Kos P, Varga F, Handl M, Kautzner J, Chudáček V, Držík M, Povýšil C, Trč T, Amler E, Hanus M. Int Orthop. 2011 Nov;35(11):1733–9. Epub 2011 Jan 18. IF: 1.561
Na Ortopedické klinice 2. LF UK se autoři zabývali hodnocením biomechanických a histopatologických parametrů lidské hyalinní chrupavky v různých stádiích degenerace. Výsledky své práce publikovali v časopise International orthopaedics. Mezi sledované parametry patřily biomechanické vlastnosti chrupavek, zjištěné originální metodou dynamického nárazového testování, dále histologické a makroskopické nálezy. Histopatologický stav tkáně nejlépe odrážela hodnota tzv. disipované energie, autory nově zavedený biomechanický parametr.
Hlavního autora článku, MUDr. Petra Kosa, jsme se zeptali na cíle výzkumu, co je disipovaná energie, jak se měří a jaký je potenciální přínos tohoto výzkumu pro klinickou praxi.
Hyalinní kloubní chrupavka má unikátní biomechanické vlastnosti, které optimalizují přenos zátěže na subchondrální kost a umožňují hladký pohyb kloubů. Degradace chrupavky způsobená jejím nejčastějším onemocněním osteoartrózou mění její funkční vlastnosti. Současné vyšetřovací metody nedokáží přesně stanovit kvalitu chrupavky bez odebrání vzorku a histologického vyšetření. Pro stanovení diagnózy, prognózy a zahájení včasné léčby především v počátečních stádiích je třeba hledat nové diagnostické techniky, co nejméně invazivní a narušující integritu tkáně.
Vzorky byly vyšetřeny na unikátním speciálně vyvinutém zařízení pro nárazové dynamické testování mechanických vlastností, zaznamenávajícím zároveň míru deformace a její rychlost. Parametry nárazu se podobaly fyziologickému zatěžování chrupavky. Výsledkem byla celá řada statických i dynamických parametrů tkáně, která byla zároveň klasifikována histopatologicky a makroskopicky. S histopatologickým a makroskopickým skóre se jako nejlépe korelující biomechanický parametr ukázala tzv. „disipovaná energie“. Jedná se o nový parametr, určující množství absorbované, resp. rozptýlené kompresivní energie v jednotce objemu vyšetřované tkáně.
Naše výsledky ukazují, že tato materiálová charakteristika může mimo jiné sloužit pro rozlišení především časných stupňů poškození chrupavky, kdy ještě nejsou patrné výrazné makroskopické změny. Mechanické testování posuzující disipovanou energii je slibným přístupem v této problematice a může mít klinicky aplikovatelné dopady. Příkladem například při konstrukci miniinvazivních biomechanických testovacích sond, nevyžadujících porušení kongruence testované tkáně či v tkáňovém inženýrství, kdy je vývoj mechanicky co nejvýhodnějších transplantátů chrupavky základem úspěchu.
-mk-
