Yliopistologo

Lääketieteen lisensiaatti Tapio Tarvaisen kirurgian alaan kuuluva väitöskirja

Porous-coated glassy carbon as a bone substitute. Experimental study in rats and rabbits.

(Huokospintainen lasimainen hiili luun korvausmateriaalina. Kokeellinen tutkimus rotilla ja kaniineilla.)

tarkastetaan perjantaina 16.10.1998 klo 12 Finn-Medin luentosalissa, osoitteessa Lenkkeilijänkatu 6.

Vastaväittäjänä on dosentti Matti Lehto Tampereen yliopistosta. Kustoksena toimii professori Markku Järvinen.

 

Tarvainen on syntynyt Kaskisilla 28.7.1949. Hän on toiminut TAYS:in kirurgian klinikalla apulaislääkärinä 1978-1982 ja 1985-1987, Tampereen kaupunginsairaalassa osastonlääkärinä 1982-1997 ja Finn-Medi Tutkimus Oy:ssä projektipäällikkönä vuodesta 1998 lähtien.

Tarvaisen väitöskirja ilmestyy sarjassa Acta Universitatis Tamperensis, Vammalan Kirjapaino Oy, Vammala 1998. ISBN 951-44-4426-4. ISSN 1455-1616

Väitöskirjan tilausosoite: Tampereen yliopiston julkaisujen myynti, PL 617, 33101 Tampere, puh. (03) 215 6055, e-mail: taju@uta.fi.

Lisätietoja: Tapio Tarvainen, puh. (03) 247 4034, 040 579 2172 (työ), (03) 377 0791 (koti).

TIIVISTELMÄ

Joko asianomaisesta itsestään tai toisesta yksilöstä otettua luuta tarvitaan siirteenä korvaamaan puuttuvaa luuta tai nopeuttamaan luutumista. Sekä asianomaisesta itsestään että toisesta yksilöstä otettuun siirteeseen liittyy haittavaikutuksia ja riskejä, mistä syystä on pyritty löytämään tähän tarkoitukseen myös synteettisiä tuotteita. Viime vuosina on tutkimuksellinen päähuomio kohdistunut tuotteisiin, joiden vaikutus perustuu niiden kykyyn synnyttää uutta luuta sellaiseenkin paikkaan, johon sitä ei muuten muodostu sekä tuotteisiin, jotka sitoutuvat luuhun. Luusiirteet eivätkä synteettiset tuotteetkaan ole lujuusominaisuuksiltaan ihanteellisia. Metallit ja luukudoksen kanssa reagoimattomat keraamit ovat lujia mutta liian jäykkiä, mikä aiheuttaa kuormituskadoksi kutsuttua ympäröivän luun huokoistumista.

Hiilimateriaalit kehitettiin avaruustutkimustarkoituksiin 1960-luvun lopulla, jolloin paljastui myös hiilen poikkeuksellinen kudossopeutuvuus. Lääketieteessä hiilen suurin menestys on tullut kaasufaasipinnoitteena sydänläpissä ja verisuoniproteeseissa.

Tässä tutkimuksessa selvitettiin Tampereen teknillisen korkeakoulun biomateriaalien tutkimuslaitoksella valmistetun huokospintaisen lasimaisen hiilen soveltuvuutta luun korvausaineeksi rotilla ja kaniineilla suoritetuissa eläinkokeissa. Kudossopeutuvuus osoittautui hyväksi. Luu kasvoi sekä hohkaluuhun että luun kuorikerrokseen istutettujen lieriömäisten implanttien huokosiin siten, että huokosiin kasvanut luu vastasi ympäröivän luun rakennetta. Kiinnittymislujuus riippui kolmen viikon luun paranemisvaiheen jälkeen itse implantin huokospinnan lujuudesta. Lasimaisen hiilen luuta lähellä oleva joustavuus osoittautui kuormitettuna ympäröivän luun rakennetta säilyttäväksi, mikä ennakoi parempaa pitkäaikaispysyvyyttä kuin mitä käytössä olevilta metallisilta ja keraamisilta implanteilta on totuttu odottamaan.

Lasimaisen hiilen mekaaniset ominaisuudet, aikaisemmin muualla tehdyt tutkimukset ja nyt tehdyssä tutkimuksessa saadut tulokset ennakoivat, ettei lasimaista hiiltä tule käyttää kuin sovellutuksiin, joissa niiltä edellytetään lähinnä puristavien jännitysten sietoa. Mahdollinen käytännön sovellusalue on kapea. Lasimainen hiili saattaisi menestyä lähinnä pitkien luiden nivelpinnan läheisyydessä, missä niiden vaikutus jännityksen jakautumiseen luussa on edullinen. Heikkoutena huokoinen pinta osoittautui tässä tutkimuksessa helposti rapautuvaksi, minkä vuoksi on tutkittava myös muunlaisia pintarakenteita.


Väitökset    Tampereen yliopiston tiedotus   Tampereen yliopisto