinično uporabo:

(A) uporabi enosmerni tok (DC) preko elektrod, vstavljenih v okvarjenega mestu,
(B) kapacitivni sklop (CC) s površinskimi elektrodami, razporejene v bližini kosti, ki jo je treba stimulirani, in
(C) induktivnega sklapljanja elektromagnetnega polja (IEMF) preko različnih časovnih magnetnega polja.

Od svojih začetkov v zgodnjih 80. letih, je elektrostimulacija dolgo pot pri zdravljenju zlomov, vendar je njegova globalna uporaba še vedno omejena na nekaj zdravstvenih centrov.

1. Zgodovina električne stimulacije na kosti

Non-union in zapozneli fuzija lahko zelo neprijetne in nepredvidenih zapletov pri operaciji stopala in zdravljenje zlomov. Razumevanje načel celjenje kosti in uporabo ustreznega načina notranje fiksacije lahko močno olajša rešitev tega težkega problema. Vloga elektrike kot pomoč pri celjenju kosti je bila izvedena leta 1812, ko ga je prevodno tekočino hit je bila uporabljena za zdravljenje golenice nonunion, lažno.

Kasneje Boyer, DUCHENE, Geret, Lente in Mottov uporabljajo različne oblike električno stimulacijo kot pospešek regeneracijo kosti.

Razumevanje koncept ni bil v celoti razvit in pokazala, do leta 1953, ko Yasuda podroben opis piezoelektrične lastnosti kosti. Piezoelektricitet, preprosto rečeno, da je cena, ki je nastala, ko je sila materiala (mrtva ali živa), v tem primeru, se nanaša na kosti. Pozitivni učinek elektrike na kolagena in kosti zdravljenja so proučevali podrobno Fukada in Yasuda.

Te študije kažejo, električne potenciale, ki tlakom kosti pridobitev negativnega naboja in regeneracijo kostnega tkiva. Bone natezno ustvarja pozitiven naboj in povzroča uničenje kosti.

Becker in Bassett predlagal, da električnih potencialov morda ne bodo povzročile le piezoelektrični učinek, saj se zdi, z določenim časovnim zamikom po uporabi sile.

To kaže, da je potencial v zvezi z celično in tkivno odgovor ionskih prizadevanj. Ugotovljeno je bilo, da je naboj ustvari živi kost razlikuje od zadolžen za mrtve kosti. Leta 1964 godu Bassett sod. Poročali, da je najbolj elektro rasti kostnega na področjih, kot zlomov, epifiz pladnju. V teh bioelektričnih lastnosti, je odkril, da kosti najbolj elektro na katodo.

Leta 1968, Ian ugotovila, da so živa tkiva dodatni viri električne energije, ki jih migracije anorganskih snovi v kosti. To je tudi, da se kalcijev in fosfati privlači katodi in klor ter natrijevi ioni potujejo proti anodi.

Leta 1971 Friedenberg je ta koncept z uporabo DC za zdravljenje zloma gležnja nonunion, lažno.

Leta 1981 Brighton lotil prvo študijo v več centrih za uporabo enosmernega toka pri zdravljenju nesraschivaniya. V tej študiji 178 nesraschivany 149 (83%) dosežena celotna spoj z neposrednim električna stimulacija. Od takrat so bile številne spremembe električna stimulacija se uporablja za pomoč pri celjenju kosti. Enosmerni tok, izmenični tok in pulzno magnetno polje - tri najbolj študiral električni metode stimulacija.

2. Električna stimulacija kostnega

Električni stimulatorji razvit z indikacijami za uporabo v različnih bolezenskih stanj kosti. Do sedaj so bili stimulatorji kosti uporablja za pospeševanje celjenja notranje in zunanje posnetka. Fuzija kostni presadek pripravimo z uporabo električne stimulacije.

Poleg tega je električna stimulacija izkazali za učinkovite pri zdravljenju okuženih nonunion. Stimulatorji kosti pomagajo tudi pri zdravljenju hude arthrodesis. V zadnjem času, uporaba kostnih stimulatorjev pokazala dobre rezultate pri zdravljenju difuznega osteoporoze.

Stimulacija je dosegla raven, ki je bil uporabljen pri zdravljenju nevropatske artropatiji, ko konvencionalna terapija ne uspe. Električna stimulacija je tudi pokazala, da je učinkovita pri zdravljenju osteonekroze.

Stimulatorje kosti so bile razdeljene v tri glavne skupine: (1) invazivne (2) poluinvazivnye, in (3) neinvazivnih. Glede na vrsto stimulacije so razdeljena na: elektromagnetno stimulacijo, stimulacijo stalno in pulzni tok, in z uporabo kapacitivni sklop.

2.1 Invazivne naprave

Invazivne kosti stimulatorji - je vsaditev, ki zagotavljajo enosmerni tok z generatorjem, ki se vsadi v fascijo golenice. Katoda, ki dovaja energijo do kosti, ki je nameščen neposredno na mestu poškodbe. Mikro-priključek povezuje katode do generatorja skozi luknje podkožno.

Ta vrsta spodbujevalnika zahteva imobilizacijskemu avtobus. Invazivni pripomočki se lahko uporablja v povezavi z kostnih presadkov in lahko zagotavlja sinergistični učinek za rast kosti. Te naprave se lahko uporabljajo tudi v prisotnosti aktivne okužbe, čeprav je to na splošno ni priporočljivo. Zapleti vključujejo infekcijo, reakcijo tkiva in neugodje površinske mehkega tkiva štrlečega odseka naprave povzročajo. Vsaditev tudi druge nevarnosti, kot so prekinitve žice, omejeno življenje baterije, možganov baterije in morebitni neuspeh baterije.

Zato je zaradi učinkovitosti in dostopnosti neinvazivnih metod, uporaba invazivnih tehnik začel izgubljati priljubljenost.

2.2 Poluinvazivnye naprava

Poluinvazivny Postopek stimulacija kosti, ki vključuje enosmerni tok nanese na mestu nonunion skozi katodo, ki sestoji iz nerjavečega jekla s teflonsko prevleko, ki je vstavljen subkutano namesto nonunion.

Katoda mora biti vezana na kost, saj ga je mogoče premakniti. Do štirih elektrod, se lahko dajo na mestu, glede na anatomijo in ustrezni velikosti kosti napak. Attached anoda se nahaja kjerkoli na površini kože in je pritrjen na pogonsko enoto, ki je integriran v mavec. Mavec povoj brez obremenitve je treba nositi ves čas, da se prepreči gibanje, ki lahko privede do poškodb ali premesti katode poškodbe kosti.

Obstajajo nekatere prednosti in pomanjkljivosti metode stimulacije kosti. Njegova prednost je, da zahteva minimalno kirurški poseg, saj je katoda postavi subkutano, in jih uporablja enosmerni tok, ki lahko v povprečju 20 mikroamperov na katodo.

Slabosti vključujejo draženje kože s pritrditvijo anodnih blazinice, ki morajo spremeniti v pacienta preko dneva povzročil.


2.2 Neinvazivna naprava

Neinvazivni stimulatorji kosti so razdeljene v dve glavni vrsti:

(1) kapacitivni in
(2) induktivni spoj

Kapacitivni sestavi stimulans enote z virom napajanja (tipično 9-voltni baterije), in dva diska elektrod. Plošča je pritrjena neposredno na kožo za vsako od zunaj Unije in uvedel dve listov mavec, da se omogoči dostop do elektrod.

Stimulator z virom energije, se lahko vključijo v mavec ali posnetek v zvezi z njo. Naprava je nato povezana z elektrodami. Funkcija kapacitivnega stimulatorja je zagotoviti notranjo električno polje s frekvenco 60 kilohertzev (kHz).

