بیوایمپلنت ها
- خانه
- بیوایمپلنت ها
ایده جایگزینی اعضاء و جوارح معیوب و یا بیمار با نمونه ساخت بشر از دیرباز توسط جراحان مختلف مطرح شده ولی از جنگ جهانی دوم بعلت سیل مجروحان، از سوی مراکز علمی و دانشمندان مورد توجه قرار گرفت که منجر به تهیه و تولید بسیاری از ایمپلنتهای سنتتیک گردید. لیکن این ایمپلنتها با نوع زنده بافت معیوب فاصله بسیار داشتند. از۱۹۸۰ با گذر مهندسی نسج Tissue Engineering از مرحله آزمایشگاهی، تمام توجهات جهت جایگزینی نسوج و اعضاء معیوب با نوع زنده به این رشته معطوف شده است. دیدگاه جدید به کارگیری بیوتکنولوژی جهت تولید نسوج و اعضاء حقیقی به جای استفاده از فلزات و پلیمرها که فاصله زیاد با اجزاء زنده بدن دارند، با مقبولیت و استقبال گسترده بازارهای مالی و کمپانیهای دارویی و تجهیزات پزشکی مواجه شده، چرا که پتانسیل بالای تجاری آن بسیار مشهود است .
مهندسی نسج Tissue Engineering و تولید فرآوردههای پیوندی که بر اساس علوم پایه و مهندسی نسبت به بازسازی، نگهداری، ارتقاء و یا جایگزینی بافتها یا اعضای انسان اقدام مینماید، منجر به تولید طیف وسیعی از محصولات گردیده که از سه منشأ بافتهای انسانی Autologous & Allogenic tissues ، نسوج یا اعضای حیوانی(Xenotransplant) و سلولهای کشت داده شده انسان یا دیگر پستانداران با یا بدون مواد بیومتریال تهیه میگردند.
مسئله مهم در فرآوردههای تولیدی به روش مهندسی نسج این واقعیت میباشد که این محصولات بر خلاف تجهیزات و وسایل کاربردی، یک مصنوع استاتیک نبوده و کاملاً یک تولید دینامیک میباشند. دوباره سازی (دوباره دست یابی) نتایج، یکی از خطیرترین ملاحظات در این بخش میباشد. هیچ فرآیند مهندسی نسج و تولید فرآوردههای بیولوژیک موفقیت آمیز نخواهد بود مگر اینکه یکسان بودن نتایج و فرآیند تولید با احتمال بسیار بالا تضمین گردیده باشد. این مهم میسر نخواهد گردید مگر با استاندارد کردن پروتکلها که خود بر اساس دانش فنی، درک مکانیسمهای پایه ای مربوطه و تجربه مستقیم آزمایشگاهی قابل دستیابی است. به عبارت بهتر در اختیار گرفتن تجهیزات، مواد و پروتکلها گرچه ممکن است سبب حصول نتیجه گردد ولی ثبات نتایج را به هیچ عنوان تضمین نمیکند و با کوچکترین تغییر ممکن است نتایج بسیار متفاوت ایجاد نماید و فقط وجود دانش فنی این رشته سبب پیشگیری از مشکلات و امکان دستیابی به نتایج یکسان علیرغم هر گونه تغییر در مواد اولیه ، شرایط عملکرد و… میگردد.
کشورمان با جمعیت بیش از 80 میلیون نفر، سالانه به صورت بالقوه نیازمند مقدار قابل توجهی از فرآوردههای فوق الذکر میباشد و خوشبختانه تجربه موجود در خصوص تهیه و تولید اینگونه فرآوردهها بسیار درخشان بوده و پتانسیل کافی جهت تأمین نیاز بیماران و حتی صادارات این تولیدات وجود دارد.
- بیوایمپلنت قلبی عروقی
- بیوایمپلنت تاندون لیگامان
- بیوایمپلنت استخوانی
هر ساله بدنبال افزایش میانگین سن افراد در جهان بیماران قلبی و عروقی رو به افزایشند. در ایران علاوه بر افزایش سن، ابتلابه روماتیک فیور نیز سبب افزایش تعداد بیماران قلبی میگردد.
