آن چه یک مهندس از ایمپلنت‌های ستون فقرات باید بداند

ایمپلنت‌های ستون فقرات برای طیف گسترده ای از عیوب و بیماری‌ها شامل تروما، تومور، عفونت، اصلاح ناهنجاری‌های شکلی و ضایعه ‌ها و بیماری‌های تخریبی طراحی شده‌اند. اهداف ایمپلنت گذاری می‌تواند متعدد باشد لیکن اهداف اصلی عبارت است از: کاهش تغییر شکل، فراهم آوردن پایداری، توزیع بار تا بهبود عملکرد بافت و مهم‌تر از همه حمایت فرآیند جوش خوردن استخوان و ترمیم بافت. بدون ترمیم استخوان، همه ی ایمپلنت‌های کمری تقریبا توسط بدن رد خواهد شد. رد شدن می‌تواند حین کاشت، یا پس از گذشت زمان رخ دهد. در ادامه به بررسی برخی از ایمپلنت‌های مورد استفاده در ستون فقرات پرداخته می‌شود.

عملکرد  ایمپلنت‌های کمری

افزایش جوش خوردگی: این عملکرد به افزایش نرخ موفقیت عمل‌های جراحی کمک می‌کند.

حفظ پایداری ستون فقرات: زمانی که بیماری‌های پاتولوژیک نظیر عفونت‌ها و تومور، پایداری مهره‌ها را به خطر می‌اندازند، ایمپلنت‌ها قادر به بازگردانی این پایداری هستند.

تصحیح تغییر فرم‌های ستون فقرات: تجهیزات اصلاحی قادر به اصلاح تغییر فرم‌های ناشی از اسکولیوز، کایفوزیز و سایر بیماری‌های نظیر آن هستند.

بهبود سرعت استخوان سازی: در صورت زیست فعال بودن کاشتنی و داشتن ویژگی‌های معین، کاشتنی موجب تسریع استخوان سازی در بافت سخت مهره‌ها خواهد شد.

انواع ایمپلنت‌های کمری

انواع ایمپلنت‌های ستون فقرات و تجهیزات مورد نیاز برای جراحی‌ها و درمان بیماری شامل تثبیت کننده‌ها و فاصله اندازها هستند. انواع تثبیت کننده‌های اصلی خود به سه دسته ی رادها، پیچ‌های پدیکولار و دومینوها تقسیم می‌شوند. فاصله اندازها خود به دو دسته کیج‌های جایگزین دیسک و کیج‌های جایگزین مهره تقسیم می‌شوند. قطعات ذکر شده، عموما از جنس فلزاتی نظیر تیتانیوم با گرید‌های مختلف پزشکی، منیزیم و فولاد زنگ نزن 316L، پلیمرهایی نظیر PEEK و PLLA و کامپوزیت‌ها با پوشش‌های سرامیکی زیست فعال و یا پلیمرهای مناسب است.

پیچ‌های پدیکولار

این دسته از ایمپلنت‌ها برای تثبیت مهره‌ها، مورد استفاده قرار گرفته و اغلب از جنس آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V است. این دسته از پیچ‌ها به علت عدم تخریب پذیری نیازمند جراحی مجدد برای خارج کردن ایمپلنت هستند. همچنین اصلاح سطحی این پیچ‌ها با فرآیندهایی نظیر آندایز یا پوشش‌های زیست فعال، بخشی جدایی ناپذیر از فرآیند تولید است تا استخوان سازی بهتر صورت پذیرد. از جایگزین‌های مورد تحقیق ایمپلنت تیتانیومی، ایمپلنت‌های تخریب پذیر از جنس منیزیم است که دارای استحکام مناسب تر از پلیمرهایی رایج نظیر PLLA است. از مشکلات جاری نشدن این دسته از ایمپلنت‌ها، مقاومت به خوردگی نامطلوب آن‌ها است. لذا تحقیقات به سوی اصلاح سطح منیزیم با پوشش­های چندلایه با زیر لایه PEO رفته است.  از مشکلات پیچ‌های پدیکولار میتوان به مشکلات فنی جایگذاری پیچ و پتانسیل احتمال آسیب به رگ‌ها، اعصاب و بافت‌های اطراف در صورت جایگذاری اشتباه اشاره کرد. از مزایای این پیچ‌ها،  تثبیت ایمن، توانایی اعمال نیرو و قابلیت تنظیم میزان سفت کردن است.

پیچ پدیکولارشکل1. پیچ پدیکولار قرار گرفته در مهره

فاصله اندازها

کیج‌های فاصله انداز یا به جای دیسک یا به جای مهره‌ها قرار گرفته و عموما از جنس پلیمر PEEK یا تیتانیوم است. پلیمر PEEK سفتی معادل  12 برابر استخوان را دارد. انواع کیج‌های استخوانی که بسته به نوع جراحی استفاده می‌شوند، شامل PLIF[4] و TLIF[5] است. جوش خوردن استخوان در کنار این فاصله اندازها و اطراف آن‌ها زمان بر است لذا اصلاح سطح این پلیمرها مورد بررسی قرار گرفته است. پیشنهاد شرکت تاراپوشش برای این پوشش‌ها، پوشش‌های زیست فعال HiPo™ و HiPo-HA است که موجب تسریع استخوان زایی شده است. داخل کیج‌ها با گرافت استخوانی از جنس آلوگرافت یا سنتزی پر شده تا استخوان بهتر و بیشتر تشکیل گردد. اگرچه استفاده از کیج به جای مهره‌ها امکان کاهش ارتفاع ستون مهره‌ها و کوتاه قدی می‌شود، استفاده از آن‌ها در مورد شکستگی و تخریب مهره گریزناپذیر است. کیج‌ها از نظر طراحی نیز به دو دسته ی قابل تنظیم و استاتیک تقسیم می‌شوند که دسته ی قابل تنظیم برای فراهم آوردن پایداری بیشتر مورد اسفاده قرار می‌گیرند.

شکل2. گرافت استخوانی داخل کیج کمری و قرارگیری در ستون فقرات به جای دیسک

پلیت‌ها و رادها

پلیت‌ها برای اختلالات مهره ای با درگیری یک تا 2 مهره (کوتاه) مورد استفاده قرار می‌گیرند. پیش از استفاده از پلیت‌ها نیاز است که حتما هم ترازی مهره‌ها بازیابی گردد. رادها نسبت به سیستم‌های پلیت مزایای بیشتری دارند. در موارد استفاده مشابه، سیستم راد اجازه اعمال نیروی صحیح به طور مستقیم به مهره‌ها را داده و موجب حفظ و بازیابی همترازی مهره‌ها می‌شود. در مشکلاتی که بیش از دو مهره درگیر هستند، سیستم‌های راد تکی یا دوتایی استفاده می‌شوند. رادها و پلیت‌ها نیز عموما از جنس تیتانیوم و یا فولاد زنگ نزن 316L هستند. چرا که این قطعات با نیروهای فشاری و کششی درگیر بوده و فلزات، بهترین گزینه انتخاب مواد با این کاربرد هستند.

پلیت استخوانیشکل 3. A) پلیت استخوانی قرار گرفته در ستون فقرات B) سیستم راد قرار گرفته در ستون فقرات



دیدگاهتان را بنویسید