Tako, da ne zahtevajo visoke napajalne napetosti. Idealni delovni tok je od 5 do 10 mA. Večina naprav zahteva od 12 do 20 tednov uporabo, 24 ur na dan, da se doseže celjenje. Prednosti različnih kapacitivne stimulatorjev so številni. Ni bolečina ali poslov, povezanih z njihovo uporabo. Obstaja zaskrbljujoče piska, če je elektroda ni dovolj dobro, ki mejijo na kožo, ali če se baterija ne zagotavlja primernega sedanjo raven.

Poleg tega so nekatere zavarovalnice kritje zdravljenja nesraschivaniya z njihovo uporabo, saj raziskave kažejo, njihovo učinkovitost v tej situaciji. Poleg tega, da je koristno za bolnike na domu.

Nazadnje, v večini primerov, je bolnik dovoljeno nositi težo na ometane uda, če ni pretirano gibanje. Obstaja nekaj slabosti za uporabo kapacitivni stimulacijo. To vključuje draženje kože iz diska elektrode, stalnim spremljanjem se zagotovi ustrezna raven baterije in nezadovoljstvo bolnikov z zdravljenjem dolgo časa.

Druga vrsta neinvazivno stimulacijo kostne - stimulacija s induktivnega spajanja.

Uporablja impulzne elektromagnetnih polj za induktivnimi stiki elektromagnetnega polja na mestu nonunion. rasti kosti se spodbuja preko induktivnega sklapljanja zaradi pospeševanja hrustanca kalcifikaciji. Ta sistem je sestavljen iz dveh zunanjih tuljav, ki so razporejeni vzporedno drug z drugim na mestu nonunion. Ko se tok začne tok skozi tuljavo, se zdi elektromagnetna polja. Ta polja razširi navzven pravokotno na tuljav, in tako prodrejo v kosti.

Prednosti induktivnimi stiki, približno enako, kot da kapacitivnega sklopke. Poleg tega vključuje številne naprave induktivno sklopljen notranji pomnilnik, ki beleži pogostost in trajanje uporabe s strani pacientov, tako nadzorom se izvaja za pacienta.

Pomanjkljivost induktivnega spajanja je, da lahko uporaba notranje kovinsko ploščo za pritrditev zlomov kosti zaslona z polje. Druga pomanjkljivost je lahko, da lahko bolnik napravo odstrani po lastni presoji in prekiniti zdravljenje brez vednosti zdravnika.

Prihodnost neinvazivnih stimulatorjev kosti zdi obetavna. Prednost je enostavnost uporabe, odsotnost zapletov in visoko stopnjo hitrosti obdelave, ki močno presegajo morebitne slabosti in da te naprave dragoceno orodje za zdravljenje nonunion.




3. farmakološki učinki električne stimulacije

Izkazalo se je, da električna stimulacija vpliva na celjenje kosti zaradi povečanja modulacijo rastnih faktorjev in celične membrane.

A) Prekomerna ekspresija rastnih faktorjev:

Električna stimulacija poveča sintezo določenih rastnih faktorjev na mestu zloma. Različni dejavniki rasti so povezane pozitivne učinke elektrostimulacijo.

Izkazalo se je, da električna stimulacija regulira transformirajočega rastnega faktorja beta (TGF&beta) mRNA, BMP PGE2.

Povečana električna stimulacija s pomočjo sinteze TGF&beta-1 mRNA in sovpada s povečanjem ekstracelularnega matriksa sinteze proteina in ekspresijo genov in vivo tvorbe kosti in vivo hrustančnega tkiva v. Regulacija sinteze proteinov pojavi v odvisnosti od odmerka, tako glede amplitude in trajanja izpostavljenosti.

V odgovor na električno stimulacijo TGF&beta-1 mRNA nivoji so povečana za 68%, 25% aktivnega proteina, medtem ko je število immunopositive celic na 119% v primerjavi s kontrolno tkivo. Električna stimulacija povečuje tvorbo hrustančnega tkiva, kalcifikacije in njegovega izražanja TGF&beta-1.

