Ortopedia și traumatologia reprezintă specialitatea chirurgicală care are ca obiect de activitate depistarea, diagnosticarea, tratarea și recuperarea afectiunilor traumatice și netraumatice, congenitale și dobândite ale sistemului locomotor. Istoria acestei specialități se întinde pe o perioada foarte lungă de timp, pornind încă din era primitivă până în prezent, fapt demonstrate științific prin descoperirea unor schelete ale omului primitiv, cu fracturi consolidate în poziție corectă din punct de vedere anatomic, precum și schelete ale unor indivizi ce au suferit amputații de membre . În România ca specialitate de sine stătătoare s-a dezvoltat desprinzându-se din chirurgia generală și chirurgia infantilă, cu contribuții deosebite atât ale medicilor, tehnicienilor ortopediști și ale inginerilor. Anul 1905 este unul de o importanță deosebită pentru Ortopedia românească întrucât, atunci, primul ortoped roman, dr. Ion Ghiulamila, deschide în București pe strada Brezoianu, primul institut de Ortopedie din România.
Conform definției, biomaterialele sunt materiale utilizate pentru a înlocuii o parte a tesutului viu, sau pentru a lucra în strânsă legătură cu tesuturile vii. Pot fi materiale naturale, sintetice sau compozite, care vin în legătură cu țesuturile vii. Sarcina lor este aceea de a ajuta țesutul, organul sau organismul în întregime să funcționeze în parametri normali, sau cât mai aproape de normal. Știința care s-a dezvoltat pentru studierea, cercetarea și dezvoltarea acestor materiale este Bioingineria.
Biomaterialele, pot fi clasificate dupa o serie de criterii dintre care le amintim pe cele mai importante:- compoziṭia chimică

