آرتروپلاستی, آرتروسکوپی, ارتوپدی فنی, جراحی

نگاهی بر ارتوز ها و پروتز ها و مفصل مصنوعی

26 اسفند
خواندن این مقاله 20 دقیقه طول میکشد

ارتوز ها (Orthosis) و پروتز ها (Prosthesis) محصولاتی هستند...

که در شاخه ی ارتوپدی فنی تهیه میشوند و کاربرد زیادی در بیماران ارتوپدی دارند و پروتزهایی که در این فیلد تهیه میشود غیر از پروتز های مورد استفاده در آرتروپلاستی و تعویض مفصل است که در داخل بدن کار گذاشته میشود و این پروتزها در موارد قطع عضو و یا به اصطلاح آمپوتاسيون (Amputation) در خارج از بدن استفاده میشود و به اصطلاح دست مصنوعی و یا پای مصنوعی گفته میشود.

آمپوتاسيون یا قطع عضو اندام فوقانی حدود یک پنجم آمپوتاسيون در اندام تهتانی است یعنی حدود 20 درصد و 80 درصد موارد آمپوتاسيون یا قطع عضو در اندام تهتانی اتفاق میاُفتد شایع ترین نوع آمپوتاسيون اندام فوقانی در سطح ساعد بوده که حدود 60 درصد موارد را شامل میشود و 23 درصد موارد آمپوتاسيون در حد بازو اتفاق می افتد .

شایع ترین علل آمپوتاسيون در اندام فوقانی تروما و کانسر است و علت شایع دیگر در کل موارد آمپوتاسيون ایسکمی (Ischemia) و یا اختلال در خون رسانی عضو میباشند.

آمپوتاسيون یا قطع عضو در اندام فوقانی در دست راست شایع تر از دست چپ می باشد کخ اغلب ناشی از محیط کار است و 60 درصد موارد آمپوتاسيون یا قطع عضو در اندام فوقانی یا دست در سنین 21 الی 64 سالگی اتفاق میافتد.

نقص مادر زادی اندام فوقانی حدودا در 4 در 10 هزار تولد زنده اتفاق میافتد و در این موارد نوزاد با نقص عضو و یا قطع عضو مادرزادی روبرو است و میتواند از نوع عرضی و یا طولی باشد .

اغلب در جوامع بشری از دست دادن عضو و یا آمپوتاسيون مشکل روحی روانی خاصی ایجاد میکند و باعث فشار عصبی و روحی خصوصا با برخورد نامناسب افراد جامعه ایجاد میشود و تشدید میگردد.

استفاده از پروتز هرچه سریعتر باید صورت گیرد ، این مسئله باعث کاهش عوارض خواهد شد و استفاده از پروتز طی 3 ماه تا 6 ماه اول بعد از آمپوتاسيون یا قطع عضو موجب موفقیت بیشتر و تضمین استفاده دراز مدت از پروتز خواهد شد .

در این فاز معمولا از پروتز ها Body powered و یا Switch control اکسترنال استفاده میگردد

و استفاده از پروتز های Myoelectric یا Suction suspension در مراحل بعدی استفاده میشود و در مراحل اولیه توصیه نمیشود.

پروتزهای مورد استفاده برای دست کدام اند؟

پروتزهای مورد استفاده برای دست انواعی موجود دارد...

از موتور خارجی استفاده میشود که به طور پاسیو (Passive) کنترل میشود.

این پروتز ها فاقد حس برگشت بوده و محدودیت های زیادی دارند که در حوضه حرکت و مانور وجود دارد . بیمار میتواند با کشیدن کابل اقدام به استفاده از این وسیله نماید . البته در انواع جدید پروتز از کلید های روشن و خاموش خبری نیست و دارای شماره های sense که توان مندی های مطلوبی دارند میباشند.

تی دی (TD) چیست؟

ترمینال دیوایس (Terminal device) یا تی دی بخش انتهایی پروتز است

و انواع آن عبارت است از نوع پسیو (Passive) یا فاقد قسمت متحرک یا نوع اکتیو (Active) که دارای قسمت فعال انتهایی است و از سه بخش هوک (Hook) ، هند (Hand) ، ورک هووک (Work hook)

بخش انتهایی هوک هند به دو شکل عمل میکند اختیاری باز (Voluntary open) ، اختیاری بسته (Voluntary close)

عمر یک پروتز یا مفصل مصنوعی چقدر است؟

در بین سال های 1960 و 1970 که عملا شروع استفاده از پروتز یا مفصل مصنوعی بود

عمر پروتز را حدود ده سال در نظر می گرفتند و به همین دلیل معمولا عمل جراحی تعویض مفصل یا آرتروپلاستی محدود به افراد مسن بود.

