موضوعات: آرتروز، مهندسی پزشکی، دانشگاه A&M تگزاس
تاریخ انتشار خبر: 6 ژوئن 2024
نقایص استئوکندرال اغلب نیاز به تعویض بخش یا کامل مفصل زانو دارد. تحقیقات جدید در دانشگاه A&M تگزاس با هدف توسعه پلاگهای مصنوعی غضروف (CC-ROPs) به عنوان جایگزینی کمتر تهاجمی و مناسب برای طیف وسیعتری از بیماران است. این فناوری که توسط یک کمک مالی قابل توجه پشتیبانی می شود، با مطالعات پیش بالینی آتی برای تایید اثربخشی آن، نوید حمایت مشترک قوی و یکپارچگی طولانی مدت را می دهد.
دکتر ملیسا گرونلان در حال ایجاد پلاگ های مصنوعی برای کمک به بیماران مبتلا به درد یا ناتوانی مزمن زانو است، که به طور بالقوه نیاز به تعویض کامل زانو را از بین می برد.
نقایص استئوکندرال(Osteochondral defects) (OCDs) می تواند منجر به آسیب در غضروف و استخوان زیرین و در نتیجه باعث درد مزمن و اختلال در عملکرد مفصل شود. بسته به شدت آسیب، افراد آسیبدیده ممکن است به جراحی نیاز داشته باشند، که جامعترین گزینه، جایگزینی کامل زانو است – روشی که سالانه بیش از 800000 آمریکایی دریافت میکنند.
دکتر ملیسا گرونلان، استاد دپارتمان مهندسی پزشکی در دانشگاه A&M تگزاس، از موسسه ملی آرتریت و بیماریهای اسکلتی و عضلانی و پوست، یک سازمان زیرمجموعه مؤسسه ملی بهداشت، کمک مالی دریافت کرد تا پلاگهای استخوانی احیاکننده با پوشش مصنوعی غضروفی را توسعه دهد ((یک دستگاه جراحی بالقوه برای درمان OCD و جلوگیری از جراحی تعویض کامل زانو)).
ویدیو تعویض کامل مفصل زانو
گرونلان گفت: “درد و ناتوانی مزمن زانو ناشی از از دست دادن غضروف و OCD ناشی از آرتریت، از جمله آرتروز و آرتریت پس از ضربه است که باعث درد افراد می شود که راحتی و تحرک را محدود می کند. این کمک مالی به ما امکان می دهد تا پتانسیل CC-ROP ها را برای درمان OCD به حداکثر برسانیم و داده هایی را که این کارایی را نشان می دهد جمع آوری کنیم.”
درمان های فعلی و محدودیت های آنها
این فناوری میتواند جایگزینی برای روشهای درمانی فعلی، مانند اتوگرافت یا تعویض کامل زانو باشد.
اتوگرفت نیاز به نمونههای استوانهای کوچک دارد که از قسمت آسیبدیده زانوی بیمار برداشته شده و به سوراخهای از پیش حفر شده در ناحیه نقص و آسیب منتقل شوند. با این حال، این روش میتواند به دلیل سن بیمار (در افراد بالای 40 سال کمتر موثر است) و اندازه نقص محدودیت های زیادی داشته باشد.
اگر بیماران معیارهای اتوگرافت را نداشته باشند، احتمالاً به تعویض کامل زانو نیاز دارند. این یک جراحی گسترده است که در آن قسمت هایی از مفصل زانو آسیب دیده با یک عنصر مصنوعی یا پروتز متشکل از فلز و پلاستیک جایگزین می شود. اگرچه گاهی اوقات تعویض کامل زانو تنها گزینه بیمار است، اما این جراحی می تواند منجر به عوارض بعد از عمل شود.
در مقابل، CC-ROP های پیشنهادی با سن یا اندازه نقص محدود نمی شوند در حالی که چندین مزیت دیگر را ارائه می دهند. اولاً، آنها به گونهای طراحی شدند که هندسه اتوگرافتهای استوانهای را داشته باشند تا بتوانند با ابزارها و پروتکلهای جراحی موجود کاشته شوند. علاوه بر این، برای القای بهبودی نیازی به بارگذاری اولیه با سلول ها یا فاکتورهای رشد ندارند، اما در عوض از ویژگی های منحصر به فرد کلاهک و پایه داربست استفاده می کند. پس از کاشت، CC-ROP می تواند پشتیبانی فوری از عملکرد مفصل، از جمله مفصل زانو را فراهم کند.
گرونلان گفت: «به طور کلی، این طراحی یک رویکرد عملی برای مقیاس بالینی است.»
طراحی و همکاری
CC-ROP از دو بخش تشکیل شده است: یک کلاه غضروفی و یک پایه استخوانی (یا استخوانی). کلاهک غضروفی یک هیدروژل فوق العاده قوی است که به طور منحصر به فردی از خواص مکانیکی غضروف بیولوژیکی تقلید می کند. پایه از یک پلیمر متخلخل و قابل جذب زیستی ساخته شده است. پس از کاشت، پایه با بافت استخوانی جدید جایگزین می شود و به لنگر انداختن کلاهک غضروف ادامه می دهد. بنابراین، ایمپلنت استوانه ای، شکل گیری بافت استخوانی جدید و ادغام با بافت میزبان را تحریک می کند و در عین حال غضروف مصنوعی لازم برای عملکرد مفصل را تامین می کند.
این کمک مالی به تیم تحقیقاتی اجازه می دهد تا پتانسیل CC-ROP ها را برای بهبود OCD و تجزیه و تحلیل های لازم برای اطمینان از عملکرد و آماده بودن مواد و دستگاه ها برای کاربردهای واقعی انجام دهند. آنها همچنین اثربخشی دستگاه را در مطالعات پیش بالینی ارزیابی خواهند کرد.
این مطالعه یک تلاش مشترک بین دکتر مایکل مورنو، دانشیار دپارتمان مهندسی مکانیک، دکتر W. Brian Saunders، دانشیار دانشکده دامپزشکی و علوم زیست پزشکی و دکتر ماریا هان، استاد دپارتمان مهندسی پزشکی در موسسه پلی تکنیک Rensselaer است.