الميكانيكا الحيوية للبتر عبر الفخذ
غالبًا ما يكون البتر عبر الفخذ ضروريًا في المرضى الذين يعانون من مرض الأوعية الدموية المحيطية غير القابل لإعادة البناء أو عدوى القدم السكرية أو رضح الأطراف السفلية الحادة أو بشكل أقل شيوعًا عدوى واسعة النطاق أو ورم لا يمكن علاجه باستئصال المقصلة. في هؤلاء المرضى، من غير المرجح أن يشفى البتر عند مستوى أسفل عظم الفخذ.
كان مرضى السكري وخاصة أولئك الذين تزيد أعمارهم عن 45 عامًا، أكثر عرضة للبتر من عامة السكان، يجب أن يستهلك معظم المرضى الذين يعانون من البتر عبر الفخذ طاقة أكثر من المعتاد بنسبة 65٪ على الأقل للمشي بسرعة محددة ذاتيًا على سطح مستو، كما يمكن أن يتفاقم هذا القيد بسبب الحالة الطبية الأساسية للمريض على سبيل المثال، يفتقر العديد من المرضى الذين يعانون من اضطراب الأوعية الدموية إلى الاحتياطي المادي اللازم للمشي الوظيفي باستخدام طرف اصطناعي عبر الفخذ أو غير ناجحين في أن يصبحوا متنقلين باستخدام طرف اصطناعي.
بغض النظر عن الحالات الطبية المصاحبة، وجد أن المرضى الذين يعانون من بتر الأطراف السفلية غير قادرين على تحقيق مشية طبيعية من حيث السرعة أو الإيقاع أو الاقتصاد في المشي. المرضى الذين استلزم البتر عبر الفخذ لأسباب غير وعائية تتطلب زيادة في استهلاك الطاقة للمشي ولديهم تمشية محدودة وصعوبات تتعلق باستخدام الأطراف الاصطناعية، كما كان الأطفال المصابون بالبتر عبر الفخذ يمشون ببطء أكثر وبتكلفة طاقة متزايدة مقارنة بالأطفال غير المصابين.
الأهداف الرئيسية لجراحة البتر
على الرغم من إجراء العديد من التحسينات في تصميم الأطراف الاصطناعية وتصنيعها، إلا أن أفضل الأطراف الاصطناعية لا يمكنها استبدال الطرف بشكل مناسب في حالة عدم وجود الطرف المتبقي المناسب (الجذع). في كثير من الأحيان، يتم إجراء العملية الجراحية دون مراعاة مبادئ النشاط الحيوي أو الحفاظ على وظيفة العضلات. الهدف الرئيسي لجراحة البتر هو التئام الجروح الأولي ولكن لا ينبغي التضحية بمبادئ النشاط الحيوي لوظيفة الطرف السفلي لتحقيق هذا الهدف.
يمكن أن يؤدي تثبيت العضلات وتثبيتها بشكل مناسب إلى تحسين إمكانية التئام الجروح عن طريق الحد من قوة القص والتوتر والحركة في واجهة الجلد الطرفية. أثناء إجراء البتر عبر الفخذ، من المهم الحفاظ على الطرف المتبقي بأطول طول ممكن، كلما زاد طول عظم الفخذ المتبقي، كان من الأسهل تعليق المفصل الاصطناعي ومواءمته. بالإضافة إلى ذلك، فإن ترك أطول طرف متبقٍ ممكن سيوفر للمريض القدرة الوظيفية المثلى لأن ذراع الرافعة الطويلة يمكن أن تساعد في النقل وتوازن الجلوس.
يقلل الطرف المتبقي الطويل أيضًا من احتمالية تآكل العظام من خلال الأنسجة الرخوة، كما يمكن أن يحدث نتوء العظام من خلال الأنسجة الرخوة مثل العضلة المقربة ورباعية الرؤوس والتراجع من نهاية عظم الفخذ بعد عدم استقرار العضلات. في حالة البتر الطويل تقل قوة الاختطاف بسبب القوة المضادة المتبقية في العضلات المقربة.
وجدت دراسة أجريت على المرضى الذين يعانون من بتر عبر الفخذ أن أولئك الذين لديهم طرف متبقي أطول حققوا سرعة مشي ذاتية الاختيار أكبر، لم تحدد الدراسة ما إذا كان طول الطرف المتبقي أو اتجاه الفخذ قد أثر على إنفاق الطاقة. في بعض المرضى، قد تتطلب الأمراض الموضعية السائدة بترًا قريبًا عبر الفخذ، إذا كان ذلك ممكنًا، يجب ترك جزء صغير من عظم الفخذ على مستوى المدور لتوفير محيط إضافي لتركيب الطرف الاصطناعي، كما يمكن في النهاية تزويد المريض الذي لديه أقل من 5 سم من العظم البعيد عن المدور الأصغر بطرف اصطناعي مصمم لفك مفصل الورك.