با گذشت زمان و با پیشرفت تکنولوژی در طراحی و استفاده از فلزات و ترکیبات و Design بهتر منجر به تهیه پروتز ها و یا مفصل های مصنوعی با عمر حدود بیست سال و یا بیشتر شد. الی الخصوص در بیست سال گذشته و با پیشرفت هایی که در تکنیک جراحی و استفاده از متریال (Material) یا مواد شامل فلزات و پلی اتیلن با مرغوبیت و عمر بیشتر و همچنین پیشرفت در طراحی یا Design پروتز یا ایمپلنت (Implant) عملا باعث افزایش عمر پروتز به بیش از بیست سال شده است و در حال حاظر بیماران بسیاری وجود دارند که پروتز آنها سی الی چهل سال پیش کار گذاشته شده است و این افراد بدون هیچ مشکلی فعال هستند و به زندگی خود ادامه می دهند.

البته هنوز یک سوال در ذهن ها باقی مانده است ، اینکه چرا پروتز یک سری افراد تا چهل سال عمر می کند و با وجود پیشرفت هایی که در تکنولوژی و طراحی و جنس پروتز ها اتفاق افتاده است ، بعضی پروتز ها عمر کمتری دارند؟

در اینجا مطالبی که برای پاسخ به این پرسش مطرح شده است عبارتند از وزن بیمار ، میزان فعالیت بیمار ، شرایط فیزیکی بیمار و همچنین مهارت جراح در کارگذاری پروتز یا ایمپلنت یا مفصل مصنوعی.

زیرکونیا چیست؟

زیرکونیا عبارتست از نوعی آلیاژ فلزی ترانسفورمه شده (Transformed Metal Alloy)

فلز زیرکونیوم که سطح آن به نوعی سرامیک بدل شده است و با اکسیده شدن سطح آن ، Oxinium Oxidized Zircunium را تشکیل داده است و استفاده از این نوع آلیاژ برای پروتز توسط شرکت Smith & Nephew از سال 2001 شروع شده است و اعتقاد آنها بر این است که عمر پروتز احتمالا بیشتر می شود چرا که ادعا می شود که این پروتز یا مفصل مصنوعی تقریبا دو برابر آلیاژ کوبالت-کروم سخت تر است و ضریب اصطکاک یا Friction آن نسبت به پروتز کوبالت-کروم به نصف تغییر می یابد.

نهایتا انتخاب نوع پروتز و اینکه کدام پروتز برای بیمار مناسب تر است ، البته با مشورت با خود بیمار بر عهده ی پزشک جراح ارتوپد است ، چرا که اغلب کمپانی ها پروتز و آلیاژ مورد استفاده خود را بهترین نوع می دانند ولی نهایتا جراح با توجه به علمی که دارد و تجربه ای که در عمل های جراحی موفقیت آمیز قبلی خود داشته است ، انتخاب نوع پروتز و برند آن را بر عهده خواهد داشت و علاوه بر انتخاب نوع پروتز و جنس آن و نحوه ی پردازش و Design آن ، تکنیک (Technique) جراحی نیز بسیار اهمیت دارد در موفقیت آمیز بودن عمل جراحی و عمر پروتز.

خاصیت فلز زیرکونیوم در عمل تعویض مفصل

فلز دیگری که در عمل های جراحی تعویض مفصل و آرتروپلاستی مورد استفاده قرار می گیرد زیرکونیوم یا زیرکنیوم (Zirconium) و آلیاژ های این فلز می باشد