Povečana sinteza rastnega faktorja v odgovor na električno stimulacijo je pokazal povečanje inzulinu podoben rastni faktor II (IGF-II), RNA in proteina, iz katerega je razvidno, da lahko IGF-II delno posreduje rast osteoblastov podobnih celic. Ti rezultati so podobni tistim pri odgovoru na mehansko vplivanje in stabilnost signalnih poti, kar kaže, da sinteza rastnega faktorja poveča električno stimulacijo.

B) Vpliv na celične membrane:

električna polja izhajajo iz toka znatno šibkejša vrednosti, potrebne za depolarizira celice in zato biološko aktivnost teh področjih je odvisna od mehanizmov dobiček, da pride ob vezave na membrano. Verjetni strani dobiček so transmembranski receptorji.

Dejansko se je izkazalo, da so bili učinki električne stimulacije na celični membrani, ali motenj v interakciji hormonov s receptorjev ali tako, da blokira receptorje adenil ciklazo povzročil.

Prva predstavitev signalnih interakcije receptorsko-posredovano pokazala električna stimulacija in paratiroidni hormon receptor (PTH). Značilno je, paratiroidni hormon poveča aktivnost cikličnega adenozin monofosfata v kostnih celicah.

Vendar prisotnost električno stimulacijo tem smislu je odsoten. Polje blokiran inhibitorne učinke PTH na sintezo kolagena, vendar ni imel nobenega učinka na 1, 25-dihidroksi vitamin D3, kar potrjuje hipotezo, da električna akti stimulusa po membranske receptorje.

Nadaljnje študije kažejo, da je učinek električne stimulacije na alarm z paratiroidnega hormona povzroči konformacijske spremembe transmembranski receptor v paratiroidnega hormona.

Hondrocitov, v nasprotju s tem, električna stimulacija poveča odziv cAMP kot odziv na delovanje paratiroidnega hormona. V modelu stimulacije osteoblastov kulture z zmanjšano kapacitivnim reakcijo spajanja cAMP v odziv na hormon in zmanjšano občutljivost na paratiroidni hormon osteoblaste.

Raziskave človeških fibroblastov pokazala povečanje kalcijevega prenosom in števila insulina receptorje v odgovor na električnem polju. Te študije so pokazale, da elektromagnetna polja povzročijo odprtje kalcijevih kanalov napetostno krmiljeni z kasnejše povečanje intraceličnega kalcija. Polja z induktivnimi stiki stimulira proliferacijo limfocitov s podaljšano uporabo IL-2 in ekspresijo IL-2 receptorjev.

Te študije so pokazale, da lahko električna in magnetna polja vplivajo na vezavo ligandov in spremembe v porazdelitvi in ​​aktivnostjo receptorja, s čimer moduliranje signalizacijo transmembranski.

4. Predklinične študije

Številne študije in vivo in in vitro študije so pokazale, da pravilno oblikovana električne stimulira sintezo ekstracelularnih proteinov. Ta povečana sinteza se odraža v zdravljenju nonunion zlomov in pospešeno regeneracijo kosti.

A) študije in vitro

Študije so pokazale, da so celice, ki sodelujejo pri oblikovanju kosti, še posebej intracartilaginous tvorba kosti lahko spodbudile pravilno uglašen električnega polja na različnih stopnjah odgovorov celične delitve celic odvisen od prevladujoče dejavnosti celične populacije. Matične celice v kostnem mozgu ali kalusa odzivajo na električno stimulacijo s povečanjem sintezo ekstracelularnih molekul.

celice kostnega mozga v difuzijskih komor smo stimulirali s konstantnim tokom za sintezo hrustanca s poznejšo kalcifikaciji. Znatno večje število pridelkov z električno stimulacijo tvorbe hrustanca prizadela in pokazala kalcifikacijo od kontrolnih vzorcev.

Calls celice mestu zloma, vzet iz podgan ozdravljenih z zaprtim zlom golenice in gojenih v kulturi je pokazala znatno povečanje uporabe timidna med rastjo, v odgovor na električno stimulacijo DC.