الميكانيكا الحيوية
تم تحديد المحاذاة التشريحية والميكانيكية الطبيعية للطرف السفلي بشكل جيد، حيث يمتد المحور الميكانيكي للطرف السفلي من مركز رأس الفخذ عبر مركز الركبة إلى منتصف الكاحل. في الوضع العادي ذو الساقين، يكون هذا المحور 3 درجات من الوضع الرأسي ومحور العمود الفخذي 9 درجات من الوضع الرأسي. المحاذاة التشريحية الطبيعية لعظم الفخذ في التقريب، كما تسمح هذه المحاذاة لمثبتات الورك (الألوية المتوسطة والألوية الصغرى) والمباعدة (الألوية المتوسطة والموترة اللفافة) بالعمل بشكل طبيعي وتقليل الحركة الجانبية لمركز كتلة الجسم وبالتالي إنتاج مشية سلسة وموفرة للطاقة نمط.
في معظم المرضى الذين يعانون من بتر عبر الفخذ، تتعطل المحاذاة الميكانيكية والتشريحية لأن عظم الفخذ لم يعد في محاذاته التشريحية الطبيعية، تقوم اللوحات الأمامية الخلفية والأمامية القياسية بفصل المقابض لعظم الفخذ وتسمح للمختطفين غير المعاقين بإزاحة عظمة الفخذ في وضع الاختطاف، مقارنة بالطرف المقابل. في البتر عبر الفخذ التقليدي، يتم فقدان معظم العضلة المقربة، كما تتأثر بشكل خاص العضلة المقربة والتي لها إدخال على الحديبة المقربة في عظم الفخذ الإنسي البعيد وكذلك الجانب الخلفي لعظم الفخذ على خط الأسبيرا.
يتم الحفاظ على المحاذاة في فك مفصل الركبة لأن آلية ناقل الحركة لا تتعطل، بالإضافة إلى ذلك، فإن محيط الطرف المتبقي البعيد ومغلف الأنسجة الرخوة يقيد القصور وعظم الفخذ داخل المقبس، كما تؤدي الجراحة التقليدية إلى فقدان الثلث البعيد من تعلق العضلة المقربة وينجرف عظم الفخذ إلى الاختطاف بسبب الحركة غير المتعارضة نسبيًا لنظام الاختطاف، يقوم الجراح بخياطة العضلات المقربة المتبقية والعضلات الأخرى حول عظم الفخذ مع عظم الفخذ المتبقي في وضع مبعد ومثني.
يدرك أخصائيو الأطراف الاصطناعية أن اختطاف الفخذ المتبقي يضعف الوظيفة، تمثّل العديد من تصاميم التجويف التعويضي في محاولة تثبيت عظم الفخذ المتبقي في وضع أكثر تقاربًا عن طريق تعديل شكل التجويف أو استخدام الإسك كنقطة ارتكاز ومع ذلك، كشفت دراسة إشعاعية أن موضع عظم الفخذ المتبقي بعد البتر عبر الفخذ لا يمكن التحكم فيه عن طريق المحاذاة الشفوية لشكل التجويف، محاولة تثبيت الأنسجة الرخوة في التقريب داخل التجويف لا يؤثر على موضع عظم الفخذ.
ضمور العضلات
كان الانخفاض في كتلة العضلات عند البتر مجتمعة مع التثبيت الميكانيكي الكافي للعضلات وضمور العضلات المتبقية من أهم العوامل المسؤولة عن انخفاض قوة العضلات المكتشفة بعد التخميد العضلي، كان انخفاض القوة ملحوظًا في عضلات الفخذ المثنية والباسطة والمبعدة والعضلات المقربة من الورك وكان مرتبطًا بعدم كفاية استقرار العضلات.
وثق الباحثون ضمور العضلات لدى 12 مريضًا صحيًا بعد بتر الفخذ. أظهرت إعادة الإعمار بالرنين المغناطيسي ثلاثي الأبعاد ضمورًا بنسبة 40٪ إلى 60٪ في عضلات الورك المقطوعة. في العضلات السليمة والتي تضمنت عضلات الحرقفة، الألوية المتوسطة، الألوية الصغرى، تراوح الضمور من 0٪ إلى 30٪، كانت كمية ضمور العضلات السليمة مرتبطة بطول الطرف المتبقي، كان هناك ضمور أقل في الأطراف الطويلة المدى. على الرغم من وجود ضمور العضلات، لم يلاحظ التنكس الدهني، لم يتم إعادة توصيل الجهاز الحرقفي في محاولة لتجنب تقلص الورك.
ومع ذلك، أدت هذه الإستراتيجية إلى تقلصات انثناء الورك للأسباب التالية: كان عمل العضلة الحرقفية دون معارضة و الإدخال الكبير للألوية الكبيرة في اللفافة الألوية والتي تستمر في القناة الحرقفية، مما يعني أن ترك السبيل الحرقفي دون ارتباط أضعف آلية الباسطة، كما يعتمد مدى ضمور العضلات المقربة على مستوى البتر. في أي من المرضى، تمت إعادة ترميم العضلة المقربة الكبيرة بشكل كافٍ، كما أدت عمليات البتر التي كانت قريبة نسبيًا دون استقرار عضلي مناسب إلى مزيد من ضمور العضلات وكان من المرجح أن تؤدي إلى تقلص تبعيد وضمور في عضلات الألوية.