و پروتز هایی برای زانو ساخته شده است که کامپوننت فمورال آن از جنس آلیاژ فلز زیرکونیوم می باشد و کامپوننت یا جزء تیبیال آن به طور کامل از جنس پلاستیک پلی اتیلن (Polyethylene) ، و اعتقاد بر این است که این نوع پروتز باعث افزایش بیشتر عمر پروتز نسبت به انواع پروتز رایج که شامل پروتز تشکیل شده از کامپوننت فمورال و تیبیال از آلیاژ کوبالت-کروم همراه با اسپیسر از جنس پلاستیک پلی اتیلن در بین دو کامپوننت فمورال و تیبیال از جنس کوبالت-کروم می باشد و نهایتا جزء بسیار مهم و کاربردی غیر فلزی در مفصل مصنوعی یا پروتز از جنس نوعی پلیمر یا پلاستیک از جنس پلی اتیلن می باشد که با توجه به پیشرفت هایی که در علم تعویض مفصل یا آرتروپلاستی صورت گرفته با استفاده از این ترکیب یعنی پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا یا Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) و همچنین استفاده از پلی اتیلن با زنجیره های Ultra Highly Cross Linked Polyethylene (UHXLPE) باعث افزایش عمر این پلیمر است و عمر این پلیمر و جزء غیر فلزی پروتز یا مفصل مصنوعی بسیار برای افزایش کارایی و طول عمر پروتز اهمیت دارد و عملا قسمت عمده ی وزن یک فرد در بین قطعات فلزی پروتز چه در مفصل زانو و چه در مفصل هیپ یا لگن بر روی این قسمت از پروتز وارد می شود و باید بسیار مقاوم ، هم در مقابل تحمل نیروی وزن و هم در مقابل فرسایش یا ساییدگی یا اصطلاحا Tear & Wear Resistant باشد.

استفاده از فلز تانتالیوم در مفاصل مصنوعی

یکی از فلزاتی که برای تهیه مفصل مصنوعی یا پروتز مورد استفاده قرار می گیرد و به تازگی بیشتر کاربرد پیدا کرده است.

تانتال یا تانتالوم (Tantalum) می باشد و این فلز خصوصیات بیولوژیک و فیزیکی فوق العاده ای دارد ، من جمله Flexiblity ، مقاومت در برابر خوردگی ، سازگاری با بدن یا Biocompatiblity و اخیرا نوعی ماده متخلخل یا Porous از فلز تانتالوم ، موسوم به ترابکولار متال (Trabecular Metal) تولید شده است که شبیه به بافت استخوان ، دارای تخلخل و خلل الفرجی است که بسیار شباهت به استخوان دارد و بسیار برای رشد عروق و سلول های استخوان ساز و جایگزینی بافت استخوانی مناسب است و شاید انقلابی در زمینه ارتوپدی محسوب می شود.

در حال حاضر بیشترین استفاده از تانتالوم و ترابکولار متال ساخته شده از این فلز برای جایگزینی بافت استخوانی تخریب شده و از بین رفته در اطراف پروتز در عمل جراحی آرتروپلاستی مجدد (Revision Arthroplasty) بیشترین کاربرد را در این زمینه پیدا کرده است.

پروتز های با سیمان و بدون استفاده از سیمان

در مورد انتخاب نحوه ی کارگذاری ، پروتز ها به دو دسته عمده ی کارگذاری با سیمان (Cemented Implant)

و یا پروتز های بدون سیمان (Uncemented Implant) که به کارگذاری پروتز بدون سیمان گفته می شود.

در مورد مفصل لگن یا هیپ به طور روز افزون تمایل به استفاده از پروتز های بدون سیمان یا Uncemented بیشتر است و اعتقاد بر این است که پروتز های بدون سیمان در این مفصل عمر بیشتری دارند و عوارض کمتری دارند ، در حالی که در مورد پروتز ها و یا مفاصل مصنوعی زانو کماکان پروتز های با سیمان یا Cemented ارجع هستند و بیشترین اقبال به این نوع پروتز ها هست و اعتقاد بر این است که فعلا در این مفصل یعنی مفصل زانو ، پروتز ها یا مفصل مصنوعی با سیمان بهتر کارایی دارد و عمر بیشتری دارد.

استفاده از آلیاژ های فلز تیتانیوم در مفاصل مصنوعی

همانطور که گفته شد از تیتانیوم خالص برای Porous coating استفاده می شود...

ولی از آلیاژهای تیتانیوم که سازگار با بافت بدن و یا به اصطلاح Biocompatible هستند خصوصا از آلیاژهای حاوی وانادیوم و آلومینیوم برای استفاده از آن در پروتز ها و یا مفاصل مصنوعی استفاده می شود و این آلیاژ بسیار مقاوم در برابر خوردگی می باشد.

