پاسخ بدن، کلید اصلی موفقیت مفصل تعویض شده

همنشینی بافت زنده و غیرزنده در بدن

وجود پروتز ها باعث آسیب دیدن استخوان های اطراف مفصل و از بین رفتن عملکرد طبیعی آن ها می شود. اما مشکلات بیماران مانند از بین رفتن کارایی مفصل لگن، درد مفصل، لگن درد و پا درد چاره ای جز عمل مفصل و قرار دادن مفصل مصنوعی به جای مفصل طبیعی برای بیماران باقی نمی گذارد. مطالعه و تحقیقات دانشمندان توانسته است تا حد زیادی مشکلات مفصل مصنوعی را برطرف کند؛ اما به نظر نمی رسد این معزل به این زودی به طور کامل حل شود. مشکلات زیر در اثر ناسازگاری پروتز و استخوان های اطراف ایجاد می شوند:

• تجزیه پروتز
• التهاب و تجزیه بافت های اطراف پروتز
• تخریب استخوان
• استئولیز
• پوکی استخوان
• لق شدن
• نامناسب شدن شرایط مفصل از لحاظ بیومکانیکی

یک پروتز مناسب برای عمل مفصل شرایط زیر را باید داشته باشد:

• ویژگی های مکانیکی مناسب (از جمله تنش تسلیم، شکل پذیری، مدول یانگ و استحکام خستگی)
• ویژگی های فیزیکی مناسب (از جمله چگالی و خواص مغناطیسی)
• ویژگی های شیمیایی مناسب (مقاومت در برابر اشکال مختلف خوردگی، تخریب و ساییدگی)
• ویژگی های بیولوژیکی مناسب ( زیست سازگاری)
• هزینه مناسب پروتز برای بیمار

بنابراین، هر نوع پروتز جدیدی که ابداع شود، باید از لحاظ تمام ابعاد بررسی شود. بررسی و مطالعه عوامل مؤثر روی طول عمر پروتز کار ساده ای نیست و با روش های عادی و رایج نمی تواند انجام شود. زیرا پاسخ بافت های مختلف بدن در برابر پروتز، با افزایش سن بیمار تغییر می کند.

پاسخ بدن به پروتز

بعد از عمل تعویض مفصل، بسیاری از عملکردهای طبیعی بدن تا حد زیادی مختل می شوند. خونرسانی به استخوان ها و حفظ تعادل یونی بدن از جمله این اعمال هستند. همچنین تعویض مفصل، مکانیسم دفاعی بدن را نیز دچار مشکل می کند و این باعث ایجاد عفونت، ورم، التهاب و تغییر در استخوان و ساختار بافت های بدن می شود.

بهبود ویژگی های سطحی پروتز

عفونت و لق شدن علل اصلی از بین رفتن مفصل تعویض شده هستند؛ یک مفصل ایده آل باید فرایند اتصال به استخوان را پشت سر بگذارد، از اتصال باکتری جلوگیری کند و امکان ایجاد عفونت را به حداقل برساند. برای بهبود ویژگی های سطحی پروتز، سطح آن پوشش دهی می شود. پوشش دهی پروتز نباید تغییری در مواد تشکیل دهنده پروتز ایجاد کند. پوشش همچنین مانعی در برابر انتشار یون ها و خوردگی پروتز محسوب می شود. پوشش دهی باعث افزایش استحکام، کاهش اصطکاک و ساییدگی می شود. جنس این پوشش ها می تواند از از بیوسرامیک، پروتئین های ماتریکس خارج سلولی، پپتیدها و فاکتورهای رشد باشد. این مواد به سطح فلزی پروتز مفصل عملکرد بیولوژیک و زیست سازگاری می بخشد. استفاده از پروتز های دارای پوشش مناسب باعث رشد استخوان و تمایز سلول های بنیادی به بافت استخوانی می شود که در نهایت فرایند اتصال مفصل مصنوعی به استخوان را آسان می کند.

پاسخ بدن به پوشش های بیولوژیکی پروتز

برای انتخاب و طراحی یک پوشش مناسب برای پروتز مفصل، باید پاسخ بدن در برابر این پوشش به طور کامل در حد میکرو و نانو روشن شود. به طور مثال تأثیر پوشش پروتز روی رشد و تمایز سلول های استخوان ساز باید مشخص شود. همچنین تأثیر صاف یا زبر بودن سطح پروتز، میکروتوپولوژی، نانوتوپولوژی، تخلخل و انرژی سطحی پروتز با پوشش طراحی شده روی عملکرد سلول های استخوان ساز و فرایند اتصال به استخوان، باید بررسی شود.

منابع

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/http://rp7.ffg.at/upload/medialibrary/http://iopscience.iop.org/