سالانه هزاران نفر در سراسر جهان جراحی تعویض مفصل هیپ را انجام می‌دهند. نتایج جراحی تعویض مفصل هیپ معمولاً موفقیت‌آمیز است. اغلب این بیماران از استئوآرتریت رنج می‌برند و با انجام جراحی تعویض مفصل هیپ می‌توانند به‌راحتی تا 10 سال بدون درد راه بروند. اما جوانان و بیمارانی که فعالیت جسمی بالایی دارند بعد از تعویض مفصل، کمی دچار مشکل می‌شوند. به این دلیل مهندسان و پزشکان راهکاری برای برطرف کردن مشکل این دسته از بیماران ابداع کردند.
راهکار جدید در ساخت ایمپلنت‌های مفصل لگن
راه حل مشکل، جنس جدیدی از ایمپلنت است که نسبت به ایمپلنت های قدیمی مزایای زیادی دارد. حاصل کار، در واقع ابداع دو نوع ایمپلنت جدید بود. ایمپلنت های جدید، از سرامیک ساخته شده‌اند. جنس سرامیک بسیار محکم بوده، مقاوم به فرسایش (خوردگی) است و مانند ایمپلنت‌های فلزی قدیمی به استخوان آسیب نمی‌زند.
مشکلات ایمپلنت‌های فلزی
ساختار ایمپلنت‌های قدیمی به‌گونه‌ای بود که باعث ساییده شدن فلز روی فلز می‌شد. این ساییده شدن باعث فرسایش مکانیکی مفصل تعویض شده هنگام فعالیت‌های روزمره می‌شود. همچنین در این شرایط، ذرات بسیار ریزی به نام ذرات دبری از فلز آزاد می‌شوند که در بدن تولید یون‌های فلزی می‌کنند. ذرات فلزی باعث واکنش‌های بیولوژیک ناخواسته‌ای در بدن خواهند شد. مشکلات ناشی از ساییدگی مفصل و آزاد شدن یون‌های فلزی در شرایط زیر رایج‌تر است: مفاصل تعویض شده فرسوده کودکان دختری که باسن‌های کوچک دارند این در حالی است که ایمپلنت‌های سرامیکی با بدن انسان سازگاری بالایی دارند و در برابر فرسایش مقاوم‌ترند.
ایمپلنت‌های جدید
محققان توانستند دو نوع سیستم ایمپلنت از جنس سرامیک ابداع کنند که عبارتند از DeltaMotion و DeltaSurf. مفصل هیپ از نوع مفصل گوی و کاسه‌ای است. مفصل گوی و کاسه‌ای از دو بخش اصلی تشکیل می‌شود: سوکت هیپ (Cup؛ یک بخش از استخوان لگن که استابولوم نامیده می‌شود) بخش بالایی استخوان ران (Head؛ سر فمور که به شکل گوی و کروی است و در سوکت قرار می‌گیرد) در ایمپلنت جدید، DeltaSurf به‌عنوان گوی و DeltaMotion به‌عنوان کاسه مفصل به کار می‌رود. در حال حاضر از بین این دو محصول، DeltaMotion در جراحی تعویض مفصل استفاده می‌شود. تاکنون از این ایمپلنت برای درمان بیش از 3500 بیمار در سراسر جهان استفاده شده است.
موارد استفاده از ایمپلنت‌های سرامیکی
مفاصل دردناک و از کار افتاده در بیماری‌های استئوآرتریت، آرتریت روماتوئید و نکروز واسکولار جراحی مجدد مفصل هیپ تعویض‌شده و آسیب‌دیده
فاکتورهای مربوط به بیمار
بیمارانی که شرایط زیر در موردشان صدق می‌کند می‌توانند از ایمپلنت جدید استفاده کنند:
- بیمارانی که احساس درد می‌کنند یا به‌راحتی نمی‌توانند راه بروند.
- بیمارانی که قادر به انجام دستورالعمل‌های قبل از عمل باشند.
- بیمارانی که از تغذیه مناسبی برخورد باشند.
- فواید سیستم ایمپلنت سرامیکی
- قابل استفاده برای ورزشکاران است.
- در ایمپلنت‌های سرامیکی خطر استئولیز (ناشی از فرسایش) کاهش پیدا می‌کند؛ بااین حساب احتمال آسیب زودهنگام مفصل تعویض شده نیز کاهش می‌یابد. به همین دلیل ایمپلنت‌های سرامیکی برای بیماران جوان مناسب‌تر هستند.
بیمارانی که از وضعیت سلامتی مناسبی برخوردارند، افراد فعال پرتحرکی هستند و می‌خواهند در سنین پیری زندگی باکیفیتی داشته باشند. این دسته از بیماران کسانی هستند که از مفصل تعویض شده انتظارات زیادی دارند؛ ایمپلنت‌های سرامیکی این انتظارات را برآورده می‌کنند.
