ایمپلنت‌های تعویض زانو

ایمپلنت تعویض زانو چیست؟

در جراحی تعویض زانو، متخصص ارتوپد سطح آسیب‌دیده مفصل زانو را با قطعات مصنوعی جایگزین می‌کند. به این قطعات مصنوعی، ایمپلنت یا پروتز زانو گفته می‌شود. ایمپلنت‌های تعویض زانو انواع مختلفی دارند. برند و طراحی ایمپلنتی که توسط متخصص ارتوپد انتخاب می‌شود، به عوامل مختلفی بستگی دارد؛ از جمله:

• نیاز بیمار بر اساس مشکل زانو و آناتومی مفصل زانو
• سن، وزن، سطح فعالیت و وضعیت عمومی سلامت بیمار
• تجربه و آشنایی متخصص ارتوپد با نوع ایمپلنت
• هزینه و سابقه عملکرد ایمپلنت در نتایج درمانی

اگر قرار است جراحی تعویض زانو انجام دهید، بهتر است در جلسه مشاوره درباره نوع ایمپلنتی که برای زانوی شما استفاده می‌شود، از متخصص ارتوپد سؤال کنید. برای بررسی دقیق شرایط مفصل زانو و انتخاب مناسب‌ترین روش درمان، می‌توانید با دکتر هومن کوکبی مشورت کنید.

اجزای ایمپلنت تعویض زانو

ایمپلنت‌های زانو از آلیاژهای فلزی، مواد سرامیکی و قطعات پلاستیکی بسیار مقاوم ساخته می‌شوند. در جراحی تعویض کامل زانو، ممکن است تا سه سطح استخوانی در مفصل زانو جایگزین شود.

۱. انتهای پایینی استخوان ران

انتهای پایینی استخوان ران یا فمور یکی از بخش‌هایی است که در تعویض کامل زانو جایگزین می‌شود. قطعه فلزی فمورال به‌گونه‌ای طراحی شده که دور انتهای استخوان ران قرار می‌گیرد. این قطعه دارای شیار است تا کشکک زانو بتواند هنگام خم و راست شدن زانو، به‌صورت نرم و روان روی سطح استخوان حرکت کند.

۲. سطح بالایی استخوان ساق پا

سطح بالایی استخوان ساق پا یا تیبیا نیز ممکن است در جراحی تعویض زانو جایگزین شود. قطعه تیبیال معمولاً یک صفحه فلزی صاف است که روی آن یک لایه پلاستیکی مقاوم و بادوام قرار می‌گیرد. این پلاستیک پلی‌اتیلن نام دارد.

در برخی طراحی‌ها، بخش فلزی وجود ندارد و پلی‌اتیلن مستقیماً به استخوان متصل می‌شود. در بعضی موارد نیز برای افزایش پایداری، قسمت فلزی قطعه تیبیال دارای یک پایه یا Stem است که داخل مرکز استخوان تیبیا قرار می‌گیرد.

۳. سطح پشتی کشکک زانو

سطح پشتی کشکک زانو یا پاتلا نیز در برخی موارد جایگزین می‌شود. قطعه پاتلار معمولاً از پلی‌اتیلن ساخته شده و به شکل گنبدی طراحی می‌شود تا فرم کشکک زانو را شبیه‌سازی کند. البته در بعضی بیماران، نیازی به جایگزینی یا resurfacing سطح پشتی کشکک زانو نیست.

قطعات ایمپلنت به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که تماس اصلی همیشه بین فلز و پلاستیک باشد. این طراحی باعث حرکت نرم‌تر مفصل و کاهش میزان فرسایش ایمپلنت می‌شود.

بیشتر بخوانید: مقایسه دو روش درمانی برای التیام دردهای مزمن: پرولوتراپی در مقابل PRP

نکات مهم درباره جنس ایمپلنت زانو

بخش‌های فلزی ایمپلنت زانو معمولاً از آلیاژهای پایه تیتانیوم یا کبالت-کروم ساخته می‌شوند. بخش‌های پلاستیکی نیز از پلی‌اتیلن با گرید پزشکی تولید می‌شوند. برخی ایمپلنت‌ها از مواد سرامیکی یا ترکیب سرامیک و فلز ساخته می‌شوند؛ برای مثال ترکیباتی مانند زیرکونیوم اکسیدشده یا Oxidized Zirconium.

وزن این ایمپلنت‌ها معمولاً بین ۱۵ تا ۲۰ اونس است؛ یعنی حدود ۴۲۵ تا ۵۶۷ گرم.

