ד"ר איליה פרוסו - מומחה לכירורגיה אורתופדית ולהחלפת מפרקי ירך וברך
ניתוחי החלפת מפרקים עברו התפתחות משמעותית בעשורים האחרונים. לצד השיפור בטכניקות הניתוחיות, חלה התקדמות גם בתכנון המשתלים, בחומרים שמהם הם מיוצרים וביכולת שלהם לעמוד בעומסים ובשחיקה לאורך שנים רבות.
מטופלים המתכוננים לניתוח החלפת מפרק ירך או ברך שואלים לעיתים קרובות מאילו חומרים עשוי המפרק המלאכותי, האם עדיף משתל קרמי או מתכתי, מה ההבדל בין משתל עם צמנט למשתל ללא צמנט, וכמה שנים צפוי המשתל להחזיק מעמד.
חשוב להבין שהצלחת הניתוח אינה תלויה רק בסוג המשתל. לבחירת המשתל המתאים, לשיטת הניתוח, למיקום הרכיבים ולשחזור האנטומיה והתפקוד של המפרק יש חשיבות רבה.
מה חשוב לדעת על סוגי משתלים וחומרים בהחלפת מפרקים?
- אין משתל אחד שמתאים לכולם. בחירת החומרים, סוג המשתל ומיקומו מותאמים למבנה המפרק, לאיכות העצם ולרמת הפעילות.
- קיבוע עם צמנט וללא צמנט הן שיטות מקובלות; הבחירה נעשית לפי מצב העצם ומאפייני המטופל.
- חשוב לדווח לפני הניתוח על רגישות למתכות, אך אלרגיה עורית לניקל אינה מחייבת בהכרח משתל מיוחד.
- משתלים מודרניים עשויים לתפקד במשך 20 שנה ויותר, אך עמידותם תלויה בגורמים אישיים ובאיכות הקיבוע.
מאילו חומרים עשויים מפרקים מלאכותיים?
מרבית המשתלים המודרניים משלבים מספר חומרים, כאשר לכל אחד מהם תפקיד שונה.
טיטניום - חומר חזק וידידותי לעצם
טיטניום וסגסוגות טיטניום משמשים בעיקר ברכיבים המתחברים לעצם. מדובר בחומר חזק, קל יחסית, עמיד בפני קורוזיה ובעל התאמה ביולוגית טובה.
יתרון חשוב של הטיטניום הוא האפשרות לייצר ממנו משטחים נקבוביים, שאליהם העצם יכולה לצמוח וכך ליצור קיבוע ביולוגי יציב של המשתל.
קובלט כרום – מתכת עמידה לשחיקה
סגסוגת קובלט-כרום משמשת בעיקר במשטחים המתכתיים של משתלי ברך ולעיתים גם בראשי מפרק ירך.
החומר מתאפיין בקשיות גבוהה ובעמידות טובה לשחיקה, תכונות החשובות במיוחד במשטחים הנמצאים בתנועה מתמדת.
סגסוגות קובלט-כרום המשמשות במשתלים עשויות להכיל גם כמויות קטנות של ניקל, חומר שאליו קיימת רגישות אצל חלק מהאוכלוסייה.
קרמיקה – משטח חלק ועמיד במיוחד
קרמיקה רפואית משמשת בעיקר לייצור ראשי מפרק ירך.
היתרון המרכזי שלה הוא משטח קשה וחלק מאוד, בעל עמידות גבוהה לשחיקה. הקרמיקות המודרניות השתפרו משמעותית בהשוואה לדורות הקודמים, אך עדיין קיימים סיכונים ייחודיים, כגון שבר קרמי נדיר.
פוליאתילן – הפלסטיק המתקדם של המפרקים
פוליאתילן רפואי הוא אחד החומרים החשובים ביותר בהחלפות מפרקים. הוא משמש כמשטח החיכוך מול הרכיבים המתכתיים או הקרמיים.
אין מדובר בפלסטיק רגיל, אלא בחומר בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד (UHMWPE), המיועד לעמוד בעומסים חוזרים לאורך שנים.
פיתוח הפוליאתילן המצולב (Highly Cross-Linked Polyethylene) הביא להפחתה משמעותית בשחיקה, במיוחד במפרקי ירך מלאכותיים.
אילו משתלים קיימים בהחלפת מפרק הירך?
בהחלפת מפרק ירך מלאה מחליפים את ראש עצם הירך ואת המשטח המפרקי של האגן.
המפרק המלאכותי מורכב מארבעה חלקים עיקריים:
- גזע הירך (Stem) – מוחדר לתוך עצם הירך, לרוב עשוי מסגסוגת טיטניום.
- ראש הירך (Head) – כדור המחליף את ראש הירך הטבעי, עשוי בדרך כלל מקרמיקה ולעיתים ממתכת.
- הכוס האצטבולרית (Cup) – רכיב המותקן באגן, לרוב עשוי מטיטניום.
- המשטח הפנימי (Liner) – מותקן בתוך הכוס ועשוי בדרך כלל מפוליאתילן ולעיתים מקרמיקה.
קרמיקה מול פוליאתילן או קרמיקה מול קרמיקה?
אחת השאלות הנפוצות היא מהו שילוב החומרים העדיף במפרק הירך.
קרמיקה מול פוליאתילן (Ceramic-on-Polyethylene)
זהו אחד השילובים הנפוצים ביותר כיום. הוא משלב ראש קרמי חלק ועמיד עם משטח פוליאתילן מתקדם, ומספק תוצאות ארוכות טווח טובות.
קרמיקה מול קרמיקה (Ceramic-on-Ceramic)
שילוב של שני משטחים קרמיים מאפשר שיעורי שחיקה נמוכים מאוד, אך עלול להיות כרוך בתופעות ייחודיות כגון רעשים מהמפרק או שבר של רכיב קרמי.
מתכת מול פוליאתילן (Metal-on-Polyethylene)
שילוב שהיה נפוץ מאוד בעבר, אך השימוש בו פחת לטובת ראשי קרמיקה במרכזים רבים.
מתכת מול מתכת (Metal-on-Metal)
שילוב שאינו בשימוש כיום בהחלפות ירך מלאות, בעקבות בעיות שהתגלו הקשורות לשחרור יוני מתכת ולתגובות של הרקמות סביב המפרק.
כיצד מקבעים את המשתל בהחלפת מפרק הירך?
קיימות שתי שיטות קיבוע עיקריות: עם צמנט וללא צמנט.
- קיבוע ללא צמנט: המשתל מוחדר לעצם באופן המאפשר יציבות ראשונית, ובהמשך צמיחת עצם אל פני השטח הנקבוביים שלו. זוהי שיטה נפוצה מאוד בהחלפות ירך מודרניות.
- קיבוע עם צמנט: המשתל מקובע לעצם באמצעות צמנט אורתופדי מיוחד. שיטה זו עשויה להתאים במיוחד במצבים מסוימים של איכות עצם ירודה או בהתאם למאפייני המטופל.
קיימת גם שיטה היברידית, שבה רכיב אחד מקובע בצמנט ואחר ללא צמנט.
האם אפשר לקבע את הCup באגן באמצעות ברגים?
כן. לעיתים, בנוסף לקיבוע הכוס האצטבולרית (Cup) לעצם, משתמשים גם בברגים כדי להשיג יציבות ראשונית נוספת.
שימוש בברגים הוא שיטה מקובלת ולגיטימית לחלוטין, ואינו מעיד על בעיה בניתוח או על משתל פחות איכותי.
ההחלטה להשתמש בברגים תלויה באיכות העצם, ביציבות הכוס ובשיקול דעתו של המנתח.
במקרים מסוימים ניתן לקבע את הרכיב האצטבולרי גם באמצעות צמנט אורתופדי.
מאילו חומרים עשוי משתל להחלפת מפרק הברך?
בדומה למשתלי הירך, גם משתלי הברך עשויים בעיקר ממתכות מתקדמות, בדרך כלל טיטניום או קובלט-כרום, בשילוב רכיב פוליאתילן מיוחד.
המשתל מורכב משלושה רכיבים עיקריים:
- הרכיב הפמורלי – רכיב מתכתי המחליף את המשטחים המפרקיים של עצם הירך, לרוב עשוי מקובלט-כרום.
- הרכיב הטיביאלי – בסיס המותקן על עצם השוק, עשוי לרוב מטיטניום.
- רכיב הפוליאתילן – משטח פלסטי רפואי מתקדם הממוקם בין שני הרכיבים המתכתיים.
מה תפקיד הפוליאתילן בהחלפת ברך?
לרכיב הפוליאתילן תפקיד מרכזי בתפקוד המפרק המלאכותי.
הוא משמש כמעין סחוס מלאכותי, המאפשר תנועה חלקה בין הרכיבים המתכתיים, ובמקביל מחליף מבחינה תפקודית את המניסקוסים שהוסרו במהלך הניתוח.
בנוסף, בהחלפת ברך מלאה מסירים את הרצועה הצולבת הקדמית, ובחלק מסוגי המשתלים גם את הרצועה הצולבת האחורית.
הגיאומטריה של המשתל ושל רכיב הפוליאתילן מתוכננת לספק יציבות ולבקר את תנועת המפרק, ובכך לפצות על חלק מתפקודן של הרצועות הצולבות שהוסרו.
למעשה, הפוליאתילן אינו רק משטח המפריד בין שתי מתכות, אלא חלק חשוב מהמנגנון המכני המאפשר לברך המלאכותית לנוע בצורה יציבה ומבוקרת.
משתל ברך עם צמנט או ללא צמנט – מה ההבדל?
גם בהחלפת מפרק הברך קיימות שתי אפשרויות קיבוע עיקריות.
- קיבוע עם צמנט (Cemented) – זוהי שיטה ותיקה ונפוצה מאוד, שבה הרכיבים המתכתיים מקובעים לעצם באמצעות צמנט אורתופדי. לשיטה ניסיון קליני רב ותוצאות ארוכות טווח מוכחות.
- קיבוע ללא צמנט (Cementless) – בשיטה זו משתמשים במשתלים בעלי משטחים מיוחדים, לרוב נקבוביים, המאפשרים צמיחה של העצם אל תוך המשתל ויצירת קיבוע ביולוגי.
בשנים האחרונות חלה התקדמות משמעותית בתכנון המשתלים ללא צמנט, והשימוש בהם הולך ומתרחב.
הבחירה בין שתי השיטות תלויה בין היתר באיכות העצם, בגיל המטופל, בסוג המשתל ובהעדפת המנתח.
חשוב להדגיש כי שתי השיטות מקובלות, ולשתיהן תוצאות טובות. לא הוכח שקיבוע ללא צמנט עדיף באופן גורף על קיבוע עם צמנט בכל המטופלים.
סוגי משתלים בהחלפת ברך – מה ההבדלים ביניהם?
בניגוד למפרק הירך, שבו התנועה מבוססת בעיקר על כדור הנע בתוך כוס, תנועת הברך מורכבת יותר ומשלבת גלגול, החלקה וסיבוב.
לכן קיימים סוגים שונים של משתלי ברך, הנבדלים לא רק בחומרים אלא גם במבנה המכני שלהם ובאופן שבו הם מאפשרים תנועה.
משתל המשמר את הרצועה הצולבת האחורית (CR)
במשתלים מסוג Cruciate Retaining נשמרת הרצועה הצולבת האחורית, כאשר היא תקינה ומתאימה לשימור.
משתל המחליף את תפקוד הרצועה (PS)
במשתלים מסוג Posterior Stabilized נעשה שימוש במנגנון מכני שנועד לספק חלק מהיציבות שמעניקה הרצועה הצולבת האחורית.
משתלי Medial Pivot- ניסיון לשחזר את התנועה הטבעית של הברך
אחד הקונספטים החשובים בתכנון משתלי ברך הוא Medial Pivot, המבוסס על הבנת הביומכניקה של הברך הטבעית.
בברך בריאה, החלק הפנימי (המדיאלי) יציב יחסית, בעוד שהחלק החיצוני (הלטרלי) מאפשר תנועה גדולה יותר קדימה ואחורה במהלך כיפוף ויישור.
כך נוצרת תנועה משולבת של גלגול וסיבוב סביב אזור פנימי יציב יחסית.
משתלי Medial Pivot מתוכננים לחקות את דפוס התנועה הזה, באמצעות יציבות גבוהה יותר בצד הפנימי ואפשרות לתנועה יחסית בצד החיצוני.
זהו קונספט ביומכני מתקדם, המבוסס על ניסיון לשחזר את אופן הפעולה של הברך הטבעית, במקום להסתפק במנגנון מכני שאינו משקף בהכרח את תנועתה המקורית.
מה הקשר בין Medial Pivot להחלפת ברך בשיטה הקינמטית?
ד"ר איליה פרוסו מבצע החלפות ברך בשיטה הקינמטית– Kinematic alignment, שמטרתה לשחזר ככל האפשר את האנטומיה האישית ואת קווי המפרק המקוריים של המטופל.
בניגוד לגישות מסורתיות שבהן מנסים להגיע למיקום אחיד יחסית של המשתלים, הגישה הקינמטית מתחשבת במבנה הייחודי של כל ברך.
המטרה היא לשמר ככל האפשר את האיזון הטבעי של הרצועות ולהימנע משחרור מיותר של רקמות.
במסגרת גישה זו משתמש ד"ר פרוסו במשתלים המבוססים על עקרון הMedial Pivot.
השילוב בין שתי הגישות מבוסס על תפיסה ביומכנית משותפת:
ההתאמה הקינמטית נועדה לשחזר את האנטומיה האישית של הברך, ואילו מבנה ה-Medial Pivot נועד לשחזר מאפיינים של תנועתה הטבעית.
בנוסף, קיימים כיום גם משתלים ייעודיים שפותחו במיוחד לתמיכה בעקרונות ההחלפה הקינמטית.
חשוב להבחין בין שני המושגים: Kinematic Alignment היא שיטת תכנון ומיקום המשתל, ואילו Medial Pivot הוא עיקרון בתכנון הגיאומטריה והתנועה של המשתל.
האם קיימים משתלים לאנשים עם אלרגיה למתכות?
כן. קיימים משתלים מיוחדים המיועדים למטופלים עם רגישות ידועה למתכות מסוימות.
אחת המתכות הגורמות לרגישות היא ניקל, הנמצא בכמויות משתנות בסגסוגות מתכת, לרבות חלק מסגסוגות הקובלט-כרום המשמשות במשתלי ברך.
משתלים היפואלרגניים בהחלפת ברך
במטופלים עם רגישות משמעותית ומתועדת למתכות ניתן לשקול שימוש במשתלים היפואלרגניים.
משתלים אלה עשויים להשתמש בחומרים חלופיים, כגון טיטניום, סגסוגות מיוחדות או משטחים מצופים, במטרה לצמצם את החשיפה למתכות מסוימות.
עם זאת, רגישות עורית לניקל אינה מעידה בהכרח על תגובה למשתל בתוך הגוף, ולא כל מטופל המדווח על אלרגיה למתכות זקוק למשתל מיוחד.
ומה לגבי החלפת מפרק הירך?
בהחלפת מפרק הירך משתמשים כיום לעיתים קרובות בStem ובCup העשויים מטיטניום, בשילוב ראש קרמי ומשטח פוליאתילן.
שילוב זה מאפשר להימנע במידה רבה מחשיפה לסגסוגות קובלט-כרום המכילות ניקל, ולכן בדרך כלל אין צורך במשתל היפואלרגני ייעודי נוסף.
האם קיימים הבדלים בין חברות המשתלים?
קיימות בעולם מספר חברות גדולות ומוכרות המייצרות משתלים להחלפת מפרקי ירך וברך.
לכל חברה מערכות משתלים משלה, עם הבדלים בתכנון, בגיאומטריה, בחומרים, במידות ובאפשרויות הקיבוע.
עם זאת, חשוב להבהיר נקודה שמעסיקה מטופלים רבים: משתלים של יצרנים מוכרים, בעלי אישורים רגולטוריים וניסיון קליני מוכח, אינם מתחלקים באופן פשוט למשתלים זולים ונחותים לעומת משתלים יקרים וטובים.
ההבדלים בין המערכות הם בעיקר בתכנון, בהתאמה למטופל, בניסיון הקליני ובמאפיינים הטכניים שלהן. קיימים גם הבדלים בתוצאות ובמשך המעקב המחקרי בין דגמים שונים, ולכן אין לראות בכל המשתלים זהים לחלוטין.
הבחירה הנכונה היא במשתל המתאים ביותר למטופל ולשיטת הניתוח.
למיקום מדויק של המשתל, לאיזון המפרק ולניסיון המנתח חשיבות רבה בהשגת תוצאה תפקודית טובה.
כמה שנים מחזיק מפרק מלאכותי?
בעבר נהוג היה לומר שמפרק מלאכותי מחזיק כ 15-20 שנה. עם זאת, התפתחות החומרים, שיפור תכנון המשתלים והתקדמות הטכניקות הניתוחיות הביאו לשיפור משמעותי בשרידותם.
כיום, משתלים מודרניים רבים יכולים לתפקד היטב במשך 20 שנה ואף יותר.
במטופלים העוברים החלפת מפרק בגיל 60 ומעלה, יש סיכוי טוב שהמשתל ישמש אותם למשך שארית חייהם, אם כי לא ניתן להבטיח זאת מראש.
אורך חיי המשתל מושפע ממספר גורמים, בהם איכות הקיבוע, שחיקת המשטחים, עומסים מכניים ומאפייני המטופל.
חשוב לזכור כי מפרק מלאכותי אינו בהכרח נכשל בגלל שחיקה. קיימות סיבות נוספות לניתוח חוזר, כגון התרופפות המשתל או חוסר יציבות.
שאלות נפוצות על משתלים להחלפת מפרקים
האם בהחלפת מפרק ירך משתל קרמיקה עדיף על פוליאתילן?
לא בהכרח. בעבר לקרמיקה היה יתרון משמעותי מבחינת עמידות לשחיקה, אך עם פיתוח הפוליאתילן המצולב המתקדם (Highly Cross-Linked Polyethylene) שיעורי השחיקה פחתו משמעותית, וכיום ככל הנראה אין הבדל קליני משמעותי בשחיקה בין שני השילובים.
הקרמיקה קשה ועמידה יותר לשחיקה, אך יש לה גם חסרונות: במקרים נדירים היא עלולה להישבר, ולעיתים מופיעים רעשים מהמפרק בזמן תנועה, המכונים Squeaking.
לכן, שני השילובים נחשבים לאפשרויות מצוינות, והבחירה ביניהם תלויה במאפייני המטופל ובהעדפת המנתח.
האם משתל ללא צמנט טוב יותר ממשתל עם צמנט?
לא בהכרח. שתי שיטות הקיבוע מקובלות ובעלות תוצאות טובות. הבחירה תלויה באיכות העצם, בסוג המשתל ובמאפייני המטופל.
האם ברגים בכוס (Cup) של מפרק הירך מעידים על בעיה?
לא. שימוש בברגים לצורך קיבוע נוסף של הכוס לאגן הוא אפשרות מקובלת, בהתאם לצורך ביציבות ראשונית נוספת.
האם ניתן לבצע החלפת ברך קינמטית ללא רובוט?
כן. ההתאמה הקינמטית היא שיטת תכנון וביצוע ניתוחי ואינה מחייבת שימוש ברובוט. ניתן לבצע אותה באמצעות מכשור ניתוחי מתאים וללא מערכת רובוטית.
האם אפשר לעבור בדיקת MRI עם מפרק מלאכותי?
ברוב המכריע של המקרים ניתן לבצע MRI עם משתלי ירך וברך מודרניים, בכפוף לתנאי הבטיחות של המשתל ולנהלי מכון הדימות. המשתל עלול ליצור הפרעות בתמונה באזור הסמוך אליו.
האם המפרק המלאכותי יכול להחליד?
החומרים המשמשים במשתלים אורתופדיים מתוכננים להיות עמידים בפני קורוזיה בסביבה הביולוגית.
האם ניתן להחליף משתל שנשחק?
כן. ניתוח כזה נקרא ניתוח רביזיה. במהלכו מחליפים רכיב אחד או יותר של המפרק המלאכותי. מדובר בדרך כלל בניתוח מורכב יותר מהחלפת מפרק ראשונית.
לסיכום
המשתלים המשמשים כיום בהחלפת מפרקי ירך וברך הם תוצאה של עשרות שנות מחקר ופיתוח. השילוב בין סגסוגות מתכת מתקדמות, קרמיקה ופוליאתילן עמיד לשחיקה מאפשר למפרקים מלאכותיים לתפקד לאורך שנים רבות.
לצד החומרים, קיימת חשיבות גם למבנה המשתל, לשיטת הקיבוע ולאופן שבו הוא מותאם לאנטומיה של המטופל.
ד"ר איליה פרוסו, מומחה להחלפת מפרקי ירך וברך, מבצע החלפות מפרק ירך בגישה הקדמית והחלפות מפרק ברך בשיטת ההתאמה הקינמטית, תוך שימוש במשתלים מתקדמים ובתכנון ניתוחי המותאם למבנה המפרק של כל מטופל.
המטרה היא להשיג מפרק יציב, בעל תנועה טבעית ככל האפשר, תפקוד טוב ועמידות לאורך שנים.
