الروبوتات – الركبة الحديثة

يُعد زرع مفصل الركبة الاصطناعي من أكثر العمليات الجراحية شيوعًا في مجال جراحة العظام في ألمانيا. ففي كل عام، يخضع حوالي 180,000 مريض لعملية زرع مفصل الركبة الاصطناعي، وذلك بسبب عدم القدرة على السيطرة على الألم أو عدم الاستقرار أو محدودية الحركة، على الرغم من اتباع الإجراءات العلاجية المحافظة. إلى جانب الأساليب الجراحية المثبتة فعاليتها، تكتسب الأنظمة المدعومة بالروبوتات أهمية متزايدة: فهي تتيح التخطيط للجراحة وفقًا لاحتياجات كل مريض على حدة، والتكييف الدقيق للطرف الاصطناعي مع البنية التشريحية الخاصة بالمريض. تحدثت هيئة تحرير «Leading Medicine Guide» مع الأستاذ الجامعي الدكتور روديجر فون آيزنهارت-روث حول طرق العلاج الحديثة وإمكانياتها.

يمكن تقييم ما إذا كانت مفصل الركبة الاصطناعي هو الخيار العلاجي المناسب بشكل موثوق من خلال مزيج من التشخيص الطبي والتقييم الوظيفي والظروف الحياتية الفردية. فالعامل الحاسم ليس درجة التهاب المفاصل وحدها، بل التفاعل بين الأعراض والقيود والنتائج الموضوعية. 

«عند السؤال عن التوقيت المناسب لإجراء عملية استبدال المفصل، يكون التركيز دائمًا على مدى المعاناة الفردية. عندما تصبح الأنشطة اليومية مثل التسوق أو التنزه مع الكلب غير ممكنة دون ألم، أو لا يمكن القيام بها إلا بمساعدة مسكنات الألم، بالإضافة إلى وجود هشاشة العظام في مرحلة متقدمة مؤكدة بالأشعة، يُعتبر المفصل الصناعي خيارًا منطقيًا. ولا يلعب العمر في هذا الصدد سوى دور ثانوي. ففكرة أنه يجب على المرء «الصمود» حتى سن 55 عامًا أو أكثر تُعتبر فكرة عفا عليها الزمن – لأن السنوات التي يرغب المرء في أن يكون نشطًا فيها لا ينبغي أن تضيع بسبب الألم. علاوة على ذلك، لا ينبغي للمرء أن يتريث خوفًا: لأن وظيفة الركبة قبل الجراحة تؤثر بشكل كبير على النتيجة بعدها. عندما تؤدي التشوهات، مثل تزايد انحراف الساقين إلى الداخل (الساقان على شكل حرف X)، إلى إتلاف الأربطة أو في حالة وجود نقص متزايد وواضح في القدرة على التمدد، فإن المفصل الصناعي القياسي لن يكون كافياً في مرحلة ما، وستكون هناك حاجة إلى نماذج أكثر تعقيداً. كما تلعب الأمراض المصاحبة والقدرة على تحمل المجهود البدني والتوقعات الفردية دورًا مهمًا، لأن المفصل الصناعي لا يهدف فقط إلى تخفيف الألم، بل يجب أن يتناسب أيضًا مع ظروف الحياة"، يوضح فون آيزنهارت-روث.

أحدثت التخطيط ثلاثي الأبعاد والدعم الروبوتي تغييرًا هائلاً في جراحة استبدال مفصل الركبة خلال السنوات الماضية. يتيح الدعم التقني للجراح إجراء الجراحة وفقًا لاحتياجات كل مريض على حدة.