معیارهای مهم در انتخاب مواد ایمپلنت

مواد مورد استفاده در ایمپلنت تعویض زانو باید چند معیار مهم را داشته باشند:

۱. سازگاری با بدن

مواد ایمپلنت باید زیست‌سازگار یا Biocompatible باشند؛ یعنی بدن آن‌ها را پس نزند و نسبت به آن‌ها واکنش نامناسب نشان ندهد.

۲. توانایی شبیه‌سازی ساختار زانو

ایمپلنت باید بتواند ساختارهایی را که قرار است جایگزین کند، به‌خوبی شبیه‌سازی کند. این مواد باید به اندازه کافی محکم باشند تا وزن بدن را تحمل کنند، به اندازه کافی انعطاف‌پذیر باشند تا در برابر فشار دچار شکستگی نشوند و بتوانند در زمان حرکت زانو، به‌صورت روان روی هم حرکت کنند.

۳. حفظ استحکام و شکل در طول زمان

مواد ایمپلنت باید بتوانند برای مدت طولانی، استحکام و شکل خود را حفظ کنند. این ویژگی برای دوام عملکرد مفصل مصنوعی اهمیت زیادی دارد.

بیشتر بخوانید: تزریق سلول‌های بنیادی برای زانو: هر آنچه باید بدانید (۲۰۲۶)

نحوه اتصال ایمپلنت زانو به استخوان

برای اتصال یا فیکس کردن ایمپلنت زانو به استخوان، روش‌های مختلفی وجود دارد.

۱. فیکساسیون سیمانی

در این روش، ایمپلنت با استفاده از سیمان استخوانی زودسفت‌شونده به استخوان متصل می‌شود. این سیمان معمولاً پلی‌متیل‌متاکریلات یا Polymethylmethacrylate نام دارد. فیکساسیون سیمانی یکی از رایج‌ترین روش‌های اتصال ایمپلنت زانو به استخوان است.

۲. فیکساسیون بدون سیمان

در روش بدون سیمان، ایمپلنت به‌صورت Press-fit روی استخوان قرار می‌گیرد. در این نوع فیکساسیون، اتصال نهایی به رشد استخوان جدید در سطح ایمپلنت وابسته است. ایمپلنت‌های بدون سیمان از موادی ساخته می‌شوند که رشد استخوان جدید را جذب و تحریک می‌کنند. بیشتر این ایمپلنت‌ها دارای سطح بافت‌دار یا پوشش‌دار هستند تا استخوان جدید بتواند در سطح ایمپلنت رشد کند و اتصال محکم‌تری ایجاد شود.

۳. فیکساسیون ترکیبی یا Hybrid

در فیکساسیون ترکیبی برای تعویض کامل زانو، از ترکیب روش سیمانی و بدون سیمان استفاده می‌شود.

متخصص ارتوپد قبل از تصمیم‌گیری درباره نوع قطعات و روش فیکساسیون، شرایط بیمار را با دقت بررسی می‌کند. اگر درباره اجزای ایمپلنت یا نحوه اتصال آن به استخوان سؤال دارید، بهتر است قبل از جراحی با متخصص ارتوپد مشورت کنید. در این زمینه، دکتر هومن کوکبی می‌تواند بر اساس معاینه و بررسی وضعیت زانو، راهنمایی دقیق‌تری ارائه دهد.

طراحی ایمپلنت‌های تعویض زانو

برای ساده‌تر توضیح دادن عملکرد زانو، این مفصل معمولاً مانند یک مفصل لولایی در نظر گرفته می‌شود؛ زیرا زانو مانند یک درِ لولادار خم و راست می‌شود.

اما در واقعیت، زانو بسیار پیچیده‌تر از یک لولای ساده است. سطح استخوان‌ها هنگام خم شدن زانو فقط باز و بسته نمی‌شود، بلکه هم‌زمان روی هم می‌غلتد و می‌لغزد.

طراحی‌های جدید ایمپلنت زانو این پیچیدگی را در نظر می‌گیرند و تلاش می‌کنند حرکت زانوی طبیعی را بهتر تقلید کنند. برای مثال، در زانوی سالم، رباط‌ها به پایداری مفصل کمک می‌کنند. برخی طراحی‌های ایمپلنت، رباط‌های خود بیمار را حفظ می‌کنند، در حالی که برخی دیگر بخشی از عملکرد رباط‌ها را جایگزین می‌کنند.

شرکت‌های مختلفی ایمپلنت زانو تولید می‌کنند و امروزه بیش از ۱۵۰ طراحی مختلف در بازار وجود دارد. اگرچه تولیدکنندگان مختلف، ایمپلنت‌های خود را معرفی و تبلیغ می‌کنند و متخصصان ارتوپد نیز ممکن است در استفاده از یک نوع خاص ایمپلنت تجربه یا ترجیح بیشتری داشته باشند، اما شواهد قوی وجود ندارد که نشان دهد یک برند یا طراحی خاص از نظر عملکرد یا دوام، به‌طور قطعی از سایر ایمپلنت‌ها بهتر است.

