Strategi Biologis dalam Preservasi Tulang

Pengembalian dari keadaan kehilangan tulang (baik dari akibat cedera maupun penyakit) dan pencegahan komplikasinya merupakan dua isu penting yang harus mendapat perhatian. Meskipun penggunaan sulihan tulang otogenik merupakan baku emas bagi pembentukan tulang, namun memiliki kekurangan karena sumbernya yang terbatas dan akibat dari pengambilannya yang dapat menimbulkan morbiditas yang berarti.

Proses pembentukan tulang diatur melalui satu kaskade dari serangkaian bekerjanya faktor-faktor biologis dan mekanik yang terorientasikan. Remodeling dimulai ketika osteoklas menarget satu ”henti permukaan (resting surface)” dari tulang dan menyerapnya. Tulang kemudian dibentuk oleh osteoblas. Selama proses perbaikan dan regenerasi, pembentukan tulang – awalnya modeling kemudian diikuti remodeling – adalah dipacu. Banyak faktor yang mengatur berbagai proses khusus pada perbaikan tulang dan remodeling. Beberapa di antara faktor-faktor tersebut adalah faktor-faktor klinis – tingkat parah trauma, lokasi anatomi, tekanan oksigen, asupan vaskuler.Luasnya kerusakan jaringan lunak yang timbul selama proses perbaikan juga memengaruhi jalur-jalur pembentukan tulang. Faktor-faktor mekanikal merupakan juga pengaturan penting perbaikan tulang. Dalam keadaan adanya pergeseran tulang yang besar, perbaikan tulang akan terjadi melalui proses pembentukan endokhondral (pembentukan kartilago dan kalsifikasi diikuti oleh remodeling). Pergeseran tingkat rendah secara khas menghasilkan pembentukan tulang langsung (tanpa pembentukan jiplakan sela kartilago). Secara alami, material-material pendukung yang timbul selama proses pembentukan tulang adalah osteogenik. Berbagai metoda osteokonduktif adalah merupakan teknik pada mana digunakannya berbagai material pendukung pertumbuhan ongrowth sel-sel osteoprogenitor ke daerah permukaan, mendorong pembentukan tulang secara langsung pada permukan material. Berbagai material atau faktor yang mendorong pembentukan tulang secara de novo, bahkan di mana tulang secara normalnya tidak terbentuk, adalah merupakan teknik osteoinduktif.

Tidak dijumpai indikasi yang benar-benar tertentukan dalam hal penggunaan satu tipe khusus dari penggantian sulihan tulang ataupun satu faktor induktif dalam situasi fraktur yang kompleks. Sebagai hasilnya, klinisi haruslah mendasarkan putusan mereka pada prinsip-prinsip penanganan fraktur kontemporer dan tingkat-tingkat terkini akan bukti-bukti dari pemakaian berbagai material tersebut. Kalsium keramik (kalsium sulfat dan kalsium fosfat) adalah merupakan dua pilihan terkini bagi penanganan defek-defek metafiseal dengan satu rongga (void) kanselus yang sederhana. Kalsium sulfat berfungsi sebagai pengisi (filler) rongga dan kalsium fosfat sebagai penyedia sokongan struktural. Keduanya menyediakan remodeling progresif, aktif dari satu defek subkhondral, bergantung dari indikasi pembedahan dan tipe dari keramik yang diimplantasikan. Keramik kalsium sulfat menyediakan kekuatan kompresif awal yang dengan cepat kemudian berdegradasi. Material ini utamanya bertugas sebagai pengisi dan juga telah digunakan bagi wahana pembawa antibiotika menuju defek-defek skelet terinfeksi. Keramik fosfat berlobang-lobang (porous) menyediakan satu daerah permukaan yang luas bagi tempat perlekatan seluler. Substansi-substansi ini diosteointegrasikan oleh satu kejadian bermediasi-seluler. Bergantung dari tingkat porositas materialnya, mereka mungkin membutuhkan waktu penyatuan yang lebih panjang. Mereka bekerja, bagaimanapun, menyediakan kekuatan kompresif yang lebih dibandingkan keramik sulfat. Berbagai tipe baru keramik fosfat biasanya terosteointegrasikan sepenuhnya dalam 18 bulan dan mempertahankan kongruensi permukaan sendi yang direkonstruksi. Material ini berkemampuan buruk dalam hal menahan gaya regang (tension) dan memiliki tingkat penyatuan terbaik pada daerah-daerah dengan remodeling tulang aktif. Oleh karena mereka lemah bila ditempatkan di bawah stres geser (shear stress), mereka tidak diindikasikan bagi penggunaan sebagai satu suplemen sulihan tulang soliter dalam satu lokasi diafiseal atau bagi penggantian diafiseal.

