جایگزینی مفصل زانو می‌تواند به کاهش درد ناشی از ترومای مفصل یا بیماری دژنراتیو مانند آرتروز کمک کند. عمل جراحی تعویض مفصل زانو، شامل جایگزینی مفصل زانوی موجود در محل تلاقی استخوان ران و ساق پا، با یک مفصل یا ایمپلنت مصنوعی است.
طی سه دهه گذشته با کشف احتیاج به مفاصل مصنوعی توسط پزشکان، شرکت‌های تجهیزات پزشکی انواع مفاصل مصنوعی را تولید کرده‌اند. تعداد در حال افزایشی از افراد جوان‌تر (و فعال‌تر) دچار ساییدگی مفصل می‌شوند یا به مفاصل خود صدمه می‌زنند و به دنبال راه حل‌های پزشکی دائمی یا نیمه دائمی برای مشکل خود هستند. دریافت کنندگان ایمپلنت‌ها می‌توانند تحت عمل جراحی تعویض جزئی زانو یا تعویض کامل مفصل زانو قرار بگیرند. تفاوت این دو عمل به شرایط دریافت کننده ایمپلنت و سطح درد بستگی دارد.
متخصصین مرکز جامع توانبخشی امید بعد از انجام اسکن های لازم بهترین برنامه درمانی را براساس شرایط هر بیمار تجویز می‌کنند. درمان از روش های ساده مانند ورزش، ماساژ، زانوبند طبی و فیزیوتراپی آغاز میشود و در صورت لزوم درمان های پیچیده تر مانند انواع تزریق داخل مفصلی تحت هدایت دستگاه سونوگرافی تجویز میشود. در صورت ضرورت جراحی، بیمار به بهترین جراحان ارجاع خواهد شد تا بهترین نوع پروتز زانو برای بیمار استفاده شود.
مفاصل زانوی مصنوعی چگونه عمل می‌کنند؟
مفصل زانو در محل رسیدن استخوان فمور (استخوان ران) به استخوان تیبیا (استخوان ساق پا) قرار گرفته است. کشکک زانو (کاسه زانو) در جلوی زانو قرار دارد و در مقابل استخوان ران، به سمت بالا و پایین حرکت می‌کند. این استخوان‌ها توسط رباط‌ها، عضلات و غضروف‌ها به هم متصل می‌شوند که به تشکیل لولای مفصل کمک کرده و به مفصل انعطاف‌پذیری می‌بخشد.
اگرچه در اطراف مفصل زانو ۴ استخوان وجود دارد، اما فقط استخوان ران، استخوان ساق پا و کشکک زانو تحت تاثیر ایمپلنت قرار می‌گیرند.
بسیاری از شرکت‌های تولید کننده، ایمپلنت‌های مختلفی را طراحی و تولید می‌کنند که می‌توانند از انواع پلاستیک‌ها و سرامیک‌ها ساخته شوند. در کل، اتصالات مصنوعی زانو از سه جزء تشکیل شده است.
سه بخش ایمپلنت‌های زانو به شرح زیر هستند:
بخش استخوان ران
این قطعه فلزی به انتهای استخوان ران متصل میشود. این قطعه دارای شیاری است که باعث میشود هنگام خم و راست شدن زانو، کشکک زانو به آرامی به سمت بالا و پایین بلغزد.
بخش استخوان ساق پا
این قسمت مسطح، از دو تکه فلزی و پلی اتیلن (پلاستیک) تشکیل شده که به استخوان درشت نی متصل میشود. قسمت فلزی، بالای استخوان درشت نی قرار دارد و دارای یک ساقه است که برای ایجاد ثبات درون استخوان درشت نی قرار می‌گیرد. قسمت پلاستیکی یا اسپیسر تیبیال به عنوان یک کوسن بین بخش فلزی مربوط به استخوان تیبیا و بخش فلزی مربوط به استخوان ران عمل می‌کند.
بخش کشکک زانو
این قطعه پلاستیکی به صورت گنبدی شکل است تا با شکل طبیعی کشکک زانو مطابقت داشته باشد. از آنجا که کشکک زانو در مقابل استخوان ران قرار دارد برای دستیابی به عملکرد مناسب، تراز شدن بخش کشکک زانو و اجزای استخوان ران بسیار مهم است. کشکک زانو توسط تاندون چهارسر ران و تاندون کشکک زانو ثابت نگه داشته میشود.