«في السابق، كانت جميع عمليات الركبة تُجرى وفقًا لنفس النمط: كان يتم تقويم الساق ومحاذاة خط المفصل بشكل عمودي عليها، بغض النظر عما إذا كان المريض يعاني من ساقين مقوستين (أو-باين) أو متقاطعتين (إكس-باين)، أو كان ذكراً أم أنثى. اليوم، من المعروف أن حوالي 15 في المائة فقط من الناس يمتلكون ما يُعرف بـ«الركبة النموذجية». فمعظم الناس لديهم بشكل طبيعي ساقان مقوستان قليلاً، بل إن هذه الزاوية تتجاوز في كثير من الأحيان ثلاث درجات عند الرجال. وإذا تم تقويم مثل هذه الركبة صناعيًا، فإن العديد من المصابين لا يشعرون بالراحة التامة معها لاحقًا – وهو ما يفسر، من بين أمور أخرى، لماذا لا يشعر 15 إلى 20 في المائة من المرضى، على الرغم من عدم تعرضهم لأي مضاعفات، بأن الركبة هي مفصلهم الخاص، أو ما يُعرف بـ«المفصل المنسي»، . وهنا بالضبط تبدأ جراحة استبدال المفاصل الحديثة المخصصة. فالتصوير ثلاثي الأبعاد يتيح تسجيل التشريح الفردي بدقة، بينما تتيح الروبوتات إجراء جميع الشقوق بدقة عالية. وبذلك يمكن تكييف المفصل الاصطناعي بشكل مثالي مع محور الساق الطبيعي والتشريح الفردي. الروبوت وحده لا يحسن حالة الركبة تلقائيًّا – بل إنه يوفر بالأحرى المتطلبات التقنية اللازمة لتطبيق هذه الفلسفة المخصصة في المقام الأول. ومع ذلك، هناك حالات لا يمكن فيها استخدام الروبوتات. فجميع الأنظمة تقريبًا مرتبطة بنماذج معينة من الأطراف الاصطناعية، والتي غالبًا ما لا توفر خيارًا خاليًّا من النيكل. كما يتم إجراء الجراحة بالطريقة التقليدية في حالات التشوهات الشديدة جدًّا التي تتطلب طُعمًا مقترنًا، لأن هذه الغرسات غير مدمجة في الأنظمة المدعومة بالروبوتات، ويتم محاذاة هذه الغرسات ميكانيكيًّا بالطريقة التقليدية بسبب الاقتران"، يقول فون آيزنهارت-روث، ويضيف بخصوص حساسية النيكل:

«عند الحديث عن حساسية النيكل والأطراف الاصطناعية للركبة، تتعارض وجهتا نظر: ففي ألمانيا، يُؤخذ هذا الموضوع في الاعتبار بشكل متكرر، بينما لا ترى العديد من البلدان الأخرى – ومن بينها الولايات المتحدة الأمريكية، التي تأتي منها معظم الأنظمة الروبوتية – حساسية النيكل في سياق الغرسات كمشكلة تذكر. والسبب: يسبب النيكل في المقام الأول حساسية تلامسية تتوسطها الخلايا التائية، أي ردود فعل على الجلد، مثل تلك الناتجة عن المجوهرات المقلدة أو أزرار الجينز. صحيح أن طعم الركبة المزروع في أعماق الجسم قد يسبب رد فعل تحسسي حقيقي، لكن هذا نادر للغاية — حيث تشير التقديرات إلى أن النسبة أقل من 1 في المائة. ومع ذلك، تلعب الحالة النفسية دورًا كبيرًا. فإذا كان لدى شخص ما حساسية شديدة تجاه النيكل ثم أصيب بألم لاحقًا، سرعان ما يُشتبه في أن السبب هو الطرف الاصطناعي — حتى لو كانت الأعراض ناتجة عن أسباب أخرى. لتجنب مثل هذه المواقف، يقدم المصنعون الألمان والسويسريون، على سبيل المثال، غرسات مطلية (بالتيتانيوم) أو خالية من النيكل، حيث لا يتلامس النيكل مع الأنسجة. إلا أن الأنظمة الروبوتية هي أنظمة مغلقة لا تتوافق إلا مع أطراف اصطناعية معينة – غالبًا نماذج أمريكية لا تقدم خيارات خالية من النيكل. ولذلك، لا يمكن دائمًا إجراء الجراحة بمساعدة الروبوت للمرضى الذين يعانون من حساسية تجاه النيكل. في بعض الأحيان، يمكن تقييم المخاطر بشكل مشترك: يقبل الكثيرون زرعة قياسية على الرغم من الحساسية، عندما يدركون مدى ضآلة المخاطر الفعلية. أما من يرغب صراحةً في زرعة خالية من النيكل، فيخضع لعملية جراحية باستخدام التقنية التقليدية بدون روبوت".

تستند جراحة استبدال الركبة المخصصة لكل مريض على التصوير ثلاثي الأبعاد الحديث. وباستخدام الصورة ثلاثية الأبعاد لمفصل المريض، يمكن للطبيب تحديد أفضل موضع للطرف الاصطناعي داخل العظم لإعادة بناء الركبة قبل إجراء العملية الجراحية. وبذلك يمكن التخطيط لعملية الزرع على النحو الأمثل وتكييفها مع التركيب التشريحي الشخصي للمريض.

