REKLAMA

Części zamienne: technologia w służbie ludzkiego zdrowia

Postęp medycyny w ciągu ostatnich 20 lat tak przyspieszył, że już dziś można w człowieku zastąpić sporo „części”. Jeśli to tempo się utrzyma, za kolejne 20 lat pewnie będzie można wymienić wszystko. Sprawdzamy, jakie możliwości dają dzisiejsza medycyna i technologia.

ręka robota ze sztucznym sercem Ociacia, shutterstock.com
fot. Ociacia, shutterstock.com
Dlatego trwają intensywne prace nad wprowadzeniem implantów z tworzywa sztucznego (PEEK), które jest lżejsze, elastyczne, przepuszczalne dla promieni RTG oraz łatwiejsze w obróbce, co pozwoli na idealne dopasowanie płytki do ubytku i skróci czas operacji.

REKLAMA

4. Zęby - implanty zębów

Już 1400 lat temu Majowie wstawiali prymitywne implanty z muszli. W Europie pierwsze implanty pojawiły się w latach 50. XX wieku. Dziś implantologia stała się potężną gałęzią przemysłu i zapewnia utrzymanie tysiącom, milionom zaś przywraca uśmiech i komfort gryzienia.

Klasyczny implant składa się z tytanowej śruby wkręcanej w kość, która pełni funkcję korzenia. Na tytanowym korzeniu osadza się koronę lub most. Implanty są bardzo trwałe, estetyczne i wygodne.

Problem jedynie w cenie. Koszt odtworzenia jednego zęba to wydatek od 2000 zł wzwyż. Taniej wychodzi regularne mycie zębów. Uwaga! Dentyści nie chcą wszczepiać implantów palaczom.

Już 1400 lat temu Majowie wstawiali prymitywne implanty z muszli. W Europie pierwsze implanty pojawiły się w latach 50. XX wieku. Dziś implantologia stała się potężną gałęzią przemysłu i zapewnia utrzymanie tysiącom, milionom zaś przywraca uśmiech i komfort gryzienia.

5. Kręgosłup - sztuczne dyski kręgowe

Rdzeń kręgowy to centralna magistrala zarządzania całym ciałem. Uszkodzenie chroniącego go kręgosłupa może się skończyć paraliżem lub śmiercią.

Niestety, wskutek urazów i zużycia często dochodzi do uszkodzenia kręgosłupa i wtedy właśnie pojawia się pole do popisu dla implantologii. Dziś najczęściej wszczepia się sztuczne dyski, ale stosuje się także stabilizujące tytanowe koszyczki, śruby i płytki.

Podstawowym materiałem jest tytan, ale ostatnio coraz większą popularność zyskują implanty z polimerów PEEK, które mają tę przewagę, że są elastyczne i nie zakłócają obrazów RTG I CT.

6. Biodro - endoprotezy stawu biodrowego

Próby wymiany stawu biodrowego na sztuczny odbyły się już w XIX wieku. Niemieccy lekarze próbowali wówczas zastąpić głowę kości udowej protezą wykonaną z kości słoniowej.

Zamienników z kości słoniowej używano zresztą w Birmie do połowy lat 80. ubiegłego wieku. W Europie natomiast już od 60 lat stosuje się różnego rodzaju endoprotezy wykonane z tytanu lub ze stali chirurgicznej.

Pełna endoproteza składa się z dwóch części: trzpienia, który umieszczany jest w przyciętej wcześniej kości udowej, oraz panewki, która zastępuje naturalną panewkę miednicy.

Trzpień zakończony jest głową, która idealnie pasuje do panewki. Czasami nie trzeba wymieniać głowy kości udowej, wystarczy tylko zastąpić zużytą panewkę.

7. Kolano - endoprotezy stawu kolanowego

Endoprotezy stawu kolanowego pozwalają nawet na uprawianie sportu. Gdy staw kolanowy przestaje z jakichś powodów funkcjonować (najczęściej w wyniku zmian zwyrodnieniowych, ale również wskutek urazów), można go zastąpić w całości endoprotezą.

Proteza stawu składa się z trzech części – dwóch metalowych końcówek nakładanych na kość udową i piszczel. Powierzchnie stawu, które ocierają się o siebie, są wykonane z polietylenu, z tego ostatniego materiału zbudowana jest również rzepka. Taki zupełnie nowy staw służy latami.

Po 15 latach użytkowania ponad 90% pacjentów nadal jest zadowolonych. Ciekawostką jest to, że Leslie Gordon Percival Shiers, człowiek, który wymyślił metodę wymiany kolana, nie chciał opatentować wynalazku, żeby nie ograniczać dostępu do zdrowia.

