פגמים אוסטאוכונדרליים מצריכים לעתים קרובות החלפת ברך. מחקר חדש ב-Texas A&M שואף לפתח פקקים סינתטיים מכוסי סחוס (CC-ROPs) כחלופה פחות פולשנית, המתאימה למגוון רחב יותר של חולים. טכנולוגיה זו, הנתמכת במענק משמעותי, מבטיחה תמיכה משותפת מיידית ואינטגרציה ארוכת טווח, עם מחקרים פרה-קליניים קרובים כדי לאמת את יעילותה. פקק אוסטאוכונדרלי מתחדש מכוסה סחוס סינטטי המושתל בברך. קרדיט: Texas A&M Engineering
ד"ר מליסה גרונלן יוצרת פקקים סינתטיים כדי לעזור למטופלים עם כאבי ברכיים כרוניים או מוגבלויות, מה שעלול לבטל את הצורך בהחלפות ברכיים כוללות.
פגמים אוסטאוכונדרליים (OCDs) עלולים להוביל לנזק הן בסחוס והן בעצם הבסיסית, וכתוצאה מכך לכאבים כרוניים ולפגיעה בתפקוד המפרקים. בהתאם לחומרת הנזק, אנשים שנפגעו עשויים לדרוש התערבות כירורגית, כאשר האפשרות המקיפה ביותר היא החלפת מפרק ברך – הליך שמקבלים למעלה מ-800,000 אמריקאים מדי שנה.
ד"ר מליסה גרונלן, פרופסור במחלקה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת טקסס A&M, קיבלה מענק מהמכון הלאומי לדלקת פרקים ומחלות שרירים ושלד ועור, תת-ארגון של המכונים הלאומיים לבריאותלפתח פקקים אוסטאוכונדרליים (CC-ROPs) סינטטיים – מכשיר כירורגי פוטנציאלי לטיפול ב-OCD ולהימנע מהחלפת ברך מלאה.
"כאבי ברכיים ומוגבלות כרוניים נגרמים מאובדן סחוס ו-OCD הנובעים מדלקת פרקים, כולל דלקת מפרקים ניוונית ופוסט-טראומטית הגורמים לאנשים כאב המגביל את הנוחות והניידות", אמר גרונלן. "מענק זה יאפשר לנו למקסם את הפוטנציאל של ה-CC-ROPs לריפוי OCDs, ולאסוף נתונים המדגימים יעילות זו."
טיפולים נוכחיים ומגבלותיהם
טכנולוגיה זו יכולה להוות אלטרנטיבה לשיטות הטיפול הנוכחיות, כגון השתלת אוטומטי או החלפת ברך מלאה.
ההשתלה האוטומטית מחייבת לאסוף דגימות גליליות קטנות מהחלק הלא פגום של הברך של המטופל ולהעביר אותם לחורים שנקדחו מראש באזור הפגום. עם זאת, שיטה זו יכולה להיות מעוכבת על ידי גיל המטופל (פחות יעיל אם מעל גיל 40) וגודל הפגם.
אם המטופלים אינם עומדים בקריטריונים האוטומטיים, סביר להניח שהם יזדקקו להחלפת ברך מלאה. זהו ניתוח נרחב שבו חלקים ממפרק הברך הפגוע מוחלפים בחומר מלאכותי או תותב המורכב ממתכת ופלסטיק. למרות שהחלפת מפרק ברך היא לעתים האפשרות היחידה של המטופל, הניתוח עלול להוביל לסיבוכים לאחר הניתוח.
לעומת זאת, ה-CC-ROPs המוצעים אינם מוגבלים לפי גיל או גודל הפגם תוך שהם מציעים מספר הטבות אחרות. ראשית, הם תוכננו כך שיהיו בגיאומטריה של השתלות אוטומטיות גליליות, כך שניתן יהיה להשתיל אותן עם כלים ופרוטוקולים כירורגיים קיימים. בנוסף, הוא אינו דורש טעינה מוקדמת של תאים או גורמי גדילה כדי לגרום לריפוי, אלא ממנף את התכונות הייחודיות של המכסה ובסיס הפיגום. לאחר ההשתלה, ה-CC-ROP יכול לספק תמיכה מיידית לתפקוד המפרק, כולל מפרק הברך.
"בסך הכל, עיצוב זה מייצג גישה ישימה לתרגום קליני," אמר Grunlan.
עיצוב ושיתוף פעולה
נוצר במעבדה שלה, ה-CC-ROP מורכב משני חלקים: מכסה סחוס ובסיס עצם (או עצם). מכסה הסחוס הוא הידרוג'ל חזק במיוחד המחקה באופן ייחודי את התכונות המכניות של הסחוס הביולוגי. הבסיס עשוי מפולימר נקבובי וניתן לספיגה ביולוגית. לאחר ההשתלה, הבסיס מוחלף ברקמת עצם חדשה וממשיך לעגן את מכסה הסחוס. לפיכך, השתל הגלילי ממריץ יצירת רקמת עצם חדשה ואינטגרציה עם רקמת המארחת תוך אספקת סחוס סינטטי הנחוץ לתפקוד המפרקים.
מענק זה יאפשר לצוות המחקר למקסם את הפוטנציאל של ה-CC-ROPs לריפוי OCDs ולבצע ניתוחים נחוצים כדי להבטיח שהחומרים והמכשירים פונקציונליים ומוכנים ליישומים מהחיים האמיתיים. הם גם יעריכו את יעילות המכשיר במחקרים פרה-קליניים.
מחקר זה הוא מאמץ משותף בין ד"ר מייקל מורנו, פרופסור חבר במחלקה להנדסת מכונות ג'יי מייק ווקר 66' בטקסס A&M, ד"ר W. Brian Saunders, פרופסור חבר בבית הספר לרפואה וטרינרית ולמדעי ביו-רפואה בטקסס A&M וד"ר מריה האן, פרופסור במחלקה להנדסה ביו-רפואית במכון הפוליטכני רנסלר.
"המאמץ הזה הוא אחד מכמה שותפויות שנרקמו בין המחלקה להנדסה ביו-רפואית ובית הספר לרפואה וטרינרית ולמדעי ביו-רפואה כדי לפתח פתרונות שיועילו גם לבעלי חיים וגם לבני אדם", אמר ד"ר מייק מקשיין, ראש המחלקה להנדסה ביו-רפואית וג'יימס ג'יי קיין. פרופסור ב'.
המחקר מומן על ידי המכון הלאומי לדלקת פרקים ומחלות שרירים ושלד ועור.