این سه بخش ایمپلنت، معمولاً با استفاده از سمنت در جای خود محکم می‌شوند اما برخی از پزشکان از تکنیک‌های بدون سمنت استفاده می‌کنند که به رشد استخوان در داخل ایمپلنت کمک می‌کند و باعث افزایش ثبات آن میشود.
ممکن است از تکنیک بدون سمنت در بیمارانی که جوان‌تر، سالم‌تر و دارای ساختار استخوانی قوی در اطراف زانو هستند، استفاده شود. از آنجا که سمنت استخوان می‌تواند شکسته شده و از بین برود و باعث شل شدن ایمپلنت شود، معمولاً جایگزینی مفصل زانو بدون سمنت به مرور زمان کمتر شل میشود. به همین دلیل جایگزینی مفصل زانو با استفاده از سمنت برای بیماران مسن و کم تحرک مناسب‌تر است.
انواع ایمپلنت‌های زانو
چندین نوع مختلف از ایمپلنت زانو وجود دارد که پزشکان و بیماران می‌توانند قبل از انتخاب بهترین گزینه، درباره آنها صحبت کنند. تمام ایمپلنت‌های زانو صرف نظر از نوع آنها، اشتراکات خاصی دارند.
همه آنها از یک بخش متصل به استخوان ران و دیگری که به استخوان ساق پا یا استخوان درشت نی (یکی از استخوان‌های بخش پایینی پا) متصل میشود، تشکیل شده‌اند. ایمپلنت مفصل زانو ممکن است دارای بخش کشکک زانو باشد که ظاهر کاسه زانو را بازسازی می‌کند یا اینکه ممکن است فاقد این بخش باشد.
ممکن است برخی از اجزای ایمپلنت بخصوص بخش‌های اتصال آن، از سرامیک یا ترکیبی از سرامیک و فلز ساخته شده باشند. مواد به کار رفته در ایمپلنت زانو باید زیست سازگار باشند؛ به این معنا که باعث تحریک واکنش رد ایمپلنت توسط بدن نشوند. ایمپلنت زانو نسبتا سبک است و بین ۵۰۰ تا ۷۰۰ گرم وزن دارد. جراح بر اساس وضعیت بیمار، سطح فعالیت او و سایر عوامل درباره بهترین نوع ایمپلنت تصمیم می‌گیرد.
Fixed bearing (تیبیال ثابت)
تیبیال ثابت، ایمپلنتی است که بیشتر بیماران از آن استفاده می‌کنند. این مفصل مصنوعی کمتر متحرک بوده و به اندازه سایر ایمپلنت‌ها قوی نیست و برای بیمارانی که دارای اضافه وزن نیستند و سبک زندگی فعالی ندارند، مناسب می‌باشد. این ایمپلنت معمولاً برای بیماران مسنی که فرسایش چندانی در ایمپلنت خود نخواهند داشت توصیه میشود.
در طراحی یک ایمپلنت Fixed bearing یک بخش فلزی به استخوان درشت نی متصل میشود و یک بخش پلی اتیلن به بالای آن وصل می‌گردد که باعث ایجاد یک سطح کوسن مانند میشود. در این وضعیت، بخش دیگر به استخوان ران متصل میشود که می‌تواند روی بخش پلی اتیلن بچرخد.
اشکال کار این است که این تماس جزئی می‌تواند باعث سایش در پلی اتیلن شود. پژوهش‌ها نشان داده‌اند که این فشار، دلیل اصلی خرابی در ایمپلنت‌های دراز مدت تیبیال ثابت می‌باشد. با از بین رفتن بخش پلی اتیلن، ایمپلنت شل میشود. شل شدن ایمپلنت نه‌تنها دردناک است بلکه علت اصلی شکست آن است.
مطالعات نشان داده‌اند که ۹۵ درصد ایمپلنت‌های تیبیال ثابت، تا ۱۰ سال پس از دریافت آن توسط بیمار به عملکرد صحیح خود ادامه می‌دهند.
Mobile bearing یا تیبیال متحرک (پلتفرم گردان)
این طراحی، به کوسن پلاستیکی بخش تیبیال اجازه می‌دهد تا بچرخد و به این ترتیب انعطاف‌پذیری بیشتری در دو بخش میانی (داخلی) و جانبی (خارجی) زانو را برای بیمار فراهم می‌کند. ایمپلنت‌های تیبیال متحرک برای بیماران جوان‌تر و فعال‌تر به خوبی عمل می‌کنند.