4.1 Študije na živalih

Učinek električne stimulacije so preučevali pri več živalskih modelih. Študija je proučila obnovo okvar kosti, sveže zlomov in osteotomies in zlomov nonunion, napačna.

Eksperimentalni modeli so pokazali večjo kosti obnovo kalcifikacijo celic in izboljšanje mehanske trdnosti kosti v stimulacijo DC. Stimulacija kapacitivno skupaj izboljšano mehansko trdnost kosti in pospešilo celjenje osteotomije.

Številne študije z električno stimulacijo pokazala povečanje kalcifikacijo in mehansko trdnost celjenja kosti. Vpliv Elektrostimulacija pokazala pospešitev tvorbe kalusa in mehanske lastnosti pri zdravljenju osteotomije.

Obseg periosta kalusa, novo tvorbo kosti, in normalizirane navora in bočno togost času bistveno več pri 6 tednih je bilo v primeru električne osteotomije v primerjavi s kontrolno skupino. V študiji električne dozimetrije pri poskusih z osteotomije so odmerek, izražen kot dnevno izpostavljenost. Osteotomije z električno stimulacijo obdelujemo 60 min / dan pokazali normalno vrednost rotacijsko silo na dan 14. primerjavi za osteotomije dan 21 na 30 minut / dan in 28 dni v kontrolni skupini.

Druge študije dozimetrija obdelamo dnevno izpostavljenost večja od 0,5, 3 ali 6 ur na dan, 6-urni stimulacijskih kot najbolj učinkovita.

4.2 Študije na ljudeh

Električna ojačanje zdravljenje človeških zlomov se je začela leta 1968, zaradi impresivne rezultate, pridobljene pri poskusih na živalih, na Japonskem in v Ameriki. V študijah Torben sod. Osemindvajsetih bolnikih, ki se izvajajo z zlomov goleni zadnjem zdravljenju z aparaturo Hoffmann je potekala električna stimulacija s pomočjo vijakov kosti.

Triinštirideset pri drugih pacientih z zlomov golenice, ki se zdravijo z napravo Hoffmann in brez električne stimulacije služila kot kontrolna skupina.

X-ray Pregled je bil opravljen vsak mesec. Električna obravnava se je končala, ko je zlom doseže določeno stopnjo togosti.

Togost Zlom določeno mehansko merilno most nastavljena na Hoffmann naprave, s katero se tlak Zlom zatekajo vzmetjo. Želeno stopnjo togosti, na katerem je bila električna stimulacija prekiniti klinično stabilnost je ekvivalent za vsako zloma.

Statistična analiza je pokazala 30% okrevanje pospešuje skupino z električno stimulacijo.

Ta skupina je v povprečju 2,4 meseca, da se doseže klinično stabilnost ali želeno stopnjo togosti goleni s pomočjo Hoffmann aparata. Kontrolna skupina je 3.6 mesecev, da bi dosegli enako stopnjo togosti.

Ta razlika med poskusnih in kontrolnih skupinah so bile statistično pomembne (p < 0,001). Другие исследования, с применением электрической стимуляции постоянным током или током смещения показали обнадеживающие результаты в лечении свежих переломов и остеотомии.

zaključek

Električna stimulacija signalizira celice vezivnega tkiva, o zahtevah za biofizikalnih stanje njihovega fizičnega okolja in ustreznosti zunajcelične matrice za izpolnitev teh zahtev.

Mišice, vezi, kosti in sklepov vsi reagirajo z električno stimulacijo, in so bili uporabljeni biofizikalne dejavniki za terapevtske namene. Številne študije so pokazale, da je električna stimulacija poveča nivo rastnega faktorja mRNA in beljakovin, povečano sintezo proteini zunajcelične matrice in pospešuje obnovo tkiv.

Električna stimulacija proizvaja stalen porast koncentracije rastnih faktorjev na področju izterjave, zato je uporaben za različne aplikacije v klinični praksi in tkivnega inženirstva.
Zdieľať na sociálnych sieťach:

Príbuzný