Akrylátový cement se v ortopedii užívá již více než 60 let a má velmi široké využití. Jeho hlavní indikací je fixace implantátů a dočasná či trvalá výplň dutin. Kostní cement je velmi oblíbený díky kombinaci svých fyzikálních vlastností, kterými jsou dobrá tvárnost, pevnost a schopnost vylučovat antibiotika (ATB) do okolních tkání po dlouhou dobu v relativně stabilní koncentraci. Koncentrace ATB v okolí cementu je mnohonásobně vyšší, než jsou minimální inhibiční koncentrace většiny bakterií. Sérové koncentrace ATB jsou však zanedbatelné. Rychlost uvolňování ATB závisí na porozitě, homogenitě a viskozitě cementu, poměru povrchu k objemu, a hlavně na celkovém množství ATB v cementu. ATB vhodné k impregnaci cementu musí být termálně i chemicky stabilní, dostupné v práškové formě, baktericidní a širokospektré. Nesmí vyvolávat alergické reakce nebo rezistenci bakterií a dále nesmí výrazně zhoršovat mechanické vlastnosti cementu. ATB impregnovaný kostní cement se užívá k léčbě a prevenci infekce kloubní náhrady, k léčbě osteomyelitidy i infikovaných defektů měkkých tkání, k výplni kostních defektů nebo k tvorbě nitrodřeňových cementových hřebů. Hlavními komplikacemi užití ATB cementů je potenciální toxicita antibiotik, indukce antibiotické rezistence a alergická reakce. Experimentálně se ATB cement obohacuje o další látky, které modifikují jeho vlastnosti. Další materiály, které by měly stejně příznivé vlastnosti jako ATB cement, ale navíc by byly biodegradabilní, jsou předmětem intenzivního výzkumu.

Polymethyl methacrylate (PMMA) bone cement has been used in orthopaedic surgery in a wide spectrum of indications. The main purpose of PMMA cement is to fix implants to the bone and to fill cavities or bone defects. Bone cement is a very successful material thanks to its perfect physical properties, such as plasticity, stability and the ability to elute antibiotics to the adjacent tissues at relatively stable rates over a long period. The concentration of antibiotics in the tissues adjacent to the antibiotic-impregnated bone cement (AIBC) is much higher than the minimal inhibitory concentrations of most bacteria. On the other hand, the serum antibiotic levels remain negligible. The elution characteristics depend on cement porosity, homogeneity and viscosity as well as on the volume-to-surface ratio and total dose of antibiotics. Not every antibiotic is suitable for impregnation of PMMA cement. The ideal antibiotic has a broad antibacterial spectrum and must be bactericidal, thermally and chemically stable and available in the powder form. It must not induce allergic reactions or bacterial resistance or impair the mechanical properties of the cement. The AIBC is used in prevention and treatment of prosthetic joint infection, in treatment of osteomyelitis and infected soft tissue defects. It is a perfect material for bone defect filling or cemented intramedullary nails. The main complications of AIBC administration are possible toxicity of antibiotics, allergic reactions and induction of antibiotic resistance. There have been many experiments carried out on other substances that could be suitable for cement impregnation. These substances modify the properties of cement or the elution characteristics of antibiotics. The aim of current research is to develop a new material, which would have as good properties as PMMA cement has and would be biodegradable in addition.

Ortopedická klinika Lékařské fakulty Univerzity Palackého v Olomouci a Fakultní nemocnice Olomouc

Antibiotic-loaded bone cement

References provided by Crossref.org

Literatura