اکثر این بیماران از مشکلات دریچه ای رنج میبرند و در بسیاری موارد نیازمند تعویض دریچه هستند که بسته به شرایط سن، جنس و نوع بیماری، انواع دریچههای مکانیکی و همچنین دریچههای هموگرافت انسانی و همینطور حیوانی کاربرد گوناگون دارند.
در استفاده از دریچههای مکانیکی استفاده از داروهای ضد انعقاد و آزمایشات دوره ای ضروری است.
محدودیت و مرگ ناگهانی نیز از دیگر مضرّات این دریچه هاست. در زنان و کودکان و بیماران با آندوکاردیت نیز استفاده از دریچه مکانیکی مشکلات ویژه خود را داراست و چه بسا مواردی که بدلیل عوارض و مشکلات دریچههای مکانیکی، دریچههای بیولوژیک تنها راه نجات بیمار هستند. تهیه دریچههای هموگرافت انسانی مشکلات خاص خود را دارد. از سویی امکان انتقال بیماریهای عفونی را نیز به همراه دارد هرچند که با آزمایشات دقیق و حساس این احتمال بسیار اندک است.
از معایب زندگی صنعتی انسان مدرن، افزایش روزانه آمار سوانح و تصادفات و نتیجتاً صدمات متعدد سیستمهای مختلف بدن از جمله مفاصل است.
آمار آسیب دیدگیها و صدمات متعدد ناشی از ورزش حرفه ای در دهه اخیر این معضل را دو چندان کرده است. از مهمترین مفاصل بدن که عمده وزن بدن را تحمل کرده و نقشی محوری را در کارکردهای تعادلی و حرکتی انسان عهده دار است، مفصل زانو میباشد. این مفصل ضمناً به دلیل اهمیت و حساسیت کارکرد، بیش از هر قسمت دیگر بدن در معرض آسیب دیدگی ناشی از تصادفات، سوانح و صدمات ورزشی قرار دارد.
تاندونها و لیگامانهای مختلفی در استحکام و تشکیل ساختار طبیعی مفصل زانو نقش دارند که هر کدام به صورت مجزّا و یا همزمان میتوانند دچار آسیبهای مختلف از کشیدگی جزئی تا پارگی کامل شوند.
تنوع و تعداد حوادث و سوانحی که میتوانند مسبب آسیب به این تاندونها و لیگامانها شوند بسیار چشمگیر و روزافزون است، بطوریکه امروزه یکی از شایعترین اعمال جراحی ارتوپدی در سراسرجهان، عمل جراحی ترمیم رباط صلیبی قدّامی (ACL) میباشد. تنها در کشور ایالات متحده در سال ۱۹۹۵ بین ۶۰۰۰۰ تا ۷۵۰۰۰ مورد از این عمل جراحی صورت پذیرفته که این میزان در سال ۲۰۰۴ به بیش از ۱۰۰۰۰۰ مورد رسید. با پیشرفت سرسام آور علم پزشکی و تجهیزات تخصصی اعمال جراحی غیر تهاجمی یا کمتر تهاجمی مانند آرتروسکوپیهای پیشرفته، تعداد این اعمال جرّاحی نیز افزایش روزافزونی داشته اند. در حال حاضر استفاده از بیوایمپلنتهای آلوگرافت تاندون، جهت اعمال مختلف جراحی ترمیم تاندون مخصوصا جراحیهای زانو با مقبولیّت گسترده متخصصین سراسر جهان روبرو شده و هر روز نیز افزایش مییابد.
بطوریکه طبق تحقیق انجمن طب ورزشی متخصصین ارتوپدی آمریکا که معتبرترین انجمن این رشته در سراسر جهان میباشد ، تنها در سال ۲۰۰۶ در کشور ایالات متحده، در بیش از ۶۰۰۰۰ عمل جراحی زانو (۰۲/۰ % جمعیت آمریکا) از بیوایمپلنت تاندون آلوگرافت استفاده شده است.
