في عام 1843، تم بتطبيق أول غرسة عبر الجلد حيث تم اختراق المعدن الجلد والعظام. في القيام بذلك، تم استخدام المسمار لإصلاح عظمة الساق المكسورة، وبالتالي تم خلق الشكل الأول من التثبيت الخارجي.
الإدارة الجراحية للاندماج العظمي وأهميته للأطراف الاصطناعية
منذ ذلك الحين، تم استخدام دبابيس Steinmann وأسلاك Kirschner بشكل روتيني للتحكم في وضع العظام عن طريق تثبيت الأنسجة الرخوة والعظام وإن كان ذلك لفترات زمنية محدودة. بالإضافة إلى ذلك، فإن التثبيت الخارجي هو شكل مقبول لعلاج بعض الكسور وكذلك دعامة أساسية في مجال تصحيح التشوه وإطالة الأطراف، لا تكمن المشكلة بالضرورة في واجهة الغرسة العظمية التي تظل مستقرة بعد حدوث الاندماج العظمي الحقيقي. بدلاً من ذلك، تظل الصعوبات في واجهة غرسة الجلد، خاصةً إذا كانت هناك حركة بينهما.
تظل الغرسات عبر الجلد، بغض النظر عن موقعها معرضة لخطر الإصابة بالعدوى وستتلاشى في النهاية. على الرغم من البحث والتقدم المكثف، الذي سمح بأن تصبح الغرسات عبر الجلد روتينية في ممارسة جراحة العظام الحديثة، لا تزال هذه المشكلة قائمة.
الخلفية والنتائج
وفقًا للدراسات والمراجعات كان العمل التجريبي على تثبيت العظام للأطراف الاصطناعية الخارجية في الماضي متقطعًا ويتم إجراؤه على نطاق صغير. في عام 1942، تم رفض مشروع لتطوير التثبيت الخارجي في الولايات المتحدة. في وقت لاحق، في عام 1946، درس الباحثون تمديدات الأطراف المزروعة بالمعدن في الأغنام ووسعت الدراسة لتشمل المرضى من البشر، أربعة منهم كان لديهم أطراف صناعية متصلة بزرع معدني وعندما أصيبت إحدى الغرسات بالعدوى، أوقفت الدراسة وأزيلت جميع الغرسات.
في الولايات المتحدة، قام الباحثون بتركيب طرف صناعي على عظم العضد لشخص تعرض لثلاث عمليات بتر، تمت إزالة الغرسة بعد بضعة أشهر، بعد ظهور علامات العدوى العميقة، كما أجريت دراسة أخرى عن اختراق الغرسات في الكلاب، حيث حققت الدراسات نجاحًا كبيرًا من خلال عمليات الزرع المخترقة التي تم زرعها في الأطراف الخلفية للماعز الإسباني.
تمت دراسة التأثيرات الميكانيكية الحيوية للزرع داخل العظام من قبل عدة مجموعات من الباحثين في بلدان مختلفة، حيث أجرى الباحثون دراسة عن الإحساس الناتج عن الأطراف الاصطناعية في كل من الأطراف الاصطناعية التقليدية والثابتة بالعظام، كما قام بعضهم بالتحقيق في النهايات العصبية بالقرب من غرسة التيتانيوم داخل العظام ودور الببتيدات العصبية.
الأهم من ذلك، أجريت العديد من الدراسات على الواجهة بين الجلد والمعدن المخترق، توفر المواد اللاصقة المصنوعة من مادة الأكريلات ارتباطًا مؤقتًا بسطح معدني فقط، لوحظت درجة كبيرة من الغزو الخلوي للمواد الشبكية بما في ذلك شاش التيتانيوم وشبكات النسيج من البوليمرات المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، حققت المحاولات المبكرة لإغلاق واجهة الجلد المزروعة بعض النجاح في الإعداد قبل السريري. ومع ذلك، لم تقدم أي من هذه التقنيات حتى الآن أي ميزة سريرية على ثقب الجلد البسيط للأنسجة الرخوة المستقرة جراحيًا والتي تم استخدامها في نظام Brånemark.
