Tekolonkan kudossopivuus – ratkaisuna timanttipinnoite

Lääketieteellinen teknologia on ajankohtaisesti eräs voimakkaimmin kehittyvistä aloista. Kehitystyö perustuu parhaimmillaan fysiikan ja lääketieteen tieteenalojen saumattomaan yhteistyöhön. Tekonivelteknologia on esimerkki tutkimusalasta, jossa tarvitaan monialaista tieteellistä koulutusta. Helsingin yliopiston ortopedian ja traumatologian professori Seppo Santavirran työryhmä on kehittänyt kulumattoman ja pitkäikäisen timanttipäällysteisen tekolonkan.

Lonkan tekonivel parantaa elämänlaatua

Tekonivelkirurgia on nopeasti laajentunut kliinisen lääketieteen ala. Tänä vuonna ortopedikirurgit leikkaavat maailmassa noin 1.000.000 lonkan tekonivelleikkausta. Hyötysuhteeltaan tekonivelleikkausta pidetään eräänä parhaimmista leikkaustoimenpiteistä. Liikuntakyky palautuu yleensä moitteettomaksi lyhyen toipumisen jälkeen ja parhaimmillaan tekonivel toimii aivan oman nivelen tavoin.

Parhaimmillaan lonkan tekonivelen käyttöikä on yli 20 vuotta. Tekonivel on kuitenkin vierasesine kehossa ja se on kuluva osa. Tekonivelnuppi kuluttaa kovamuovista kuppiosaa vuosien saatossa ja kulumishiukkaset ärsyttävät vaihtelevasti tekoniveltä ympäröiviä soluja ja aiheuttavat irtoamisreaktiota. Pääsääntö on, että vähemmän kuluva ja oikein suunniteltu tekonivel pysyy paremmin ja kauemmin kiinnittyneenä sekä toimintakykyisenä. Hyvä tekonivel kestää pyöräilyä ja tasamaahiihtoa, mutta raskas kuormitus irrottaa tekolonkan ennen aikojaan.

Tekonivelen irtoamiseen liittyviä tekijöitä on tutkittu paljon. Esimerkiksi lääkkeellisesti tekonivelen kiinnittymistä ei toistaiseksi ole voitu parantaa.

Fyysikot ja ortopedit yhteistyössä

Tekonivelkirurgiaa on harrastettu noin 40 vuotta ja alkuperäisiä nivelproteesimalleja on jatkuvasti pyritty parantamaan. Tekonivelen tulee materiaaliltaan sopeutua luun ominaisuuksiin. Materiaaleina on käytetty mm. ruostumatonta terästä, titaania ja kovametalleja. Metallinen varsi ja muovinen kuppiosa kiinnitetään luuhun yleensä muovisementtimassalla. Fyysikot ja ortopedit suunnittelevat tekonivelet yhteistyössä. Suomessa on ollut käytössä liki 200 erilaista tekolonkkaproteesia. Teollisuus tuottaa jatkuvasti uusia innovaatioita kaupalliseen levitykseen. Todellisia parannuksia saadaan aikaan pitkäkestoisten laboratoriotestausten kautta.

Suomessa tekoniveltutkimusta ja –kehittelyä tehdään Suomen akatemian huippuyksikön puitteissa. Suomen akatemia ja TEKES ovat olleet tutkimuksen merkittäviä rahoittajia. Yliopistot ja eräät yliopistolliset keskussairaalat ovat pyrkineet osarahoittajiksi voidakseen varmistaa mahdollisuuden tekonivelkirurgian tuotevalvontaan. Lääkelaitos on mm. testauttanut potilasturvallisuuden vuoksi hiljan Suomen eniten käytössä olevat tekolonkkaproteesit.

Timanttipinnoite ratkaisuna

Helsingin yliopistossa, HYKS:ssä ja Kuopion yliopistossa yhteishankkeena on kehitetty 1990-luvun alusta lähtien Suomen Akatemian huippuryhmän puitteissa kulumatonta ja kudoksiin hyvin sopivaa timanttipinnoitettua tekoniveltä. Viime vuosina Kuopion yliopisto on painottanut lääketieteen teknologian kehittämistä ja tarjonnut kansainvälisestikin mittavat puitteet tekonivelteknologian tutkimukseen. Kuopion yliopiston biomateriaalitutkimuksen keskusta johtaa professori Reijo Lappalainen. Kotimainen ja kansainvälinen verkostoituminen on mahdollistanut resurssien tehokkaan hyväksikäytön.

Professori Seppo Santavirran fysiikan alan tohtorinväitöstutkimus ”Tekolonkan kudossopivuus – ratkaisuna timanttipinnoite” avaa uusia mahdollisuuksia entistä pitkäikäisempien tekolonkkien käyttöönotolle.