Klin Farmakol Farm. 2017;31(4):18-24 | DOI: 10.36290/far.2017.024

Antibiotika v kostním cementu

Michal Svoboda, Jiří Gallo, Miroslava Mrňková
Ortopedická klinika Lékařské fakulty Univerzity Palackého v Olomouci a Fakultní nemocnice Olomouc

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.

Klíčová slova: antibiotiky impregnovaný kostní cement, polymethylmethakrylát, infekce, antibiotika, infekce kloubní náhrady, déza kolena, osteomyelitida

Antibiotic-loaded bone cement

Polymethyl methacrylate (PMMA) bone cement has been used in orthopaedic surgery in a wide spectrum of indications. Themain purpose of PMMA cement is to fix implants to the bone and to fill cavities or bone defects. Bone cement is a very successfulmaterial thanks to its perfect physical properties, such as plasticity, stability and the ability to elute antibiotics to the adjacenttissues 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 minimalinhibitory concentrations of most bacteria. On the other hand, the serum antibiotic levels remain negligible. The elution characteristicsdepend 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 andmust be bactericidal, thermally and chemically stable and available in the powder form. It must not induce allergic reactions orbacterial 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 tissuedefects. 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 antibioticresistance.There have been many experiments carried out on other substances that could be suitable for cement impregnation. Thesesubstances modify the properties of cement or the elution characteristics of antibiotics. The aim of current research is to developa new material, which would have as good properties as PMMA cement has and would be biodegradable in addition.

Keywords: antibiotic-impregnated bone cement, antibiotic-loaded bone cement, polymethyl methacrylate, infection, antibiotics, prosthetic joint infection, knee fusion, knee arthrodesis, osteomyelitis

Zveřejněno: 1. leden 2018  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Svoboda M, Gallo J, Mrňková M. Antibiotika v kostním cementu. Klin Farmakol Farm. 2017;31(4):18-24. doi: 10.36290/far.2017.024.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Leung AHC, Hawthorn BR, Simpson AHRW. The Effectiveness of Local Antibiotics in Treating Chronic Osteomyelitis in a Cohort of 50 Patients with an Average of 4 Years Follow-Up. Open Orthop J 2015; 9: 372-378. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Wasko MK, Kaminski R. Custom-Made Antibiotic Cement Nails in Orthopaedic Trauma: Review of Outcomes, New Approaches, and Perspectives. BioMed Res Int 2015; 2015: 387186. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Magnan B, Bondi M, Maluta T, Samaila E, Schirru L, Dall'Oca C. Acrylic bone cement: current concept review. Musculoskelet Surg 2013; 97(2): 93-100. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Anagnostakos K. Therapeutic Use of Antibiotic-loaded Bone Cement in the Treatment of Hip and Knee Joint Infections. J Bone Jt Infect 2017; 2(1): 29-37. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Kühn KD, Renz N, Trampuz A. Lokale Antibiotikatherapie. Unfallchirurg 2017; 120: 561-572. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Hake ME, Young H, Hak DJ, Stahel PF, Hammerberg EM, Mauffrey C. Local antibiotic therapy strategies in orthopaedic trauma: Practical tips and tricks and review of the literature. Injury 2015; 46: 1447-1456. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Chadayammuri V, Hake M, Mauffrey C. Innovative strategies for the management of long bone infection: a review of the Masquelet technique. Patient Saf Surg 2015; 9: 32. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Anagnostakos K, Meyer C. Antibiotic Elution from Hip and Knee Acrylic Bone Cement Spacers: A Systematic Review. Bio-Med Res Int 2017; 2017: 4657874. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Vrabec G, Stevenson W, Elguizaoui S, Kirsch M, Pinkowski J. What is the Intraarticular Concentration of Tobramycin Using Low-dose Tobramycin Bone Cement in TKA: An In Vivo Analysis? Clin Orthop Relat Res 2016; 474(11): 2441-2447. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Yi Z, Bin S, Jing Y, Zongke Z, Pengde K, Fuxing P. No Decreased Infection Rate When Using Antibiotic-Impregnated Cement in Primary Total Joint Arthroplasty. Orthopedics 2014; 37: 839-845. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Wang J, Zhu C, Cheng T, et al. A Systematic Review and Meta-Analysis of Antibiotic-Impregnated Bone Cement Use in Primary Total Hip or Knee Arthroplasty. PLoS ONE 2013; 8(12): e82745. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Flesch I. Augmentation mit antibiotikaimprägnierten Spacern in der septischen Revisionschirurgie. Unfallchirurg 2015; 118: 844-850. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Hansen EN, Adeli B, Kenyon R, Parvizi J. Routine Use of Antibiotic Laden Bone Cement for Primary Total Knee Arthroplasty: Impact on Infecting Microbial Patterns and Resistance Profiles. J Arthroplasty 2014; 29: 1123-1127. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Hinarejos P, Guirro P, Puig-Verdie L, et al. Use of antibiotic-loaded cement in total knee arthroplasty. World J Orthop 2015; 6: 877-885. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Wood JH, Conway JD. Advanced concepts in knee arthrodesis. World J Orthop 2015; 6: 202-210. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Liu X, Liang J, Zhao J, et al. Vacuum Sealing Drainage Treatment Combined with Antibiotic-Impregnated Bone Cement for Treatment of Soft Tissue Defects and Infection. Med Sci Monit 2016; 22: 1959-1965. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Walker LC, Baker P, Holleyman R, Deehan D. Microbial resistance related to antibiotic-loaded bone cement: a historical review. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2016. [Epub ahead of print] Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Klinická farmakologie a farmacie

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.