بخش پلی اتیلن در ایمپلنت‌های متحرک به نحوی طراحی شده است که در بخش سینی شکل تیبیال فلزی قرار بگیرد؛ بگونه‌ای که امکان چرخش محدود را فراهم کند. این طراحی برای محدود کردن فرسایش پلی اتیلن که در طرح‌های تیبیال ثابت دیده میشود، ارائه شده است. این طراحی باعث ایجاد فشار کمتر بین اجزای ایمپلنت میشود و از نظر تئوری باید شل شدن ایمپلنت را کاهش داده یا حداقل به تاخیر بیندازد.
ایمپلنت‌های Mobile bearing باعث ایجاد فشار کمتر بین سطح استخوان ران و استخوان تیبیا می‌شوند و انعطاف پذیری خوبی را برای راه رفتن بیمار و حتی خم شدن زیاد زانو فراهم می‌کنند. با این حال طول عمر دراز مدت آنها تقریباً مشابه ایمپلنت‌های تیبیال ثابت در بیماران مسن است.
مفصل زانوی مصنوعی تیبیال متحرک نیز مانند ایمپلنت تیبیال ثابت، در ۹۵ درصد موارد تا ۱۰ سال پس از عمل جراحی تعویض زانو عمر مفید خواهد داشت.
طراحی Medial pivot (تیبیال و متحرک)
طراحی Medial pivot شامل یک قطعه تیبیال متحرک است تا عملکرد طبیعی زانو را به شکل موثری جایگزین کند. این طراحی مانند مفصل طبیعی می‌چرخد، پیچ می‌خورد، خم میشود و انعطاف پیدا می‌کند. این ایمپلنت پیچیده‌تر از طراحی‌های تیبیال ثابت و طراحی‌های تیبیال متحرک استاندارد است و می‌تواند هزینه بیشتری داشته باشد.
در طراحی Medial pivot به جای طراحی «مفصل لولا» که در جراحی‌های جایگزینی مفصل زانوی سنتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، از طراحی «توپ و کاسه» استفاده میشود. این ایمپلنت‌ها نسبت به سایر طرح‌های ایمپلنت، ثبات بیشتری دارند و به همین دلیل با ایجاد فضای تماس بزرگ بین اجزای ایمپلنت، باعث کاهش ساییدگی و افزایش طول عمر ایمپلنت می‌شوند.
اما این طراحی برای جلوگیری از دررفتگی مفصل و جابجایی آن، بیشتر به بافت‌ها و رباط‌های اطراف وابسته است. این موضوع می‌تواند باعث گرفتار شدن بافت در ایمپلنت شود که درد زیادی به دنبال دارد.
در سال ۲۰۱۷ یک پژوهش که روی ۳۲۵ بیمار با مجموع ۳۴۵ ایمپلنت زانوی Medial pivot انجام شد، نتایج درازمدت خوبی را برای این طراحی نشان داد. محققان در این پژوهش به طور میانگین بیش از ۱۵.۲ سال جلسات پیگیری با بیماران را ادامه دادند.
ایمپلنت حفظ کننده رباط صلیبی خلفی (PCL) (نامحدود)
رباط صلیبی خلفی (PCL) در پشت زانو قرار دارد و استخوان فمور را به استخوان تیبیا متصل می‌کند. این طراحی ایمپلنت، رباط صلیبی خلفی را دست نخورده نگه می‌دارد اما برای استفاده به چندین عامل مربوط به بیمار بستگی دارد: کیفیت خوب استخوان، نبود نقص در استخوان، کیفیت بافت نرم سالم اطراف زانو و عملکرد PCL.
ایمپلنت‌های PCL دو نوع دارند: حفظ کننده و جایگزین. تفاوت میان این دو تا حدی مربوط به این بخش است که رباط صلیبی خلفی چگونه توسط عمل جراحی ایمپلنت تحت تاثیر قرار می‌گیرد. ممکن است یک جراح برای کاشت ایمپلنت جایگزین PCL، رباط صلیبی خلفی را خارج کند اما اگر رباط‌ها در وضعیت خوبی باشند، ممکن است جراح بخواهد آنها را حفظ کند. در این صورت جراح از ایمپلنت حفظ کننده PCL استفاده خواهد کرد.
حفظ کردن رباط، لزوماً منجر به عملکرد بهتر زانو پس از عمل جایگزینی مفصل نمی‌شود. در طول عمل یک قطعه پلی اتیلن ساده به بخش فلزی کاشته شده در استخوان تیبیا متصل میشود و یک ایمپلنت فلزی در لولای استخوان ران روی پلی اتیلن قرار می‌گیرد. این یک طراحی حداقلی وابسته به PCL برای تثبیت ایمپلنت است. اما در صورتی‌که رباط صلیبی قدامی تنگ باشد، می‌تواند منجر به افزایش بیش از حد قطعه تیبیال شود.
در صورتی که از ایمپلنت حفظ کننده PCL استفاده شود، استخوان کمتری برداشته میشود. در صورت استفاده از ایمپلنت حفظ کننده PCL، احتمال ایجاد مشکلی به نام سندروم «پاتلا کلانک» کمتر است. این سندروم در اثر تشکیل بافت اسکار در مجاورت ایمپلنت و گیر کردن آن در بخشی از ایمپلنت، هنگام کشیده شدن کامل زانو به وجود می‌آید.
ایمپلنت جایگزین کننده رباط صلیبی خلفی (PCL) (محدود)
این ایمپلنت، رباط صلیبی خلفی را با قطعات پلاستیکی جایگزین می‌کند. این طراحی در درجه اول برای بیمارانی به کار می‌رود که زانوهای آنها به شدت آسیب دیده یا رباط‌های ضعیفی دارند. این ایمپلنت‌ها در جراحی اصلاحی نیز به کار می‌روند.
این طراحی برای بیمارانی که دچار ناهنجاری‌های شدید زانو هستند یا قبلاً جراحی تعویض مفصل زانوی اولیه را انجام داده‌اند یا کاسه زانوی آنها برداشته شده است، توصیه می‌شوند.
ایمپلنت جایگزین کننده رباط صلیبی خلفی، دارای یک پایه بلند متصل به استخوان تیبیا است که در یک فضای عمیق متصل به استخوان ران قرار می‌گیرد. این دو به هیچ نوع اتصال لولایی متصل نیستند و قطعه پلی اتیلن به بخش تیبیال متصل میشود.
ممکن است این طراحی نسبت به طراحی حفظ کننده PCL انعطاف پذیری بیشتری ارائه کند اما می‌تواند به دلیل اصطکاک بین اجزای آن، بقایای پلی اتیلن بیشتری نیز آزاد کند.
بهترین نوع پروتز زانو برای زنان و مردان
زنان نسبت به مردان بیشتر تحت عمل جراحی جایگزینی مفصل زانو قرار می‌گیرند- تقریبا دو سوم کل جراحی‌های تعویض مفصل زانو مربوط به زنان است. مدت‌ها است که جراحانی که عمل جایگزینی مفصل زانو را انجام می‌دهند، تفاوت‌های آناتومیکی بین زنان و مردان را گزارش کرده‌اند که باعث میشود رویکرد «برای همه افراد» در جراحی تعویض مفصل زانو بی اثر باشد.
ایمپلنت‌ها به منظور بهبود عملکرد، بسته به جنسیت بیمار قابل اصلاح هستند. ممکن است بسیاری از زنان قد کوتاه‌تری داشته باشند یا چهارچوب بدن آنها کوچکتر از کل جمعیت باشد. ایمپلنت‌های مخصوص جنسیت، متناسب با ابعاد مختلف و قالب‌های مختلف بدن زنان و مردان و برای عملکرد بهتر بیماران خاص طراحی شده‌اند.
تفاوت بین عمل جراحی جایگزینی کامل و جایگزینی جزئی مفصل زانو
جراحی تعویض مفصل زانو زمانی توصیه میشود که درمان‌های محافظه کاران مانند فیزیوتراپی، بستن بریس، تزریق استروئیدها و داروهای ضد التهاب نتوانند درد را تسکین دهند.
