مفصل مصنوعی چیست و چه کاربردهایی دارد – قسمت اول

joints

مفاصل در محل اتصال همه استخوان‌ها وجود دارند. برخی از آنها متحرک، برخی نیمه‌متحرک و تعدادی نیز ثابت هستند. طبیعی است مفاصل متحرک بیشتر در معرض خطر تخریب و ساییدگی هستند.

هرگونه آسیب به مفصل غضروفی آرتروز نام دارد. آرتروز بیماری محدودکننده‌ای است که زندگی فرد را تحت‌الشعاع قرار می‌دهد. خانه‌نشینی و ناتوانی در حرکت، بسیاری از بیماران را کاملا ناامید و افسرده می‌کند. ولی دانش پزشکی پیشرفته برای این گروه از بیماران نیز راه چاره‌ای اندیشیده است و آن نیز تعویض مفصل است. تعویض مفصل کیفیت زندگی بیمار را ارتقا بخشیده و او را به زندگی بازمی‌گرداند.

مفصل مصنوعی چیست؟

مفصل مصنوعی وسیله ای است که آن را بجای مفصل طبیعی که خراب شده است میگذارند تا بتواند کارکرد از دست رفته مفصل را بازگرداند. مهمترین کارکرد مفصل حرکت آن است.

خراب شدن مفاصل به علل مختلفی ایجاد میشود ولی مهمترین آنها ساییدگی (آرتروز) و بیماری های روماتیسمی هستند. در این بیماری ها غضروف مفصل از بین رفته و دو استخوان تشکیل دهنده مفصل دیگر نمیتوانند به راحتی در کنار هم حرکت کنند. نتیجه این وضعیت خشکی مفصل و محدودیت در حرکات مفصل است ولی مهمترین مشکلی که یک مفصل خراب برای بیمار ایجاد میکند درد است.

حرکت قسمت های متحرک مفصل خراب شده موجب بروز درد در محل مفصل میشود. در ابتدا میتوان این درد را با استفاده از داروهای ضد التهاب کاهش داد ولی با پیشرفت بیماری و خرابتر شدن مفصل درد به مسکن پاسخ کافی نمیدهد. در این وضعیت میتوان برای از بین بردن درد بیمار از جایگزینی مفصل خراب شده با یک مفصل مصنوعی استفاده کرد.

ساختار مفصل مصنوعی

شکل مفصل مصنوعی برحسب مفصلی که باید جایگزین آن شود متفاوت است و لزوما شبیه مفصل طبیعی نیست. بیشتر قسمت های مفصل مصنوعی را از فلز میسازند. از موارد دیگری هم در ساخت مفاصل مصنوعی استفاده میشود که مهمترین آنها سرامیک و پلاستیک است. فلز بکار رفته در مفصل مصنوعی معمولا یک آلیاژ است. این آلیاژ برای کارکرد مناسب باید بسیار محکم باشد تا بتواند سالیان سال فشارهای وارده به مفصل را تحمل کرده و آسیب نبیند. همچنین باید تا حدودی قابلیت انعطاف داشته باشد تا بتواند همچنان که استخوان در مقابل نیروهای وارد به آن تغییر شکل میدهد آن هم تغییر شکل داده و با استخوان هماهنگ باشد. این هماهنگی موجب ماندگاری بیشتر استخوان و فلز در کنار هم خواهند شد.

جنس آلیاژ باید طوری باشد که بدن در مقابل آن واکنش نامناسبی ایجاد نکند. همچنین نباید در داخل بدن دچار خوردگی شود. امروزه معمولا از آلیاژ های آهن   (انواعی از استیل ضد زنگ) و آلیاژ های تیتانیوم و در مواردی آلیاژ کروم و کبالت بدین منظور استفاده میشود. قسمت های فلزی یک مفصل مصنوعی باید به استخوان متصل شوند. برای این اتصال معمولا زائده ای که به آن دسته میگویند از کنار قسمت اصلی مفصل مصنوعی خارج شده که جراح آن را درون کانال استخوان قرار میدهد. این دسته باید بتواند درون کانال استخوانی محکم و بیحرکت شود. برای این کار از دو روش استفاده میشود.

