Svåra frakturer kan fixeras med ny skräddarsydd metod

Över 300 000 handfrakturer per år bara i västvärlden, varav cirka 3 000 i Sverige. Tillkommer gör andra former av benbrott på exempelvis nyckel- och revben som innebär att man inte på ett enkelt kunnat fixera frakturerna och därmed sörja för ett effektivt, förhållandevis okomplicerat tillfrisknande.

Kompositmaterialet, som i de första versionerna kallades benplåster och benlim, har gått igenom en revidering. Forskarna har bytt kemi och jobbar nu med så kallade esterfria material, en mer beständig utgångpunkt när det kommer till olika vätskor och värme.

– Vårt senaste material är lika starkt som dentala kompositer men med fördelen att den är giftfri och biokompatibel för användning inne i kroppen. Materialet och metoden vi föreslår är det bästa av två världar. Dels kan kirurger fortsätta att använda skruvar för stabiliteten, dels får de ett material som kan formas efter frakturer till skillnad från metallplattor som kommer i bestämda former, säger Michael Malkoch, professor i fiber- och polymerteknologi på KTH.

Ingen fraktur den andra lik

Då ingen fraktur är den andra lik är detta ett av materialet absoluta fördelar. Kirurgen kan skräddarsy fixeringsplattan efter patientens benform och frakturens struktur. Sjukhuset behöver inte heller sitta på ett lager med metallplattor i olika former som kan kosta 3 000 kronor styck eller mer.

En annan fördel som materialet ger är att det till skillnad från metallplattor inte binder mot mänsklig mjukvävnad.

– Idag när en patient brutit ett finger används metallstift för att fixera brottytorna mot varandra. Sedan gipsas fingret. Kirurgerna vill helst inte använda metallplattor i dessa delar av kroppen på grund av mjukvävnadsinväxt. Patienten får gå med metallstiften och gips i ca fyra veckor innan rehabiliteringen kan påbörjas. Om den nu kan påbörjas. I cirka 40 procent av alla fall, alla operationsmetoder inräknade, måste patienten omopereras vilket orsakar både smärta och kostar pengar. 

Michael Malkoch berättar att en operation kostar motsvarande 60 000 kronor i genomsnitt, vilket gör att det kan handla om stora pengar ur ett nationellt och internationellt perspektiv.

Planen: Europamarknaden 2024

Nästa steg? Att under 2023 påbörja kliniska studier på människor med fokus handfrakturer. Tanken är sedan att år 2024 få till en CE-märkning och komma ut med materialet på den europeiska marknaden. 

– Vi har också en tydlig ambition att nå ut till veterinärer och djur. Att komma igång med kliniska studier på detta område. Oftast är beslutet att använda en särskilt teknik för frakturfixering något som ligger hos den enskilde veterinären. Att få ut materialet på denna marknad är en viktig pusselbit i den större bilden. 

Han tillägger att det har visat sig att djur som fått implantat gjorda av metallplattor ibland inte gärna går utomhus då det är kallt. Detta eftersom metallen leder kyla på ett helt annat sätt än forskarnas material.

– Förutom benplåstret så skulle jag nog vilja påstå att den föreslagna metoden är en av de mest innovativa inom frakturfixering som på många år. Den skulle snabbt kunna ingå som behandlingsmetod av benbrott om den erhåller CE-märkningen. 

KTH-forskaren Daniel Hutchinson är artikeln huvudförfattare och den som lett arbetet.

Text: Peter Ardell

För mer information, kontakta Michael Malkoch på 08 - 790 87 68 eller malkoch@kth.se.

Publikation

"Highly Customizable Bone Fracture Fixation through the Marriage of Composites and Screws",
Advanced Functional Materials, doi.org/10.1002/adfm.202105187

Faktaruta

• Forskarna har utvecklat kompositmaterialet under ett tiotal år. De tog avstamp i ett  och tog sedan forskningen vidare mot ett 8. Idag kombineras kompositmaterialet med en väv i ett eller flera lager som fungerar som armering, och därmed är det att betrakta som en platta snarare än ett lim.
• Sedan 2018 har forskarna bland annat ägnat sig åt årslånga långtidsdjurstudier där de kunnat se att materialet inte bryts ner och inte heller binder mot vävnader. De har också sett att materialet inte sipprar ner i frakturerna.
• Nyckel- och revbensfrakturer är två tillämpningar för kompositmaterial där detta kan användas för fixering av brottytorna. Det är frakturer som tidigare inte kunnat behandlas och där benen fått läka ihop som de legat. Material är idag inte lämpligt för t.ex. ben som utsätts för stora laster, som till exempel lårben. Där fungerar metallplattor fortfarande bra.
• Arbetet har utförts tillsammans med RISE i Göteborg och handkirurger verksamma vid Karolinska Institutet och Södersjukhuset. Henrik Alfort, specialistläkare, berättar att det unika är att läkare och kirurger kan anpassa fixeringen till varje specifik fraktur och skelettdel. Detta ger dem helt nya möjligheter att göra individanpassade, exakta och hållbara lagningar även för små frakturfragment. Materialets unika egenskap att inte "ärra ihop" med kroppens vävnader är också en stor fördel framförallt för handfrakturer där sammanväxningar orsakar stora problem i form av fingerstelhet och behov av omoperation. För patienten kommer det kunna innebära en snabbare återkomst av funktion och en minskad risk för omoperation och andra komplikationer.