هر طراحی ایمپلنت مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارد و این موارد باید در جلسه مشاوره با متخصص ارتوپد بررسی شوند.

تفاوت ایمپلنت Posterior-Stabilized و Cruciate-Retaining

یکی از تقسیم‌بندی‌های مهم در طراحی ایمپلنت زانو، تفاوت بین طراحی‌های Posterior-Stabilized و Cruciate-Retaining است.

طراحی Posterior-Stabilized

در طراحی Posterior-Stabilized، رباط‌های صلیبی برداشته می‌شوند و بخش‌هایی از ایمپلنت، عملکرد رباط صلیبی خلفی یا PCL را جایگزین می‌کنند.

در این نوع ایمپلنت، قطعه تیبیال دارای یک برجستگی یا Post داخلی است که داخل یک قطعه مخصوص به نام Cam در قطعه فمورال قرار می‌گیرد.

این دو بخش با هم کار می‌کنند تا عملکرد رباط PCL را شبیه‌سازی کنند. وظیفه اصلی این مکانیزم این است که هنگام خم شدن زانو، استخوان ران بیش از حد روی استخوان ساق پا به سمت جلو حرکت نکند.

برخی انواع طراحی‌های Posterior-Stabilized دارای Post بزرگ‌تری هستند که به جایگزینی عملکرد رباط‌های جانبی داخلی و خارجی زانو نیز کمک می‌کند.

طراحی Cruciate-Retaining

همان‌طور که از نام این طراحی مشخص است، در ایمپلنت‌های Cruciate-Retaining رباط صلیبی خلفی یا PCL حفظ می‌شود. البته رباط صلیبی قدامی یا ACL در این روش برداشته می‌شود.

ایمپلنت‌های Cruciate-Retaining طراحی Post و Cam مرکزی ندارند. این نوع ایمپلنت ممکن است برای بیماری مناسب باشد که رباط PCL او به اندازه کافی سالم است و همچنان می‌تواند به پایداری مفصل زانو کمک کند. در حال حاضر، پژوهشی وجود ندارد که نشان دهد ایمپلنت‌های Posterior-Stabilized دوام بیشتری دارند یا نتیجه بهتری نسبت به ایمپلنت‌های Cruciate-Retaining ایجاد می‌کنند؛ یا برعکس.

بیشتر بخوانید: آیا تعویض مفصل زانو عمل خطرناکی است؟

ایمپلنت Fixed-Bearing و Mobile-Bearing چه تفاوتی دارند؟

ایمپلنت‌های زانو، چه از نوع Posterior-Stabilized باشند و چه از نوع Cruciate-Retaining، از نظر نحوه حرکت قطعه پلی‌اتیلن نیز به دو گروه تقسیم می‌شوند:

• Fixed-Bearing
• Mobile-Bearing

ایمپلنت Fixed-Bearing

در طراحی Fixed-Bearing، قطعه پلی‌اتیلنی موجود در بخش تیبیال به‌صورت محکم به ایمپلنت فلزی زیرین متصل می‌شود. در این حالت، قطعه فمورال روی این سطح نرم و بالشتکی حرکت می‌کند.

ایمپلنت Mobile-Bearing

در زانوی Mobile-Bearing که با نام Rotating Platform نیز شناخته می‌شود، قطعه پلی‌اتیلنی می‌تواند درون سینی فلزی تیبیال، مقدار کمی بچرخد. این طراحی با هدف ایجاد چند درجه چرخش بیشتر به سمت داخلی و خارجی زانو انجام شده است.

هر دو طراحی Fixed-Bearing و Mobile-Bearing مزایا و معایب تئوریک متعددی دارند. با این حال، پس از بیش از ۲۰ سال پژوهش بالینی درباره هر دو طراحی، هیچ‌کدام از این دو روش برتری قطعی نسبت به دیگری نشان نداده‌اند.

اگر درباره تفاوت ایمپلنت ثابت و متحرک سؤال دارید، بهتر است نوع مناسب ایمپلنت بر اساس شرایط مفصل زانو، سن، سطح فعالیت و وضعیت استخوان‌ها توسط متخصص ارتوپد تعیین شود.

طراحی Bicruciate-Retaining

در بیشتر جراحی‌های تعویض کامل زانو، رباط ACL برداشته می‌شود تا ایمپلنت با دقت بیشتری در محل مناسب قرار گیرد. اما در طراحی‌های Bicruciate-Retaining، هر دو رباط ACL و PCL حفظ می‌شوند.