با توجه به پیشرفت چشمگیر جراحیهای غیر تهاجمی زانو در کشور ما و استفاده از امکانات تخصصی آرتروسکوپی روز دنیا و همینطور با توجه به اینکه متأسفانه کشور ما از لحاظ صدمات و آسیبهای ناشی از تصادفات جاده ای و خیابانی، در ردههای بالای جهانی قرار دارد و بیش از ۸۰% کل اعمال جراحی تاندونها و لیگامانهای زانو در کشور نیز حاصل همین تصادفات میباشند، به نظر میرسد که متوسط نیاز کشور ما به این محصولات با در نظر گرفتن جمعیت کشور بسیار بیش از کشور آمریکا باشد.
با توجه به اینکه سیستم اسکلتی بدن حجیمترین و بزرگترین دستگاه بدن را تشکیل میدهد، در معرض بسیاری از بیماریها و سوانح بوده و لذا دچارآسیبهای مختلف میگردد که در بسیاری از موارد نیاز به درمان جایگزین برای تسریع و یا امکان بازسازی سیستم استخوانی دارند. فرآوردههای بیوایمپلنت آلوگرافت استخوانی و اسکلتی، جزء پرمصرفترین رده مصرفی در رشتههای مختلف پزشکی و دندانپزشکی میباشد بطوریکه برای مثال تنها در ایالت متحده سالانه بیش از یک میلیون بیوایمپلنت آلوگرافت استخوانی استفاده میگردد. پیشرفتهای چشمگیر بیوتکنولوژی و مهندسی نسج در زمینه سیستم اسکلتی عضلانی و به کارگیری فناوریهای نو در زمینه تولید فرآوردههای بیولوژیک سبب تغییر انقلابی توجه از پیچ و پلیت و ایمپلنتهای فلزی به محصولات بیولوژیک گردیده به طوریکه این نسل جدید محصولات سبب گسترش راههای درمانی، بهبود چشمگیر درمان و کیفیت زندگی بیماران گردیده و در بسیاری از موارد از هزینه کلی درمان و نگهداری معلولین کاسته است. با توجه به توانایی دوباره سازی بافتهای عضلانی و اسکلتی بدن تا کنون رویکرد درمانی بصورت تأمین خواص مکانیکی بخش آسیب دیده با ایمپلنت فلزی بوده تا بافتهای بدن فرصت بازسازی لازم را پیدا کنند ولی با ورود بیوایمپلنتها (ایمپلنتهای بیولوژیک که از بافت انسانی بدست میآیند) علاوه بر ایجاد ساپورت مکانیکی لازم، ایمپلنت تسریع کننده ترمیم بوده و با تسهیل ترمیم به عنوان جسم خارجی تلقی نمیگردند.
با توجه به تنوع بیماریهایی که کاندید مناسب برای استفاده از بیوایمپلنتهای استخوان هستند، اشکال بسیار متنوعی از محصول در ابعاد و سایزهای مختلف هدف تولید میباشند که در خصوصیات کلی ذیل یکسان میباشند: ایمپلنتهای بیولوژیک علاوه بر دارا بودن درجات مختلف از خواص بیومکانیکی مورد نیاز بافتهای اسکلتی، دارای خواص استئوکنداکتیو Osteoconductive و استئواینداکتیو Osteoinductive جهت تسهیل و تسریع استخوان سازی در محل ضایعه میباشند. همچنین ایمپلنتهای بیولوژیک سازگار با بدن به عنوان جسم خارجی تلقی نگردیده و در پروسه جذب و دوباره سازی بدن قرار میگیرند. با وجود ساختار کلی یکسان کلیه ردههای محصولات، بیوایمپلنتها با توجه به محل استفاده و نوع کاربرد دارای ویژگیهای خاص خود از نظر خواص بیومکانیک، استئواینداکتیو و استئوکنداکتیو میباشند که در طراحی بر اساس نیاز مصرف لحاظ میگردد.