چرا فرسایش پلی اتیلن باید مورد مطالعه قرار گیرد؟

در بین انواع ایمپلنت های مطرح شده تا امروز، پلی اتیلن ماده ای عالی برای ایمپلنت های ارتوپدی است. ایمپلنت های پلی اتیلنی مزیت های زیادی دارند؛ البته مشکلاتی را نیز ایجاد می کنند که مطالعات و بررسی های زیادی باید برای رفع آن ها انجام گیرد. شل شدن مفصل مشکلی شایع در جراحی های تعویض مفصل ران است که می تواند باعث ضرورت جراحی مجدد شود. عامل اصلی شل شدن مفصل خرده های حاصل از فرسایش پلی اتیلن هستند. ابتدا تصور می شد شل شدن مفصل تنها در ایمپلنت های سیمانی و به خاطر وجود خرده های سیمانی ایجاد می شوند. اما بعد از ابداع ایمپلنت های بدون سیمان ثابت شد که شل شدن در اثر خرده های ایمپلنت در فاصله بین استخوان و پروتز ایجاد می شود.

در محل تلاقی استخوان با ایمپلنت چه رخ می دهد؟

خرده های مفصل بسیار ریز هستند، به طوری که می توانند وارد ماکروفاژها (یکی از سلول های ایمنی بدن) شوند و آن ها را فعال کنند. بسته به اندازه خرده های مفصل بخش های مختلفی از سیستم ایمنی تحریک و تکثیر می شود و در نهایت منجر به استئولیز می شود. استئولیز ابتدا در حد میکروسکوپی است اما به مرور می تواند در عکس های رایولوژی مشاهده و باعث درد بیمار شود. التهاب و استئولیز در محل اتصال استخوان و ایمپلنت باعث شل شدن مفصل می شود. ایجاد استئولیز را می توان از سه جنبه مختلف بررسی نمود: نقش خرده های مفصل در فرسایش دسترسی ذرات به استخوان اطراف پروتز پاسخ سلولی به ذرات ایجاد شده ذرات پلی اتیلن و یا خرده های ایمپلنت های دیگر از طریق مایع مفصلی جا به جا می شوند. حرکت مایع مفصلی بر اساس شیب صورت می گیرد. هر نقطه ای از استخوان که مایع مفصل به آن جا برسد ذرات رسوب می کنند و استئولیز ایجاد می کنند. در ایمپلنت های پلی اتیلن بهینه شده (Ultra High Molecular Weight Polyethylene) اندازه خرده های ایمپلنت افزایش پیدا می کند. فرسایش حتی در پروتزهای فلز روی فلز و پروتزهای سرامیکی نیز ممکن است ایجاد شود. ذرات کمتر از یک میکرون توسط ماکروفاژها بلعیده می شوند و استئولیز را تحریک می کنند. در اطراف اجزای شل شده مفصل ران غشایی تشکیل می شود که ماکروفاژها و برخی آنزیم ها در آن تجمع پیدا کرده اند ایمپلنت های پلی اتیلنی به کار رفته در مفصل زانو ذرات بزرگتری نسبت به مفصل ران ایجاد می کنند. بنابراین پروتزهای زانو کمتر از پروتزهای ران موجب استئولیز می شوند.

راه حل ها و ایده های آینده

با بهینه سازی پلی اتیلن و طراحی های جدید می توان خرده های حاصل از فرسایش را کاهش داد. به تازگی FDA اجازه استفاده از پلی اتیلن croos-linked را داده است. این نوع پلی اتیلن باعث کاهش فرسایش مفصل و کاهش خرده های حاصل از فرسایش می شود. برای کاهش استئولیز موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرند: بهینه سازی سطح پلی اتیلن برای کاهش ایجاد خرده های حاصل از فرسایش از بین بردن فاصله استخوان و ایمپلنت درمان های ایمونولوژیک برای کاهش التهاب ناشی از فرسایش

منبع

برگرفته از مقاله منتشر شده دکتر طاهری اعظم در مجله جراحی استخوان و مفاصل ایران