Suomessa kehitetty keinonivelten
kestävyyttä testaavia laitteita

12.11.2010

Dosentti Vesa Saikon johdolla on kehitetty koelaitteita, joilla materiaalien ja proteesien toimivuutta voidaan tarkasti simuloida laboratorio-olosuhteissa ennen asentamista potilaisiin. Tätä tutkimusmetodien ja -laitteiden kehitystyötä on tehty pitkäjänteisesti Suomen Akatemian rahoituksella. Koelaitteita on hyödynnetty runsaasti omassa tutkimustoiminnassa ja laitteista kaksi on äskettäin kaupallistettu.

Niitä markkinoi ja myy brittiläinen yritys, jolla on pitkä kokemus vastaavien koelaiteiden valmistuksesta. Laitteita on jo otettu käyttöön nivelproteesien kulumis-,kitka- ja voiteluilmiöitä  tutkivissa yliopistollisissa ja ortopedisen teollisuuden tutkimuslaboratorioissa eri puolilla maailmaa. Tästä saaduilla rojaltituloilla voidaan kehittää vastaavaa uutta teknologiaa.

Toinen lisensoiduista laitteista on tappi-kiekko-tyyppinen materiaalien kulutuskoelaite SuperCTPOD (circular translation pin-on-disk), jossa voidaan tehdä peräti sata koetta samanaikaisesti. Yleensä laitteissa on aiemmin ollut vain yhdestä kuuteen testiasemaa. SuperCTPODin avulla ortopedisten biomateriaalien kehitystyötä voidaankin tehostaa valtavasti, sillä yksi koe voi kestää jatkuvasti ajettuna useita kuukausia, jotta saadaan luotettava arvio materiaalin kulumiskäyttäytymisestä pitkällä aikavälillä. Toinen lisensoitu laite on 12-asemainen lonkkanivelsimulaattori, jossa todellisia lonkkaproteeseja "kävelytetään" ja niiden kulumiskäyttäytymistä tutkitaan.

Biotribologia on tieteenhaara, joka tutkii pääasiassa nivelproteesien kulumis-, kitka- ja voiteluilmiöitä. Joidenkin arvioiden mukaan maailmanlaajuisesti asennetaan vuosittain jopa miljoona lonkkaproteesia ja saman verran polviproteeseja, joista Suomessa kumpaakin vajaat 10 000 implanttia. Kulumisongelmat aiheuttavat edelleen tarvetta uusintaleikkauksiin, jotka ovat usein vaikeita ja kalliita. Uusintaleikkauksia on kaikista leikkauksista 10-15 prosenttia.

Keskeinen lähtökohta tutkimuksessa on pystyä osoittamaan, että laitteet tuottavat yleisesti käytössä oleville materiaalipareille samantyyppistä kulumista kuin tiedetään tapahtuvan potilaissa. Sekä kulumisnopeuksia että kulumismekanismeja tarkastellaan, ja aivan erityisen huomion kohteena ovat syntyvät mikroskooppiset kulumispartikkelit, koska ne voivat suurina määrinä aiheuttaa haitallisia kudosreaktioita ja proteesin kiinnityksen löystymistä johtaen uusintaleikkaukseen.

Oikean tyyppinen seerumipohjainen, runsaasti proteiineja sisältävä voiteluaine ja liukupintojen välisen suhteellisen liikkeen tyyppi ovat osoittautuneet erityisen tärkeiksi realistisen kulumissimuloinnin kannalta. Kun toteutetut tutkimuslaitteistot on tarkistettu, niiden avulla on tehty tutkimusyhteistyötä ortopedisen teollisuuden kanssa uusien implanttimateriaalien ja proteesityyppien kehityksessä.
 
Implantointien suuri määrä ja kulumisen aiheuttamat haittavaikutukset ovat synnyttäneet runsaasti tutkimusaktiviteettia proteesien ja niissä käytettyjen materiaalien turvallisuuden, luotettavuuden ja kestävyyden parantamiseksi. Silti yhä edelleen paljastuu esimerkiksi kansallisten implanttirekisterien kautta, että joidenkin proteesityyppien kiinnipysyvyys on huomattavasti alle keskimääräisen tason jo muutaman vuoden kuluttua asennuksesta. Kymmenen vuoden kuluttua asennuksesta tulisi vähintään 95 prosenttia proteeseista olla hyvin toimivia.


Lisätietoja antaa dosentti Vesa Saikko, Aalto-yliopiston Teknillinen korkeakoulu, p. (09) 470 23562 tai 050 355 1757, etunimi.sukunimi@tkk.fi

 
Akatemian viestintä
tiedottaja Leena Vähäkylä
p. (09) 7748 8327
etunimi.sukunimi@aka.fi 

 

Seuraa meitä:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VAIHDE 029 533 5000
KIRJAAMO 029 533 5049
FAKSI 029 533 5299
   
SÄHKÖPOSTI etunimi.sukunimi@aka.fi
AUKIOLO Arkisin 8.00-16.15
   
HENKILÖHAKU »
YHTEYSTIEDOT, LASKUTUS  JA
REKISTERISELOSTEET»
KYSYMYKSET JA PALAUTE »