روش اول استفاده از ماده مخصوصی به نام سیمان استخوانی است. سیمان استخوانی از جنس متیل متاآکریلات بوده و در حین عمل جراحی پزشک جراح با مخلوط کردن یک پودر و یک مایع مخصوص آن را تهیه میکند. این مخلوط در ابتدا خمیری است ولی در عرض چند دقیقه سفت و محکم میشود. قرار گرفتن سیمان استخوانی در بین استخوان و فلز موجب اتصال محکم آنها به یکدیگر میشود. سیمان از یک طرف در خلل و فرج ریز استخوان نفوذ کرده و از طرف دیگر به فلز میچسبد و بدین ترتیب اتصال محکمی را بین این دو ایجاد میکند.

روش دیگر برای اتصال بین استخوان و فلز ایجاد تغییراتی در سطح فلز است بدین صورت که سطح فلز را با روش های فلزکاری متخلخل و دارای سوراخ و حفرات ریز میکنند. این سوراخ ها و حفرات بسیار ریز و در حد هزارم میلیمتر هستند. وقتی فلزی با این خصوصیت در کنار استخوان قرار میگیرد سلول های استخوان بتدریج درون این خلل و فرج رشد کرد و در نتیجه اتصال محکمی بین استخوان و فلز ایجاد میشود. مفاصل مصنوعی که از این روش استفاده میکنند را مفاصل مصنوعی بدون سیمانCementless artificial joint میگویند.

سطوحی از مفصل مصنوعی که باید بر روی هم حرکت کرده و بلغزند باید بسیار صاف و صیقلی باشند. این صیقلی بودن نه تنها موجب حرکت بهتر مفصل میشود بلکه موجب میگردد تا سایش کمتری بین سطوح ایجاد شود. حرکت مکرر سطوح مفصل مصنوعی در طی سالیان میتواند موجب شود تا ذرات بسیار ریزی از روی آن کنده شده و سطح آنها بتدریج ساییده شده و از بین برود. هرچه سطوح مفصل مصنوعی صاف تر و صیقلی تر باشند سایش آنها کمتر شده و عمر مفصل مصنوعی بیشتر میشود. از طرف دیگر این سطوح باید در مقابل سایش بسیار مقاوم باشند.

امروزه سطوح متحرک مفاصل مصنوعی را از فلز، پلاستیک و سرامیک میسازند. سطوح فلزی که باید روی هم حرکت کنند معمولا جنس آلیاژ کروم کبالت دارند. سطوح سرامیکی در مقابل سایش بسیار مقاوم بود و معمولا از جنس اکسید آلومینیوم هستند. سطوح پلاستیکی معمولا از جنس نوعی پلی اتیلن بسیار محکم و مقاوم به سایش ساخته میشوند.

معمولا از دو سطحی که بر روی هم حرکت میکنند یکی را از جنس فلز و دیگری را از پلی اتیلن انتخاب میکنند. در سالهای اخیر استفاده از سطوح دیگر که مقاومت بیشتری در مقابل سایش دارند استفاده بیشتری میشود. حرکت سرامیک بر روی پلی اتیلن، سرامیک بر روی سرامیک و یا فلز بر روی فلز موجب سایش کمتری شده و طول عمر مفصل مصنوعی را بیشتر میکند. البته استفاده از هر کدام از این سطوح مزایا و معایب مخصوص به خود را دارد. پزشک معالج بر اساس شرایط بیمار بهترین گزینه را برای بیمار انتخاب میکند.

مفاصل مصنوعی معمولا چند تکه و به اصطلاح ماجولارMadular هستند. به این معنی که از چند قسمت ساخته شده و پزشک آنها را در اطاق عمل سر هم و مونتاژ میکند. بطور مثال یک مفصل مصنوعی ران میتواند از اجزاء زیر تشکیل شده باشد:

پایه فلزی که درون کانال استخوان ران میرود

سر فلزی یا سرامیکی

کاسه فلزی که درون حفره استابولوم جای میگیرد

کاسه پلی اتیلنی یا سرامیکی که درون کاسه فلزی قرار میگیرد

هر کدام از این اجزاء بصورت جداگانه در حین عمل برای بیمار اندازه گیری شده و سپس به هم متصل شده و در جای مناسب خود به استخوان بیمار متصل میشوند.

رایج ترین مفاصل مصنوعی

در ادامه به معرفی رایج ترین مفاصل مصنوعی بکار برده شده در قسمت های مختلف بدن از جمله:

مفصل زانو

مفصل لگن

مفصل مچ دست

مفصل مچ پا می پردازیم.

امیدواریم تا اینجای این مطلب برای شما مفید بوده باشد. منتظر قسمت دوم این مقاله باشید.

گردآوری: سعید حجتی

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.