منطق پشت این طراحی این است که با حفظ هر دو رباط، عملکرد و حس زانو بیشتر شبیه زانوی طبیعی و تعویض‌نشده باقی بماند. قطعات Bicruciate-Retaining نسبتاً جدیدتر هستند و هنوز مطالعات باکیفیت کافی وجود ندارد که مزایای مشخص و قطعی این طراحی را نشان دهد.

ایمپلنت‌های Unicompartmental یا تک‌بخشی زانو

اگرچه تعویض کامل مفصل زانو رایج‌ترین روش جراحی تعویض زانو است، اما بعضی بیماران می‌توانند از تعویض جزئی زانو بهره‌مند شوند. اگر فقط یک سمت مفصل زانو آسیب دیده باشد، می‌توان از ایمپلنت‌های کوچک‌تر استفاده کرد. به این روش، تعویض تک‌بخشی زانو یا Unicompartmental Knee Replacement گفته می‌شود.

در این روش، فقط همان بخش آسیب‌دیده مفصل زانو resurfacing یا بازسازی سطحی می‌شود.

کدام ایمپلنت تعویض زانو بهتر است؟

انتخاب بهترین ایمپلنت تعویض زانو یک تصمیم عمومی و یکسان برای همه بیماران نیست. نوع ایمپلنت به عوامل مختلفی بستگی دارد؛ از جمله شدت آسیب مفصل، وضعیت رباط‌ها، کیفیت استخوان، سن، وزن، سطح فعالیت و شرایط عمومی سلامت بیمار.

به همین دلیل، انتخاب نوع ایمپلنت باید پس از معاینه، بررسی تصاویر پزشکی و ارزیابی دقیق توسط متخصص ارتوپد انجام شود.

اگر دچار درد مزمن زانو، محدودیت حرکتی، آرتروز پیشرفته یا تخریب مفصل زانو هستید، مشاوره با دکتر هومن کوکبی می‌تواند به شما کمک کند تا بدانید آیا جراحی تعویض زانو برای شما مناسب است یا خیر و در صورت نیاز، چه نوع ایمپلنتی می‌تواند انتخاب مناسب‌تری باشد.

سوالات متداول درباره ایمپلنت‌های تعویض زانو

ایمپلنت زانو از چه موادی ساخته می‌شود؟

ایمپلنت زانو معمولاً از آلیاژهای فلزی مانند تیتانیوم یا کبالت-کروم، پلی‌اتیلن با گرید پزشکی و در برخی موارد از مواد سرامیکی یا ترکیب سرامیک و فلز ساخته می‌شود.

آیا همه بیماران به یک نوع ایمپلنت زانو نیاز دارند؟

خیر. نوع ایمپلنت بر اساس مشکل زانو، آناتومی مفصل، سن، وزن، سطح فعالیت، سلامت عمومی و نظر متخصص ارتوپد انتخاب می‌شود.

تفاوت ایمپلنت سیمانی و بدون سیمان چیست؟

در ایمپلنت سیمانی، قطعات با سیمان استخوانی به استخوان متصل می‌شوند. در ایمپلنت بدون سیمان، اتصال با رشد استخوان جدید در سطح ایمپلنت ایجاد می‌شود.

آیا یک برند ایمپلنت زانو از همه برندها بهتر است؟

بر اساس شواهد موجود، نمی‌توان گفت یک برند یا طراحی خاص از نظر عملکرد یا دوام به‌طور قطعی از همه بهتر است. هر طراحی مزایا و محدودیت‌های خود را دارد.

تعویض جزئی زانو چه زمانی انجام می‌شود؟

اگر فقط یک سمت مفصل زانو آسیب دیده باشد، ممکن است بیمار به جای تعویض کامل زانو، کاندید تعویض تک‌بخشی یا جزئی زانو باشد.

جمع‌بندی

ایمپلنت‌های تعویض زانو نقش اصلی را در بازسازی عملکرد مفصل آسیب‌دیده دارند. این ایمپلنت‌ها می‌توانند از فلز، پلی‌اتیلن، سرامیک یا ترکیبی از این مواد ساخته شوند و از نظر طراحی، نحوه اتصال به استخوان و میزان حفظ رباط‌ها با یکدیگر تفاوت دارند.

با وجود تنوع زیاد در برندها و طراحی‌ها، انتخاب بهترین ایمپلنت باید بر اساس شرایط هر بیمار انجام شود، نه صرفاً بر اساس نام برند یا تبلیغات. بررسی دقیق توسط متخصص ارتوپد، مهم‌ترین مرحله برای انتخاب روش مناسب درمان و نوع ایمپلنت است.

برای ارزیابی وضعیت زانو، بررسی گزینه‌های درمانی و دریافت مشاوره تخصصی درباره جراحی تعویض زانو، می‌توانید با دکتر هومن کوکبی مشورت کنید.