Vlivem biomechanických silových účinků působících na kostní struktury vznikají ve tkáních stavy napjatosti a stavy přetvoření. Anabolické účinky zatěžované kostní tkáně jsou ovlivněny frekvencemi zatížení. Mechanický přenos cyklických silových a deformačních účinků zahrnuje také komplex interakcí mezi smykovými silami vyvozenými tokem extracelulární tekutiny na povrchu příslušné buňky. Cyklické zatěžování kostí stimuluje formace nové kostní tkáně prostřednictvím řady senzorů. Cyklické změny napjatostně deformačních stavů a pulzní toky kapalin v intercelulární síti kanálků a lakun osteocytů mohou být indukovány externím elektronicky regulovaným budičem – elektronickým distrakčním fixátorem (EDF). Dynamické účinky EDF stimulují distrakční osteogenezi (desmogenezi). Prodlužování dlouhých kostí prostřednictvím EDF je regulováno postupným protahováním svalku mezi kostními fragmenty a oscilacemi. Definované velikosti oscilací, iniciované softwarově naprogramovanými silami/ posuny, účinně regulují rychlost remodelace, nárůst únosnosti tkáně a vývoj elastických a viskoelastických vlastností nové kostní tkáně. Aktivita zatěžování může být také softwarově přerušena a programovaně modulována. EDF reguluje délku a doby distrakce, frekvence oscilací a velikosti amplitud (výkmitů). EDF je efektivním klinickým nástrojem pro softwarem regulované stimulace osteogeneze. Presentovaný distrakční fixátor (EDF) je tč. prvním elektronicky řízeným distrakčním fixátorem (prolongátorem) na světě. Jeho předností je schopnost stimulovat remodelaci a regulovat osifikační fázi během distrakcí, prolongovat asymetricky nebo symetricky zkrácené dlouhé kosti dětí/dospělých a přispět k odstranění některých deformit dlouhých kostí u dětí nebo u dospělých

Biomechanical loading affects bone structures. The anabolic effects of cyclic biomechanical loading on bone tissue are influenced by the frequency of loading. Mechanotransduction appears to involve a complex interaction between extracellular fluid shear forces and cellular mechanics. Bone cells are activated by both the cyclic fluid shear stresses and transported ions/molecules in fluid flow. The cyclic loading stimulates new bone formation through (for example) integrin linkages and ion channels. Cyclic stress/strain changes in bone and the cyclic fluid flow in intercellular networks can be induced by the dynamic electronic fixative (EDF). The dynamic effects of EDF stimulate the distraction osteogenesis (desmogenesis). Increasing the rate or frequency by which dynamic loading is applied greatly improves bone tissue mechanosensitivity, possibly due to loading-induced extracellular fluid forces around bone cells, that serve as mechanosensors. The elongation of long bones by EDF is accompanied by the gradual stretching and/or oscillations of the callus between bone fragments. Defined microoscilations of callus between bone fragments initiated by predetermined external force effects very efficiently regulate the healing velocity, the corticalisation – the rise of load bearing tissue structures and the development of elastic and viscoelastic properties of new bone tissue. The active load cycles can be interrupted by the defined tranquillity also. EDF regulates both strain frequencies and amplitude modulations also. EDF presents the effective clinical tool for software regulated osteogenic stimulations within the callus. The presented distraction fixator was originally the first electronically controlled distraction fixation apparatus in the world. Its advantage is the ability to stimulate and regulate the corticalisation of the callus during distraction, to asymmetrically or symmetrically elongate shortened long bones of children/adults and to contribute to the elimination of some deformities of long bones in children or in adul

Ambulantní centrum pro vady pohybového aparátu s r o Praha

Fakulta elektrotechnická ČVUT Praha

Laboratoř biomechaniky a biomateriálového inženýrství katedra mechaniky Fakulta stavební ČVUT Praha

Medin Orthopaedics a s Praha

Electronic distraction fixation apparatus stimulates new bone formation in callus

Elektronický distrakční fixátor stimuluje ve svalku novotvorbu kostní tkáně [elektronický zdroj] /

Literatura