ایمپلنت سرامیکی بسیار نرم و مانند مفصل طبیعی حرکت می‌کند. این نرمی به‌خاطر ویژگی‌های لغزندگی سطح این نوع ایمپلنت است. در واقع سرامیک قابلیت حفظ رطوبت زیادی را دارد؛ به‌خاطر همین لغزندگی بیشتری داشته و باعث نرمی و روانی حرکات مفصل می‌شود.
در زنان باردار آزاد شدن یون‌های فلزی در خون می‌تواند نگران‌کننده باشد. به همین خاطر ایمپلنت سرامیکی برای زنانی که در سن باروری هستند مناسب تر است.
ایمپلنت‌های سرامیکی برای بیمارانی که به فلز حساسیت دارند مناسب‌تر است؛ زیرا دیگر از ذرات دبری، یون‌های فلزی آزاد نمی‌شود. در نتیجه سیستم ایمنی فرد نیز تحریک نخواهد شد.
مواد به کار رفته در ایمپلنت مفصل هیپ
ایمپلنت های به کار رفته در جراحی هیپ از مواد متنوعی ساخته می شوند. صرف نظر از جنس مواد به کار رفته در ایمپلنت، ایمپلنت ها به دو روش می توانند روی استخوان سوار شوند:
با استفاده از سیمان استخوانی: بخش های سیمانی با چسب مخصوص در داخل استخوان تثبیت می شوند.
با استفاده از مواد غیرسیمانی: پروتزهای غیرسیمانی سطح متخلخلی دارند که به استخوان اجازه رشد می دهد و پروتز بدون سیمان به استخوان وصل می شود.
ایمپلنت های فلز-فلز
ایمپلنت های فلزی بیش از 50 سال قدمت دارند. فلز کبالت کروم یکی از رایج ترین ایمپلنت های فلزی است. البته این نوع ایمپلنت ها باعث رها شدن یون های فلزی در خون و ادرار افراد می شوند. این موضوع در افرادی که کلیه های ضعیف دارند باعث بروز مشکلاتی می شود. استفاده از روکش سرامیکی (مانند آلومینیوم یا زیرکونیوم) در ایمپلنت های فلزی، این عوارض را کاهش می دهد.
ایمپلنت های فلز-غیرفلز
ایمپلنت های جدیدتر، دارای سر فلزی (در بخش فمور) و قسمت غیرفلزی از جنس پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (در بخش استابولوم) هستند. پلی اتیلن های به کار رفته در بخش استابولوم بسیار پرتراکم و دارای ساختار کریستالی هستند. این ساختار باعث می شود ایملنت های پلی اتیلنی ویژگی های بیومکانیکی مناسبی پیدا کنند.
همچنین تغییر شکل و شکستگی مفصل در این نوع ایمپلنت ها خیلی کم اتفاق می افتد. سائیدگی بخش استابولوم یکی از مشکلات این نوع ایمپلنت های تلفیقی است. سائیدگی باعث تشکیل ذرات پلیمری و ایجاد التهاب می شود. این مشکلات گاهی منجر به ضرورت انجام جراحی مجدد و تعویض مفصل تخریب شده می شوند. مطالعات نشان داده است هرچه پیوندهای عرضی پلی اتیلن بیشتر باشد سائیدگی کمتر ایجاد می شود و دوام و طول عمر مفصل افزایش می یابد.
برای رفع مشکل سائیدگی، می توان در بخش سر استخوان فمور به جای فلز از سرامیک استفاده کرد. تلفیق سرامیک-پلی اتیلن سطح بسیار نرمی را ایجاد می کند که سائیدگی بسیار کمتری از ایمپلنت های فلز-پلی اتیلن را به وجود می آورد.
ویژگی های ایمپلنت های فلزی و غیرفلزی
در این قسمت مزایا و معایب برخی از مواد به کار رفته در ایمپلنت مفصل ران را بررسی می کنیم.
آلیاژکبالت
ترکیبات: کبالت، کروم، مولیبدیوم مزایا: محکم، مقاوم به زنگ زدگی
پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا
مزایا: محکم، فنری، دارای قابلیت مفتولی شدن، مقاوم به سائیدگی معایب: حساس به خراشیدگی، حساس به تغییرات شدید دما، حساس به فشار
سرامیک
مزایا: بهترین جنس ایمپلنت از نظر سائیدگی، دارای استحکام و فشردگی معایب: ترد و شکننده، مدول الاستیک بالا، استحکام کششی پایین (نیروی لازم برای گسیختن وسیله ای کشسان مانند سیم و طناب)، ضعیف بودن ویژگی های مقاومت به ترک خوردن.
منابع:
