في دراسة حديثة أجريت في مركز أبحاث العظام والعضلات بكلية الميكانيك في كليات الهندسة بجامعة طهران، تحت إشراف الدكتور مراد كريم بور، أستاذ قسم البيوميكانيك، وبمشاركة باحثين من جامعة العلوم الطبية بطهران، تم دراسة أداء نوع من الزراعة المكملة لمفاصل الركبة المصممة خصيصاً لتناسب جسم المريض خلال جراحة استبدال المفصل.
وأوضح الدكتور كريم بور أن هذه الدراسة تعد بحثاً بين تخصصات متعددة، حيث كان الهدف منها هو حل تحديات جراحة استبدال المفصل مرة أخرى ودراسة تأثير استخدام الزرعات الشخصية، وبشكل خاص، المخاريط الديافزية للفخذ، مع أعمدة بأطوال مختلفة، من منظور بيوميكانيكي، مثل توزيع الإجهاد أو الإزاحة النسبية. وأضاف: أحد التحديات الرئيسية في هذه النوعية من الجراحات للمرضى الذين يحتاجون إلى استبدال المفصل للمرة الثانية أو الثالثة هو تحقيق تثبيت مناسب بين نسيج العظام ومفصل الركبة.
الحل الشائع للجراحين لتثبيت المفصل هو استخدام أعمدة طويلة، والتي قد تكون غير ممكنة أحياناً بسبب نقص النسيج العظمي المناسب الناتج عن جراحة سابقة وضعف النسيج العظمي.
كما أظهرت الدراسات السريرية أن استخدام الأعمدة الطويلة قد يؤدي أحياناً إلى ظهور آلام مزعجة في الأطراف وفي منطقة أسفل العمود.
تعتبر الزرعات المكملة لاستبدال مفصل الركبة، التي تم تصميمها وصنعها بناءً على أطراف كل مريض، حلاً بديلاً للتثبيت العظمي الذي تم دراسته في هذه البحث.
كما تحدث الدكتور كريم بور عن مزايا استخدام الزرعات المكملة مثل المخاريط المسامية، مشيراً إلى أن هذه الطريقة لا تساعد فقط في تحقيق تثبيت عظمي أفضل، بل تمنع أيضاً ظاهرة درع الإجهاد التي تعد من الأسباب الرئيسية لاهتزاز البروتيز.
بالإضافة إلى ذلك، فإن السطح المسامي لهذه الزرعات يسهم بشكل كبير في النمو الداخلي ونفاذ خلايا العظام، مما يؤدي إلى تكامل الزرعة والعظام ويؤدي إلى تثبيت ثانوي. وإن التوافق الكامل بين الزرعة والعظام هو أحد المزايا الأخرى للزرعات المخصصة.
أوضح عضو الهيئة التدريسية بكلية الميكانيك في كلية الهندسة بجامعة طهران حول طريقة إجراء هذا البحث أنه تم في هذه الدراسة نمذجة ثلاثية الأبعاد لعظام الفخذ للمرضى المتطوعين لجراحة استبدال المفصل مرة أخرى باستخدام التصوير بالأشعة المقطعية، وتمت محاكاة جراحة استبدال المفصل مرة أخرى مع وضع العمود ومفصل الركبة والزرعة المخصصة المكملة (المخروط الديافزي للفخذ).
لتحليل توزيع إجهاد “فون ميسز” والإزاحة النسبية لمفصل الركبة عند استخدام الزرعات المكملة وعدم استخدامها، تم إجراء تحليل العناصر المحدودة تحت ظروف تحميل مختلفة تشمل المشي العادي والصعود والنزول من الدرج.
وفيما يتعلق بالنتائج التي تم الحصول عليها من هذه التقييمات البيوميكانيكية، قال الدكتور كريم بور: أظهرت نتائج المحاكاة تحت أحمال مختلفة أن الإزاحة النسبية للمفصل والعمود، عند استخدام المخاريط المخصصة، ستقل بشكل ملحوظ مقارنة بالحالة التي لا يتم فيها استخدام هذه الزرعات.
وبالتالي، عند استخدام المخاريط المخصصة، يمكن استخدام عمود أقصر، مما يتيح تحقيق تثبيت مناسب وقابل للاستخدام ويمنع حدوث مضاعفات محتملة ناتجة عن الأعمدة الطويلة.