إدارة ما بعد الجراحة
يخرج المريض إلى المنزل ما بين 10 و 14 يومًا بعد إجراء المرحلة الثانية، عندما يكون الجلد المحيط بالاختراق مرضيًا ويتم حل جميع تفاعلات الأنسجة مع الجراحة، كما يبدأ برنامج التمرين اللطيف دون مقاومة الحركات وتجنب الحركات الدورانية للوقاية من انكماش انثناء الورك أهمية كبيرة، تتم مراجعة المريض في 3 أسابيع لإزالة الخيط ومرة أخرى في 6 أسابيع عندما يبدأ البرنامج التدريبي، كما يتم توفير طرف تدريب قصيرة لتسهيل برنامج التمرين وتطبيق القوة المقاسة على الدعامة وبالتالي على الغرسة، يتم فحص عزم دوران مسمار التثبيت على فترات منتظمة وقد تكون هناك حاجة إلى بعض التشديد لاستعادة عزم دوران يبلغ 12 نيوتن متر، أي فك في واجهة الغرسة سينتج عنه حركة دقيقة، مع تفريغ أسود لجزيئات أكسيد التيتانيوم وتآكل المكونات.
بدلة التدريب القصيرة عبارة عن امتداد أنبوبي يتراوح من 10 إلى 25 سم يتم تثبيته بالدعامة، يتم قياسه ليتوافق مع طول عظم الفخذ المعاكس ويتم قياسه من خط مفصل الركبة المقابل وهي مزودة بنهاية منصة يمكن للمريض أن يطبق عليها أحمالًا مُقاسة – مبدئيًا 20 كجم عموديًا عن طريق الضغط على موازين الحمام التقليدية من النوع الزنبركي والتي توفر ناتجًا تناظريًا مستمرًا، كما يتم زيادة الوزن المحوري بمقدار 10 كجم كل أسبوع.
بعد 3 أسابيع، يتم تطبيق الحمل لمدة 10 إلى 15 دقيقة كل يوم، عند الوصول إلى وزن 40 كجم ، تبدأ تمارين المقاومة مع ربط أوزان 1 كجم بنهاية الطرف الاصطناعي القصير للتدريب، كما يمكن للمرضى بعد ذلك أن يشرعوا في الركوع، عندما يتم تحميل 60 كجم، يمكن بدء الركوع في وضع مستقيم، إذا أصبح الطرف المتبقي مؤلمًا في أي مرحلة، يتم تأجيل برنامج التحميل حتى يتم حل الألم. في معظم الحالات، يجب أن يتم تحميل الوزن بالكامل بين 3 و 6 أشهر بعد الإجراء الثاني وعند هذه النقطة يمكن تزويد المريض بطرف اصطناعي مؤقت كامل الطول يحتوي على آلية للركبة والقدم.
يبدأ حمل الوزن القائم بين القضبان المتوازية، مع زيادة تدريجية في الحمل حتى 6 أسابيع يسمح الحمل الجزئي للوزن بالتقدم إلى المشي باستخدام العكازات. مزيد من التقدم هو المشي بالعصي حتى يصبح المشي غير المقيد ممكنًا، كما يتعلم المريض التعرف على أن الألم بالقرب من الغرسة يمثل الحمل الزائد والذي يتم حله عن طريق تقليل الحمل ويجب التحقيق في الألم المستمر لاستبعاد ظهور ارتخاء أو عدوى عميقة. عادةً ما يستغرق الوقت اللازم لحل الألم الناتج عن الإجهاد المفرط بضعة أيام ولكنه قد يستغرق عدة أسابيع وقد يحدد هذا التأثير الوقت الذي يستغرقه الحمل الكامل للوزن والنشاط، كما تشير التجربة الحالية إلى أن المريض يجب أن يكون مستعدًا لبرنامج التحميل بحيث يتطلب ما يصل إلى عام واحد بعد إجراء المرحلة الثانية، خاصة في حالة ضعف جودة العظام.
أخيراً، يوفر الاندماج العظمي ارتباطًا مباشرًا بالهيكل العظمي للأطراف الاصطناعية، ومع ذلك، لا ينبغي اعتبار الاندماج العظمي مجرد حل جراحي، كما إنه أكثر ملاءمة لبرنامج جراحي وإعادة تأهيل مشترك يتطلب تنسيقًا وثيقًا بين جراحي العظام وأخصائيي إعادة التأهيل والأطراف الاصطناعية. بالنسبة إلى الغرسات مثل غرسة (OPRA) التي تتطلب نمو العظام على مساحة سطح كبيرة، فإن إجراء مرحلتين ضروري لتحقيق اندماج عظمي مستقر بأمان.
يتطلب نجاح الجهاز على المدى الطويل قدرًا كبيرًا من الاهتمام في منطقة الجلد أو موقع الاختراق لضمان إغلاق خالٍ من التوتر والقضاء على الحركة في واجهة الجلد المزروعة، عند تطبيقها بطريقة دؤوبة وضميرية في مرضى مختارين بشكل مناسب، تعمل التقنية بشكل كبير على تحسين حياة المرضى الذين بترت أطرافهم والذين لا يستطيعون تحمل الأطراف الاصطناعية التقليدية القائمة على التجويف.
