طراحی و ساخت ایمپلنت مکمل پروتز زانو با قدرت تثبیت استخوانی بیشتر

به گزارش بی بدیل پرداز، محققان دانشگاه تهران موفق به طراحی ایمپلنت هایی برای پروتز زانو شدند که چالش های حین جراحی تعویض مفصل زانو و مشکلات بعد از آنرا می کاهد.

به گزارش بی بدیل پرداز به نقل از دانشگاه تهران، در پژوهشی که اخیرا در مرکز تحقیقات اسکلتی و عضلانی دانشکده مکانیک دانشکدگان فنی دانشگاه تهران به سرپرستی دکتر مراد کریم پور، استاد گروه بیومکانیک و محقق هایی از دانشگاه علوم پزشکی تهران انجام شده است، عملکرد نوعی ایمپلنت مکمل پروتزهای زانو که متناسب با بدن بیمار طراحی شده (patient-specific diaphyseal femoral cone) در جراحی تعویض مفصل مجدد زانو مورد بررسی بیومکانیکی قرار گرفته است.
دکتر کریم پور با اشاره به اینکه این مطالعه یک پژوهش میان رشته ای است، اظهار داشت: هدف از این پژوهش، رفع چالش های جراحی تعویض مفصل مجدد زانو (Revision Total Knee Arthroplasty) و بررسی تاثیر استفاده از ایمپلنت های شخصی سازی شده و بطور دقیق تر، مخروط های دیافیزیال فمور، به همراه استم با طول های متفاوت، از منظر بیومکانیکی، نظیر توزیع تنش و یا جابه جایی نسبی بوده است.
وی اضافه کرد: یکی از چالش های عمده در این قبیل جراحی ها در بیمارانی که برای دومین بار و یا سوم نیازمند تعویض مفصل هستند، دستیابی به تثبیت (fixation) مناسب میان بافت استخوان و پروتز است. راهکار غالب جراحان برای تثبیت، استفاده استم های (stem) بلند بوده که گاهی به علت نبود بافت استخوانی مناسب، ناشی از جراحی پیشین و تضعیف بافت استخوانی، امکانپذیر نیست. همینطور مطالعات بالینی نشان داده است که استفاده از استم های بلند، گاهی منجر به بروز دردهای آزاردهنده در اندام بیمار و در ناحیه قرارگیری انتهای استم (stem tip pain ) می گردد. استفاده از ایمپلنت های مکمل پروتزهای تعویض مفصل زانو که بر مبنای آناتومی هر بیمار طراحی و ساخته می شوند، راهکار جایگزینی برای تثبیت استخوانی است که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است.
دکتر کریم پور همینطور در رابطه با مزیت های استفاده از ایمپلنت های مکمل نظیر مخروط های متخلخل، عنوان کرد: این شیوه علاوه بر دستیابی به تثبیت بهتر استخوانی، از بروز پدیده سپر تنشی که از عوامل اصلی شل شدگی پروتز است، جلوگیری می کند. همینطور سطح متخلخل این ایمپلنت ها، به رشد داخلی و نفوذ سلول های استخوانی و در نتیجه یکپارچگی ایمپلنت و استخوان، کمک شایانی کرده و به تثبیت ثانویه می انجامد. تطابق کامل آناتومیک ایمپلنت با استخوان از دیگر مزایای ایمپلنت های شخصی سازی شده است.
عضو هیأت علمی دانشکده مکانیک دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، در رابطه با روش انجام این پژوهش، اظهار داشت: در این مطالعه مدل سازی سه بعدی استخوان فمور بیماران کاندید جراحی تعویض مفصل مجدد زانو، با استفاده از تصویربرداری سی تی اسکن صورت پذیرفت و جراحی تعویض مفصل مجدد زانو، با قرارگیری استم، پروتز زانو و ایمپلنت شخصی سازی شده مکمل (مخروط دیافیزیال فمور) شبیه سازی شد. جهت بررسی توزیع تنش فون میزز و جابجایی نسبی پروتز زانو در هنگام استفاده از ایمپلنت های مکمل و عدم استفاده از آنها، تحلیل المان محدود، در شرایط بارگذاری متفاوت زانو شامل راه رفتن معمولی و بالارفتن و پایین آمدن از پله انجام شد.
دکتر کریم پور در مورد نتایج به دست آمده از این ارزیابی های بیومکانیکی اظهار داشت: نتایج شبیه سازی ها در بارگذاری های مختلف نشان داد که جابه جایی نسبی پروتز و استم، در هنگام استفاده از مخروط های شخصی سازی شده، بعنوان عامل تثبیت کننده ناحیه متادیافزیال فمور، به صورت معناداری در مقایسه با حالتی که از این ایمپلنت ها استفاده نمی گردد، کاهش خواهد داشت. در نتیجه، هنگام استفاده از مخروط های شخصی سازی شده، میتوان از استم کوتاه تر بهره برد و علاوه بر دستیابی به تثبیت مناسب و قابل قبول، از عوارض احتمالی استم های بلند هم جلوگیری کرد.
مقاله منتج از این پژوهش، در مجله Journal of Orthopaedics انتشار یافته و از مسیر پیوند زیر در دسترس است:
https: //www.sciencedirect.com/science/article/pii/S۰۹۷۲۹۷۸X۲۴۰۰۱۹۵۸#fig۱