اگر بیمار به جراحی در مفصل هر دو زانو احتیاج داشته باشد، به این جراحی تعویض دوجانبه مفصل زانو گفته میشود. ممکن است این دو عمل جراحی به طور همزمان انجام شوند یا اینکه پزشکان تصمیم بگیرند برای هر زانو از یک عمل جراحی مجزا استفاده کنند؛ که در این صورت برنامه عمل جراحی دوم، چند روز، چند هفته یا چند ماه پس از عمل اول برنامه ریزی میشود.
تصمیم‌گیری درباره تعویض جزئی یا تعویض کامل مفصل زانو بر اساس توصیه‌های پزشک، پس از معاینه بیمار و ارزیابی کامل انجام می‌گیرد
عمل جراحی تعویض کامل مفصل زانو
عمل جراحی جایگزینی کامل زانو در واقع تجدید سطح استخوان‌ها در هر سه قسمت زانو، یعنی محفظه داخلی، بخش جانبی و بخش استخوان کشکک زانو (بخش قدامی) است.
عمل جراحی، بخش انتهایی استخوان ران، قسمت فوقانی استخوان ساق پا و کشکک زانو را تجدید سطح می‌کند. رباط‌هایی که از زانو پشتیبانی می‌کنند می‌توانند بسته به شرایط خود و نوع ایمپلنت انتخاب شده، در جای خود حفظ شده یا برداشته شوند. تمام غضروف‌های موجود بین استخوان ران و استخوان ساق پا با یک کوسن پلاستیکی جایگزین میشود.
عمل جراحی تعویض جزئی مفصل زانو
عمل جراحی تعویض جزئی مفصل زانو، عملی است که طی آن یک طرف (یونی کمپارتمان) دو طرف (بای کمپارتمان) مفصل تجدید سطح میشود. اجزای ایمپلنت جزئی با توجه به نواحی از زانو که آنها را تجدید سطح می‌کنند، نامگذاری می‌شوند: بخش یونی کاندیلار میانی، بخش یونی کاندیلار جانبی و بخش پاتلوفمورال.
یک عمل جراحی جایگزینی پاتلوفمورال، انتهای استخوان ران را با یک قطعه فلزی جایگزین می‌کند و پشت کشکک زانو یا پاتلا را تجدید سطح می‌کند. عمل جراحی تعویض جزئی مفصل زانو همچنین می‌تواند شامل استئوتومی زانو باشد که در آن جراح یک لبه استخوانی را جدا کرده یا آن را به استخوان تیبیا یا استخوان ران اضافه می‌کند تا مقداری از وزن روی بخش آسیب دیده زانو را بردارد.
طول عمر پیش‌بینی شده مفصل مصنوعی و نیاز به جراحی اصلاحی
عمر مفصل جایگزین شده زانو به طور کلی حداقل ۱۵ سال است و می‌تواند بیشتر از ۲۰ سال عمر کند. اما همه بیماران نتایج یکسانی را تجربه نمی‌کنند.
در بیمارانی که مفصل مصنوعی آنها زودتر از زمان موعد فرسوده شده است- یا ایمپلنت دارای نقص دریافت کرده‌اند به انجام عمل جراحی اصلاحی یا بازنگری احتیاج است. بروز هرگونه عارضه جدی نیز می‌تواند منجر به احتیاج به جراحی ترمیمی و جراحی اصلاحی شود. علاوه بر این بیماران جوان‌تر که تحت عمل جراحی تعویض زانوی اولیه قرار گرفته‌اند نیز ممکن است پس از گذشت مدتی با فرسایش مفصل مصنوعی مواجه شده و به عمل جراحی تعویض ثانویه احتیاج داشته باشند.
ایمپلنت‌هایی که درعمل جراحی اصلاحی مورد استفاده قرار می‌گیرند، معمولاً دارای پایه‌های ضخیم‌تر و درازتری برای ایجاد ثبات بیشتر و جایگزینی استخوان از دست رفته هستند. علاوه بر این، معمولاً جراحان در حین جراحی اصلاحی از یک ایمپلنت زانوی محدود شده (دارای لولا) استفاده می‌کنند زیرا در موارد آسیب دیدگی شدید زانو و ضعف رباط‌ها، قدرت و ثبات لازم را فراهم می‌کند. اکثریت قریب به اتفاق عمل‌های جراحی اصلاحی منجر به نتایج مطلوب درازمدتی می‌شوند؛ با این حال مانند هر عمل جراحی دیگری، در جراحی اصلاحی نیز خطر بروز عوارض جانبی وجود دارد.