• gradul de tolerare în organism
• funcția pe care o realizează
• localizare
• interacṭiunea cu organismul
  Dezvoltarea biomaterialelor are o istorie extrem de lungă, am putea afirma că este în strânsă corelare cu apariția omului, întrucât omul dintotdeauna, conform instinctului de autoconservarea, a încercat să restabilească funcții pierdute ale organismului.
  Dezvoltarea acestor biomateriale stă în seama unor științe precum biologia, chimia și fizica, iar medicina este cea care încununează dezvoltarea lor prin punerea în operă a lor, sau punerea în legătură cu organismul pentru care acel material a fost dezvoltat.
  Legătura dintre Ortopedie-Traumatologie și biomateriale este una extrem de strânsă, fără aceste biomateriale, Ortopedia ca specialitate, nu ar putea fi ceea ce este astăzi. Ortopedia este una dintre specialitățile care se bucură de benficiile si utilitatea biomaterialelor în practica curentă. Printre primele biomateriale utilizate în chirurgia osoasă este aurul, cunoscut fiind faptul ca Hipocrate (născut în anul 460 î.Hr), utiliza firele de aur în tratamentul fracturilor. De la Hipocrate până astăzi atât Ortopedia cât și biomaterialele au evoluat foarte mult, însă un lucru foarte important este că legătura dintre cele două a evoluat ajungându-se la o relație de interdependență, Ortopedia fiind una dintre specialitățile care utilizează la scară largă aceste biomateriale, reprezintă și un pion important în dezvoltarea acestora.
  Biomaterialele ortopedice sunt în general materiale care pot suporta încărcări mecanice mari, în general biomateriale metalice, care întrunesc o serie de condiții necesare, precum : rezistență mecanică crescută, bună integrare osoasă, rezistență la coroziune, însă și biomateriale precum ceramica sau diverse tipuri de polimeri. Condițiile pe care trebuie să le îndeplinească aceste materiale trebuie să fie adaptate atât traumatologiei, care în general le utilizează în tratamentul fracturilor și luxațiilor, cât și ortopediei, care le utilizează in mod particular pentru reconstrucții, dar adaptarea lor trebuie să țina cont și de segmentul anatomic unde vor fi folosite.
  Biocompatibilitatea în cazul implanturilor ortopedice este o caracteristcă esențială pe care materialele ortopedice trebuie sa o respecte, adică să nu producă efecte negative local sau sistemic. Implanturile trebuie să fie stabile mecanic și biologic, să aiba un design apropiat rolului pe care îl vor îndeplini, să aiba rezistența, elasticitate, protecție la coroziune, și bună integrare osoasă necesară, caracteristici atât de necesare în practica ortopedică curentă.
  Biomaterialele utilizate în Ortopedie sunt enorm de numeroase, poate mai numeroase decât in orice altă specialitate medico-chirurgicală și sunt grupate în mare în biomateriale metalice și nemetalice.
  Metalele și Ortopedia au o lungă istorie împreună, rolul lor special fiind în domeniile ortopedice unde este necesară o foarte mare rezistență la încărcare precum proteze, dar și reducerea si fixarea fracturilor sau luxațiilor. Dintre cele mai utilizate
  metale utilizate amintim inoxul, titanul și alte aliaje bazate pe titan, dar și aliajele de cobalt.
  In categoria biomaterialelor nemetalice sunt incluse ceramica, compozitii și polimerii. Ceramica este caracterizata de duritate la compresie și fragilitate la tensionare, însă și de buna rezistență la uzură, caracteristici ce o fac potrivită în special pentru endoprotezare. Pricipalele cermici utilizate in ortopedie sunt reprezentate de Hydroxyapatita Ca10(PO4)6(OH)2, Zirconia ZrO2, Alumina, Al2O3. Polimerii sunt o altă categorie de nemetale, fiind utilzați la scara largă în ortopedie. Printre principalii polimeri utilizați se numără cimentul de os acrilic, UHMWPE ( Ultrahigh molecular weight polyethylene), PEEK (Thermoplastic polyether ether ketone) și materialele bioabsorbabile. Biomaterialele compozite sunt alcătuite dintr-o matrice și un filler cu rolul de a imbunătății proprietățile ambelor componente.
  Tot în categoria biomaterialelor pot fi incluse și allogrefele. In chirurgia ortopedică sunt utilizate allogrefe osoase, tendinoase și ligamentare.
  Datorită necesităților tot mai mari de biomateriale în Ortopedie și Traumatologie, în ultimele perioade o serie de noi materiale au început să fie cercetate pentru a putea fi utilizate în practica ortopedică, astfel, pe lângă materialele deja cunoscute au fost dezvoltate o serie de materiale dintre care amintim : polyaryletherketones, polycarbonate urethanes, silicon, poly(ortho esters), poly(glycolide-co-trimethylene carbonate), poly (p-dioxanone), poly(ε-caprolactone) (PCL), poly(b-hydroxybutyrate) (PHB), PHB hydroxyvaleric acid, materiale, care urmează să îsi dovedească sau nu eficiența.
  O altă grupare a biomaterialelor utilizate in chirurgia ortopedică ar putea fi cea dupa tipul de utilizare pe care acestea îl au, astfel ar putea fi grupate ca materiale de osteosinteză, materiale pentru artroplastii, implante tumorale modulare, materiale pentru chirurgia spinală.
  Osteosinteza reprezintă unul din principiile de baza ale chirurgiei aparatului locomotor, cuvântul „osteosinteză” a fost folosit pentru prima dată de Albin Lambotte, în 1907 pentru a califica sutura osoasă, ulterior fiind enunțate o serie de definiții, toate cu același înțeles reducerea și fixarea internă a oaselor. Ca materiale de osteosinteză, în Ortopedie, cel mai comun sunt utilizate plăci, șuruburi, tije și broșe, adaptate conform scopului pentru care au fost dezvoltate, atât ca biomaterial din sunt produse, cât și ca design.
  Un alt captitol din specialitatea Ortopedie-Traumatologie este reprezentat de artroplastii. Artrolpastia reprezintă o tehnică chirurgicală cu rolul de a înlocuii, remodela sau realinia o articulație.Printre principalele tipuri de artroplastii se număra înlocuirile articulare, în genereal cu endoproteze, artroplastii interpoziționale, artroplastii excizionale, osteotomii, cu rolul de a alinia o articulație, artroplastii cu endoproteze din silicon și alte tehnici, toate cu rolul de îmbunătățire a calității vieții. Cele mai uzitate tehnici sunt cele de înlocuire articulară cu endoproteze, care pot să fie cimentate sau necimentate. Articulațiile mari, precum cea coxo-femurală și cea a genunchiului beneficiază de un interes ușor mai crescut, fiind dezvoltate o multitudine de endoproteze, produse din diverse tipuri de biomateriale, dar cu prevalență fiind utilizate biomaterialele metalice, în diverse configurații, amintind de cele cu cuplu metal-metal, metal-polietilenă, metal polietilenă cross-linked, ceramic-ceramic ș.a., fiecare cu avantajele și dezavantajele lor.
  Implanturile tumorale modulare sunt utilizate în special în chirurgia ortopedică oncologică, cu rolul de a păstra membrul afectat de o boală, în general oncologică. Aceste implanturi sunt foarte adesea folosite alături de grefe osoase.
  Ortopedia și Traumatologia este o specialitate chirurgicală extrem de dinamică, în continuă dezvoltare, atât din punct de vedere al tehnicilor chirurgicale, cât și din punct de vedere al biomaterialelor utilizate, cercetarea continuă pentru noi biomateriale, cu aplicabilitate in această specialitate trebuie să fie o cercetare continuă și productivă, pentru a putea tine pasul cu situațiile și patologiile existente. Pe lânga cele expuse, există o serie de materiale și tehnici chirugicale uzitate, cu nenumarate reușite și esecuri terapeutice, fiecare cu particularitățile lor, dar care confirmă relația de interdependență între specialitatea Ortopedie-Traumatologie și biomateriale.
  Bibliografie

1. https://shadygroveortho.com/history-of-orthopaedics
2. https://www.viata-medicala.ro/opinii/pagini-inedite-din-istoria-ortopediei-si-traumatologiei-romanesti-5308
3. https://ro.wikipedia.org/wiki/Biomateria
4. https://sim.tuiasi.ro/wp-content/uploads/Bulancea-Biomateriale1.pdf
5. https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/orthopedic-biomaterials
6. https://www.asminternational.org/documents/10192/3467885/05233G_Sample_Chapter.pdf/f5849c89-8146-412c-b24f-7976922783eb
7. https://www.dovepress.com/new-biomaterials-for-orthopedic-implants-peer-reviewed-fulltext-article-ORR
8. https://www.sciencedirect.com/topics/nursing-and-health-professions/osteosynthesis
9. www.asminternational.org/documents/10192/3467885/05233G_Sample_Chapter.pdf/f5849c89-8146-412c-b24f-7976922783e
10. https://en.wikipedia.org/wiki/Arthroplasty
11. https://www.latunisiemedicale.com/article-medicale-tunisie.php?article=3184

Autori:

Conf. Dr. Hozan Calin – Medic Primar Ortopedie si Traumatologie

Dr. Bulzan Madalin – Medic Specialist Ortopedie si Traumatologie

Dr. Nicolae Catalin – Medic Specialist Medicina Interna

Dr. Nunkoo Sheira – Medic Specialist Medicina Interna

Dr. Burta Roxana – Medic Specialist Medicina Interna

Dr. Popa Alina – Medic Specialist Medicina Interna

Dr. Stanciu Sebastian – Medic Specialist ATI