Ketika mengevaluasi kebutuhan akan sulihan tulang bagi arthroplasti sendi total, ahli bedah perlu menentukan luasnya kehilangan tulang dan keadaan kualitas tulang inang. Dua pertanyaan harus diajukan sebelum pembedahan. Apakah komponen memerlukan tindakan revisi? Apakah yang diperlukan adalah sulihan struktural ataukah nonstruktural? Ketika satu defek tulang memerlukan satu sulihan struktural, kita dapat menggunakan baik tulang kadaver (sulihan tulang femur distal atau kaput femur alogenik) ataupun menggunakan penguat (augments) metal berlobang-lobang (porous) yang baru. Metal yang berlobang memfasilitasi pertumbuhan tulang ingrowth ke dalam komponen pengganti sendi. Berbagai penguat metal berlobang dapat secara nyata mengganti satu sulihan struktural. Untuk menangani lesi-lesi osteolitik pada pelvis, tercatat bahwa pentingnya dalam menyeleksi material-material sulihan yang cocok dan memaksimalkan potensi bagi penyatuan untuk masing-masing kasus. Semua ini adalah bertujuan bagi penyediaan stok tulang bila komponen asetabuler harus dibuang di belakang hari nanti. Di masa datang, perlu dicarikan pemenuhan segera kebutuhan akan ”bioimplant” yang menggunakan material-material berlobang sebagai wahana pembawa sel-sel stem dan scaffold. Metal-metal berlobang berselubungkan polimer yang dapat diserap yang membawa obat atau faktor pertumbuhan untuk meningkatkan pertumbuhan tulang ingrowth saat revisi dilakukan dapat juga merupakan satu kemungkinan lainnya.

Dalam onkologi orthopedi, bagaimanapun, pilihan bagi usaha pembentukan tulang adalah lebih terbatas. Akan dijumpai banyak obstacle dalam menangani populasi pasien-pasien ini – defek-defek kaviter, osteoartikuler, interkalari segmental, dan defek tipe besar. Kadangkala perlu untuk mengganti keseluruhan tulang atau untuk merekonstruksi defek-defek sakral atau vertebral. Kebanyakan rekonstruksi onkologi adalah berdasar sulihan tulang alogenik untuk menghindarkan morbiditas terkait pengambilan tulang sendiri bila menggunakan sulihan tulang otogenik. Rekomendasinya adalah, pemakain sulihan tulang alogenik khusus untuk lobang-lobang defek besar oleh karena penyatuan sulihan adalah ”sangat dapat diramalkan”. Produk-produk sulihan alogenik struktural mampu memberikan tingkat kepemakaian (utility) terbesar bagi ahli bedah untuk mengganti segmen tulang yang besar. Berbagai defek dapat direkonstruksi dengan tulang yang dapat sangat bersesuaian dengan anatomi yang dihilangkan. Penyembuhan yang lambat dan tak dapat diramalkan merupakan kekurangan utama cara rekonstruksi versatile ini. Sulihan tulang fibula lepas merupakan alternatif bagi sulihan tulang alogenik, namun indikasi bagi pemakaiannya adalah lebih terbatas. Berbagai indikasi bagi pemakaian sulihan tulang fibula adalah, dalam hal menguatkan sulihan tulang alogenik segmental atau pada pelaksanaan rekonstruksi oseous ekstremitas, rekonstitusi cincin pelvis, atau pada berbagai prosedur bagi mempertahankan fisis atau preservasi fisis. Mereka dapat juga digunakan pada berbagai fraktur terkait-radiasi oleh karena tingkat penyatuan mereka lebih cepat dibandingkan sulihan alogenik karena viabilitasnya yang masih dipreservasi