نکته ی جالب راجع به آلیاژ های تیتانیوم طبیعت الاستیک (Elastic Nature) این فلز است که خیلی شبیه تر به الستیسیته و یا Modulus of Elasticity استخوان است که برای کاربرد آن به عنوان پروتز یا مفصل مصنوعی شرایط بهتر و ایده آل تری را فراهم می کند و از بروز بعضی از عوارض و یا Complications من جمله جذب استخوان و یا آتروفی (Atrophy) استخوان در اطراف پروتز یا به اصطلاح Bone Resorption جلوگیری می کند.

فلزات و عناصر مورد استفاده در عمل جراحی تعویض مفصل و یا آرتروپلاستی کدامند؟

Stainless steel و یا استیل ضد زنگ که در ایمپلنت های ارتوپدی

موقتی من جمله برای تهیه پیچ ها و پلاک های مورد استفاده در شکستگی ها در ارتوپدی استفاده فراوانی دارد. فلز خوبی برای استفاده در مفاصل مصنوعی و یا پروتزهای مورد استفاده در آرتروپلاستی نمیباشد.

زیرا خوردگی و یا به اصطلاح Corrosion آن در محیط بدن انسان زیاد است .

در عوض بیشترین فلزی که برای تهیه پروتزهای مورد استفاده در تعویض مفصل و یا آرتروپلاستی استفاده میشوند آلیاژهای کبالت کروم (Cobalt-chromium) هستند .

که با شرایط بیولوژیک بدن سازگار هستند و به اصطلاح جزو فلزات Biocompatible هستند.

و مجموعا با توجه به قیمت مناسب در برابر فلزات گران قیمت تری که مورد استفاده هستند استفاده از آنها معقول و پر مصرف ترین فلز مورد استفاده در پروتزهای به کار رفته در تعویض مفصل محسوب میشوند. و اگرچه درصد بیمارانی که واکنش آلرژیک (Allergic reaction) به پروتزهای ساخته شده از آلیاژ كبالت –كروم بسیار کم است ولی درصد بسیار کمی از موارد آلرژی به پروتزهای حاوی این آلیاژ دیده میشود که مربوط به وجود نیکل (Nickel) در آلیاژ این پروتزها میباشد.

یکی از فلزات دیگر که در تهیه پروتز ها و یا مفصل مصنوعی از آن استفاده میشود تیتانیوم یا تیتانیوم (Titanium) و یا آلیاژهای تایتانیوم است .

از تایتانیوم خالص (Pure titanium) عموما در قسمت هایی از پروتز استفاده میشود که نیاز به استقات و یا مقاومت زیاد نباشد برای مثال برای تولید فایبرمتال (Fiber metal) که عبارت است از لایه ای از فلز که بر روی سطح پروتز یا ایمپلنت از آن استفاده میشود و سطح پروتز را ناهموار میکند و باعث میشود که پروتز بهتر به استخوان و یا سیمان استخوانی متصل بشود و احتمال لق شدن را کمتر میکند و این عمل را Porous coating میگویند و این نوع پروتزها را Porous coated میگویند.

و باعث میشود خصوصا در پروتزهایی که بدون سیمان کار گذاشته میشود که به پروتزهای Cementless prosthesis موسوم است با پدیده ای موسوم به Bone Ingrowth و یا رشد استخوان بر روی پروتز باعث چسبندگی و یا فیکسیشن بیولوژیک (Biological Fixation) پروتز به استخوان می شود و احتمال لق شدن دیررس و یا Late Loosening که اصطلاحا لق شدن غیرعفونی یا Aseptic Loosening نیز گفته می شود و یکی از موارد مشکلاتی که باعث کاهش عمرروتز و یا مفصل مصنوعی هست را کاهش می دهد و برای انجام Porous coating روی مفصل مصنوعی همانطور که گفته شد از تیتانیوم استفاده می شود و در برخی پروتز ها هم از ترکیبی موسوم به هیدروکسی آپاتایت یا هیدروکسی آپاتیت (Hydroxyapatite) استفاده می شود. بدین صورت که با حرکت مفصل مصنوعی و یا پروتز بعد از عمل آرتروپلاستی ، ذرات بسیار ریزی آزاد شده و وارد جریان خون می شود که اصطلاحا پارتیکل (Particle) گفته می شوند و پارتیکل ها نیکل آلرژی زا می باشد.

برچسب ها:
, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
جدیدتر ارتوپدی چیست؟
بازگشت به لیست
قدیمی تر پزشک متخصص ارتوپدی با چه مشکلاتی مواجه است؟

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *