211service.com
Implantace umělých končetin do těla
Johnny Matheny, bývalý komerční pekař z Redhouse ve Virginii, přišel v roce 2008 o levou ruku kvůli rakovině kosti. Nyní nosí protézu ve stylu háku připevněnou na hrudi; dokáže pracně otevírat a zavírat hák a pohybovat paží nahoru a dolů protahováním určitých svalů. Ale dychtivě očekává novou technologii, o které si myslí, že bude fungovat mnohem lépe: chirurgicky implantované zařízení, které se připojí přímo ke kosti, což potenciálně umožní lepší rozsah pohybu a přesnější kontrolu.
Lepší spojení: Toto je rentgenový snímek ženy, která v roce 2005 přišla o část paže při bombových útocích v londýnském metru. Používá umělou končetinu, která se nacvakne na konektor připojený přímo ke zbývající kosti. Nyní plave s protézou každý den.
Zařízení byla testována na lidech více než deset let v Evropě, ale nesou značná rizika. Protože vyžadují spojení, které vyčnívá přes kůži, infekce jsou poměrně běžné a často vyžadují sekundární operace. Vědci v Evropě a USA se snaží vyvinout způsoby, jak lépe integrovat zařízení s tělem – vytvářet pevnější spojení mezi kovem, kostí a masem – aby toto riziko snížili.
Jsme velmi nadějní. Skutečnost, že lidé, kteří dostali implantáty, jsou ambulantní, znamená, že kvalita jejich života je samozřejmě mnohem lepší, než byla, říká Grant McGimpsey , ředitel Bioinženýrského institutu na Worcesterském polytechnickém institutu. Ale musíme myslet na [rizika infekce], než to zavedeme u velkého počtu lidí. Hledáme protetické řešení, které vydrží 70 let.
Protézy, které jsou v současné době k dispozici osobám po amputaci, pasují přes pahýl nositele. I když mohou výrazně zlepšit kvalitu života a umožnit mnoha lidem například chodit, mají také vážné nevýhody. Chůze může být docela bolestivá a tření mezi pahýlem a objímkou protézy může vést k chronickým vředům a infekci. V drtivé většině je největším důvodem, proč lidé po amputaci nemohou chodit, to, že nemohou nosit zásuvku, Richard McGough, ortopedický chirurg na University of Pittsburgh.
U takzvaných osseointegrovaných implantátů, které se uchytí přímo na kost, se do dutiny zbývající kosti chirurgicky zavede válcový prostředek. Cílem je povzbudit kost, aby prorostla do kovu, podobně jako po operacích kloubních náhrad. Samotná umělá končetina se připojuje ke krátkému konektoru, který vyčnívá z kůže, čímž odpadá některé problémy zásuvkových protéz.
Dosud bylo mnoho implantátů tohoto typu provedeno v Německu pod vedením Horsta Aschoffa, ředitele oddělení plastické, ruční a rekonstrukční chirurgie Klinika Sana , v Lubecku. Jeho tým za poslední desetiletí ošetřil více než 50 pacientů. Aschoffův výzkum ukazuje, že lidé s implantáty na dolních končetinách se pohybují přirozeněji než lidé s tradičními protézami, mají symetričtější chůzi a spotřebují méně energie na provedení stejného pohybu.
Postup je ale stále dost riskantní. Největší překážkou je strach z infekce, říká McGough, který s Aschoffem spolupracoval. V medicíně není mnoho jiných systémů, kde vám schválně trčí z kůže kus kovu. Podle průzkumu mezi 40 pacienty Aschoff, kteří dostali implantáty v letech 2003 až 2009, musela asi polovina podstoupit druhou operaci, aby se vypořádala s infekcemi nebo jinými komplikacemi. Pěti byly odstraněny implantáty. 38 ze 40 však uvedlo, že původní operaci podstoupí znovu.
Aschoffův tým následoval model zubu. Skupina teoretizuje, že dobře ukotvený implantát – ve kterém kost prorostla do kovu – zabrání bakteriím migrovat do kosti a způsobit nebezpečné infekce. (Například bakterie v našich ústech obvykle zůstávají na povrchu našich zubů, jazyka a dásní.) Gordon Blunn , vedoucí Centra pro biomedicínské inženýrství na University College London, zvolil poněkud jiný směr a inspiroval se u jelenů, jejichž parohy poskytují přirozený model pro zdravé rozhraní mezi kůží a kostí.
V rámci normálního hojení ran po chirurgickém zákroku se okraje nakrájených částí kůže budou snažit spojit dohromady, růst směrem dolů podél spojovacího kolíku protetického implantátu při hledání dalšího kousku kůže. To však vytváří kapsu, která může shromažďovat nečistoty a zvýšit pravděpodobnost infekce. Blunnův tým zaměřil své úsilí na povzbuzení kůže, aby vytvořila těsné těsnění kolem implantátu, čímž se snížilo riziko infekce. Zdá se, že jeleni to dělají prostřednictvím velkých pórů v kosti těsně pod kůží. Tyto póry podporují přilnutí měkkých tkání. Blunn a kolegové napodobili tento proces přidáním porézní příruby implantované těsně pod kůži, která podporuje vytvoření optimálního kožního těsnění. Blunn je vědeckým konzultantem pro Implantáty Stanmore , jejímž cílem je komercializace technologie.
Jeho tým zatím chirurgicky připevnil implantáty čtyřem lidem, z nichž jeden byl amputant dolní končetiny, který v září vylezl na Kilimandžáro se svou protetickou nohou. (Jedním z Blunnových nejslavnějších témat je kocour Oscar, který dostal dvě protetické zadní končetiny po nehodě s kombajnem před rokem. Dva měsíce po obdržení implantátů mohl Oscar běhat.)
K Mathenyho zklamání, testování na lidech v USA ještě nezačalo. Je to z velké části kvůli vysokému riziku infekce, ale Matheny říká, že je to šance, kterou je ochoten podstoupit. McGough, který je Mathenyho chirurg, je součástí týmu, který spolupracuje s evropskými vědci a dalšími skupinami v USA, aby získal souhlas amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv, aby mohl tuto technologii uvést na svět.
Myslím, že to pro lidi po amputaci všechno změní, říká McGough. Chirurg odcestoval do Německa, aby se naučil postup, a jednomu pacientovi už tam dal implantát. Doufá, že Matheny bude další; tamní výzkumníci mu již sestrojili zařízení na míru. Z právních důvodů se operace musí uskutečnit v Německu. A já ještě nemám peníze, abych tam šel, říká Matheny.