6. Penis - protezy prącia

Faceci mający problemy z erekcją, na które nie działają leki, mogą sobie wszyć do członka pompkę usztywniającą go na żądanie. Oczywiście, gdy tylko pojawia się pojęcie sztucznego penisa, pierwsze skojarzenie odsyła natychmiast do sex-shopu i dziesiątków mniej lub bardziej anatomicznych wibratorów.

Jednak jako że jesteśmy w dziale Zdrowie, a nie Seks, tym razem zajmiemy się urządzeniem, które jest ostatnią deską ratunku dla mężczyzn z zaburzeniami erekcji niepoddającymi się leczeniu farmakologicznemu.

Mowa o protezach prącia, które działają w ten sposób, że do ciał jamistych prącia wszczepia się dwa szczelne cylindry połączone ze zbiorniczkiem z płynem, który jest wszyty pod skórę nad pachwiną.

W woreczku mosznowym zaś umieszcza się pompkę (jak gruszkę do nosa dla dzieci), za pomocą której można przepompować płyn ze zbiornika do członka, aby go usztywnić, a gdy już sztywność przestanie być potrzebna, z powrotem do zbiornika. Użytkownicy chwalą sobie szczególnie to, że rozwiązanie jest dyskretne.

7. Serce - sztuczne serce

Na razie sztuczne serca stosuje się tylko tymczasowo u pacjentów czekających na przeszczep – dopóki nie znajdzie się dawca. Tzw. płucoserce jest znane i wykorzystywane od dawna podczas operacji na otwartym sercu.

Na czas operacji podłącza się układ krwionośny pacjenta do zewnętrznej maszyny wielkości szafy, która dostarcza natlenioną krew do pozostałych narządów. Jednak idee fixe lekarzy jest sztuczne serce, które można wszczepić pacjentowi na stałe.

Pierwsze dwa serca „wewnątrzklatkowe” wszczepiono w 1982 roku pacjentom oczekującym na transplantację. Jeden z nich przeżył nieco ponad 3 miesiące, drugi zaś prawie dwa lata. Największym problemem technicznym w przypadku sztucznego serca jest zasilanie.

O ile mniejsze implanty, np. ślimakowe, można zasilać małymi bateryjkami, o tyle serce, które przepompowuje około 5 litrów krwi na minutę, potrzebuje naprawdę wydajnego zasilania.

Dlatego sztuczne serca zazwyczaj są zasilane z noszonego na zewnętrznej uprzęży akumulatora. Dotychczas sztuczne serca wszczepiono około 1000 osobom.

8. Płuco - sztuczne płuca

Stosowane dziś sztuczne płuca muszą być podłączone do butli z tlenem i do prądu. Uczeni z całego świata walczą o to, by stworzyć imitację ludzkich płuc, która, po pierwsze, będzie umiała pobierać tlen z powietrza, po drugie zaś będzie zasilana przez pracujące serce.

Uczeni z Cleveland są w trakcie opracowywania takiego właśnie zamiennika. Sztuczne płuco ich konstrukcji wzorowane jest na oryginale, tzn. składa się z silikonowych pęcherzyków i zwężających się, przepuszczalnych dla gazu rurek, które na końcach są czterokrotnie cieńsze niż ludzki włos.

Jako że na świecie żyje ponad 200 mln ludzi z poważnymi schorzeniami płuc, firmy biotechnologiczne wkładają dużo wysiłku w opracowanie działających prototypów, które można będzie zacząć testować na ludziach. Komercyjny sukces działającego sztucznego płuca jest pewny.

9. Dłoń - bioniczne protezy dłoni

Współczesne protezy dłoni pozwalają prowadzić samochód, golić się i obsługiwać telefon. Steruje się nimi mniej więcej tak samo, jak żywą dłonią, tzn. napinając te same mięśnie, których używa się do uruchamiania własnej ręki.

Czujniki zbierają te drobne napięcia i przekazują je systemowi siłowników poruszających palcami. Najbardziej wyrafinowane bioniczne protezy ze wszystkimi pięcioma ruchomymi palcami kosztują grubo ponad 100 tysięcy złotych, ale za możliwość samodzielnego jedzenia czy prowadzenia samochodu warto zapłacić każde pieniądze.

Na szczęście i w tej dziedzinie mamy sukcesy. Uczeni z Politechniki Wrocławskiej stworzyli prototyp sztucznej dłoni, w której chwytne” są tylko trzy palce (to w zupełności wystarcza), ale za to po wdrożeniu do produkcji może być kilkakrotnie tańsza.

MH 05/12 

STRONA 2 z 2

Komentarze

 
DODAJ KOMENTARZ
REKLAMA