تُعد عمليات إعادة الجراحة من أصعب التدخلات في جراحة استبدال مفصل الركبة، لأن الظروف التشريحية الطبيعية تكون قد فقدت، ويجب إعادة بناء نسيج وعظام متغيرين بشدة، وغالبًا ما يكونا متضررين مسبقًا. ويجب إزالة الغرسات الأولية، سواء كانت ثابتة أو مرتخية، بطريقة تحافظ على سلامة المواد، كما يتعين في الغالب تعويض العيوب العظمية الكبيرة. وهنا أيضًا، يمكن أن تقدم الروبوتات مساهمة قيّمة في المستقبل.

ويعلق الأستاذ الجامعي الدكتور روديغر فون آيزنهارت-روث على ذلك قائلاً: «تعد عمليات المراجعة، بغض النظر عن التقنية المستخدمة، من أصعب العمليات في مجال استبدال مفصل الركبة. يجب أولاً توضيح سبب تسبب الطرف الاصطناعي الحالي في ظهور الأعراض بشكل لا لبس فيه. ويأتي في المقام الأول دائمًا استبعاد وجود عدوى، حيث يجب معالجتها على سبيل الأولوية. وإذا لم يتم الكشف عن أي عدوى، فيجب تحديد الأسباب الميكانيكية على وجه الخصوص – على سبيل المثال، ارتخاء الطرف الاصطناعي، أو وجود انحراف في الوضع، أو مشاكل في منطقة الرضفة. ولا ينبغي إجراء عملية المراجعة إلا بعد تحديد سبب الألم بشكل واضح، والتأكد من إمكانية معالجته فعليًّا من خلال استبدال المفصل الصناعي. فاستبدال المفصل الصناعي دون تشخيص مؤكد يرتبط باحتمالات نجاح أقل بكثير. بشكل عام، يمكن استخدام الروبوتات حتى بعد العمليات الجراحية السابقة، شريطة أن تكون الشروط التشريحية قد بقيت سليمة. وإذا كانت العمليات التي أجريت سابقًا تقتصر على التدخلات الرامية إلى الحفاظ على المفصل، مثل تنظير المفصل أو عمليات قطع العظم التصحيحي، فلا توجد عادةً أي قيود. وتصبح الحالة أكثر تعقيدًا عندما يتعين استبدال مفصل الركبة الاصطناعي (الجزئي) الموجود بالفعل. في هذه الحالة، يعتمد استخدام الروبوت بشكل أساسي على الكتلة العظمية المتوفرة وعلى المفصل الاصطناعي الموجود والمطلوب. ففي حالة وجود عيوب عظمية كبيرة أو الحاجة إلى طعم أكثر تماسكًا، يتم إجراء الجراحة مرة أخرى وفقًا للإجراءات الجراحية التقليدية، لأن الإعدادات المخصصة لم تعد قابلة للتنفيذ بشكل عملي، كما أن الأنظمة غير مصممة لهذا الغرض".

يوفر الزرع الروبوتي الدقيق لمفصل الركبة الاصطناعي شروطًا بيوميكانيكية ممتازة لضمان عمر افتراضي طويل. 

البروفيسور الدكتور روديجر فون آيزنهارت-روث: «هناك بالفعل أدلة قوية على أن مفاصل الركبة الداخلية المزروعة بمساعدة الروبوت تدوم لفترة أطول. تكمن إحدى المزايا الكبيرة للروبوتات في التنفيذ الدقيق للغاية للتخطيط. تُظهر الدراسات أن الأنظمة المدعومة بالروبوتات تحقق المحاور والزوايا المستهدفة بشكل أكثر موثوقية مقارنةً باليد الحرة. وهذا يقلل من حالات سوء تحديد الموضع – وهو عامل أساسي لضمان استقرار وظيفة المفصل الصناعي على المدى الطويل. لكن الميزة الأكبر تكمن في تحديد موضع الغرسة بشكل مخصص لكل مريض. ونظرًا لأن عملية الزرع تستند إلى تخطيط دقيق ومخصص لكل مريض على حدة، فغالبًا ما يتطلب الأمر تدخلات أقل في الأنسجة الرخوة. وهذا يؤدي إلى تقليل تلف الأنسجة، وتقليل الألم بعد الجراحة، وغالبًا إلى تعافي أسرع. لا يمكن حاليًا الإجابة علميًا بشكل قاطع عما إذا كانت الروبوتات تؤدي بشكل عام إلى زيادة رضا المرضى على المدى الطويل أو إلى إطالة عمر جميع مفاصل الركبة الاصطناعية. تقتصر العديد من الدراسات على مقارنة استخدام الروبوت بالجراحة التقليدية، متجاهلةً في ذلك تقنية المحاذاة. ومع ذلك، فإن القيمة المضافة الحقيقية لا تظهر إلا عندما تُستخدم هذه التقنية بشكل متسق لإعادة بناء مفصل الركبة بشكل مخصص لكل مريض. وتُعد البيانات المتوفرة مقنعة بشكل خاص في حالة مفاصل الاستبدال الجزئي، أو ما يُعرف باسم «المفاصل المنزلقة». تُظهر بيانات السجلات هنا معدلات إعادة جراحة أقل بشكل واضح ومضاعفات أقل – بل إن النتائج في بعض الأحيان تكون أفضل حتى مقارنةً بالجراحين ذوي الخبرة الكبيرة الذين أجروا عددًا كبيرًا من الحالات. وفي هذه العمليات بالذات، يحدد الموضع الدقيق للغرسة النجاح على المدى الطويل، وهنا بالذات تظهر الروبوتات أقوى نقاط قوتها".

لا تجعل الروبوتات طُعم الركبة أفضل تلقائيًّا، لكنها تهيئ الشروط التقنية لتوفير علاج أكثر دقةً وأقل تدميرًا، وثبت أنه أكثر ديمومةً في مجالات معينة.

في عام 2019، بدأت عيادة جراحة العظام في استخدام أنظمة روبوتية في زراعة مفصل الركبة الصناعي. ومن أجل تحسين هذه التقنية بشكل أكبر، تم تشكيل مجموعات بحثية خاصة تهدف إلى الجمع بين الروبوتات والذكاء الاصطناعي وجراحة العظام. 

البروفيسور الدكتور روديغر فون آيزنهارت-روث: «نستخدم جراحة استبدال الركبة بمساعدة الروبوت منذ حوالي سبع سنوات، وقد قمنا حتى الآن بزرع أكثر من 1600 طعم ركبة من طراز Mako. وأصبح لدينا الآن نظامان روبوتيان. بالإضافة إلى ذلك، لدينا منصة بحثية بالاشتراك مع مدرسة ميونيخ للروبوتات، تربط بشكل وثيق بين الرعاية السريرية والبحث والتدريب. ويمتد هدفنا في هذا الصدد إلى ما هو أبعد بكثير من مجرد الاستخدام السريري للتكنولوجيا الجديدة. ولا تكون جراحة الركبة المخصصة مفيدة إلا إذا فهمنا أي استراتيجية جراحية تحقق بالفعل أفضل النتائج لكل بنية تشريحية. ويوفر لنا الروبوت لهذا الغرض مجموعة كبيرة من البيانات الموضوعية: ما مقدار العظم الذي تم استئصاله؟ كيف كان شد الأربطة؟ ما هو محور الساق الذي تم ضبطه؟ ونربط هذه المعلومات بنجاح العلاج على المدى الطويل لمرضانا وبالبيانات الوظيفية. وبهذه الطريقة، يتم إنشاء «توأم رقمي» لمفصل الركبة خطوة بخطوة. وعلى المدى الطويل، من المقرر أن ينشأ عن ذلك نظام اتخاذ قرارات ذكي يدعم الجراحين في اختيار استراتيجية الجراحة المثلى لكل بنية تشريحية فردية للركبة. وبالتوازي مع ذلك، قمنا بتطوير تطبيق NewKnee. يستخدم هذا التطبيق مستشعرات الحركة في الهاتف الذكي ويوثق بشكل موضوعي كيف تتطور وظيفة مفصل الركبة بعد الجراحة أو خلال مسار مرض هشاشة المفاصل. وبذلك يمكن للمرضى تتبع التغيرات في القدرة على الحركة ومسافة المشي ومستوى النشاط في الحياة اليومية. توفر بيانات الحركة المستمدة من الهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء، مثل أجهزة تتبع اللياقة البدنية، إمكانات هائلة. فمن خلال بيانات التسارع المسجلة، يمكن استنتاج مدى كفاءة أداء مفصل الركبة بدرجة عالية من الدقة. ومن المثير للاهتمام بشكل خاص أنه من الممكن رصد التغيرات الوظيفية الأولى قبل سنوات من التشخيص السريري لالتهاب المفاصل. وإذا نجحنا في ذلك بشكل موثوق، فسيكون بإمكاننا في المستقبل التدخل العلاجي في مرحلة مبكرة بكثير والحد من تفاقم تلف المفصل. كما تفتح الأجهزة القابلة للارتداء آفاقًا جديدة تمامًا في مجال الرعاية اللاحقة. فهي تتيح مراقبة رقمية مستمرة لمسار الحالة، وتدعم برامج التدريب المخصصة لكل مريض على حدة، وتوفر رعاية مكثفة – دون الحاجة إلى أن يحضر المرضى شخصيًا إلى العيادة بانتظام". 

يُعد تخصص العيادة عاملاً حاسماً في نجاح جراحة استبدال مفصل الركبة. وإلى جانب العدد الكبير من العمليات الجراحية، تؤثر الروتين والإجراءات المنسقة بشكل مباشر على جودة وسلامة العملية.

البروفيسور الدكتور روديجر فون آيزنهارت-روث: «تعد الخبرة والروتين عاملين أساسيين للجودة في جراحة استبدال المفاصل. ولذلك أرى أن زيادة مركزية العمليات المعقدة أمر منطقي. وفي هذا الصدد، فإن العدد الإجمالي للعمليات التي تجريها المستشفى ليس هو العامل الحاسم. ومن المهم بنفس القدر أن يقوم الجراحون بإجراء عمليات الزرع بانتظام وأن يتوفر فريق متعدد التخصصات ذو خبرة. فهذه هي الطريقة الوحيدة لتكوين إجراءات متناغمة وضمان مستوى عالٍ من أمان العلاج. وتظهر مزايا المراكز المتخصصة بشكل خاص في عمليات استبدال المفاصل المعقدة أو حالات العدوى المحيطة بالبدلة. ومع ذلك، يواجه من يبحثون بشكل محدد عن رعاية مدعومة بالروبوت صعوبة في العثور عليها، لأنه لا يوجد حتى الآن دليل رسمي للمراكز المتخصصة، كما أن مجرد وجود روبوت لا يُعد معيارًا كافيًا للجودة. وتُعد شهادة EndoCert مؤشرًا مهمًا للجودة بالنسبة للمرضى. يجب على مراكز الرعاية الشاملة أن تثبت باستمرار عددًا كبيرًا من الحالات، وإجراءات علاج منظمة، بالإضافة إلى خبرة مثبتة في مجال تركيب المفاصل الاصطناعية الأولية واستبدالها. وهذا يضمن مستوى جودة يمكن أن يُحدث فرقًا حاسمًا، خاصةً في العمليات المعقدة. لكن في النهاية، فإن الجانب الشخصي مهم أيضًا. ينبغي أن يشعر المريض بأنه يتلقى استشارة جيدة، وأن يكون قادراً على فهم استراتيجية العلاج المقترحة، وأن يبني ثقة في الجراح. إذا كانت هذه الأسس سليمة، فمن المنطقي الموافقة على قرار علاجي مشترك. فالحصول على عدد مفرط من الآراء الثانية غالباً ما يؤدي إلى الشعور بعدم اليقين. فكرة أخيرة في الختام: بالنسبة للجراح، تُعد عملية استبدال المفاصل جزءًا من الروتين السريري اليومي – أما بالنسبة للمريض، فهي تعني في كثير من الأحيان العودة إلى القدرة على الحركة والاستقلالية وجودة الحياة. وهذا الوعي يُلزمنا نحن الجراحين بإجراء كل عملية جراحية بأقصى درجات الدقة والعناية والانتباه الكامل".

• مدير عيادة ومستوصف جراحة العظام وجراحة العظام الرياضية في مستشفى «TUM Klinikum Rechts der Isar»؛ أحد الخبراء الرائدين في مجال استبدال مفاصل الركبة والورك وجراحة الأورام العظمية في ألمانيا.
• متخصص في جراحة المفاصل الأولية واستبدال المفاصل، والمفاصل الاصطناعية المخصصة، واستبدال المفاصل بمساعدة الروبوت، وجراحات الأورام المعقدة.
• مدير مركز لتركيب المفاصل الاصطناعية معتمد من EPZmax ومركز معترف به متخصص في العجز؛ ويُجري أكثر من 1400 عملية تركيب مفاصل اصطناعية سنويًّا.
• رئيس الجمعية الألمانية لجراحة استبدال المفاصل (AE)، والرئيس السابق للجمعية الألمانية للركبة، والرئيس المؤسس للجمعية الألمانية للورك، وحاصل على لقب «ماجستير جراحة استبدال المفاصل» من الجمعية الألمانية لجراحة استبدال المفاصل (AE).
• أكثر من 300 منشور علمي، ومحرر مجلة «Der Orthopäde»، ويُكرَّم بانتظام باعتباره أحد أفضل الأطباء.