Những tiến bộ trong phẫu thuật cột sống
Công nghệ định vị cột sống
Phẫu thuật cột sống thông thường thường bao gồm chụp X-quang trong khi làm thủ thuật để xác nhận vị trí của cột sống hoặc để xác nhận vị trí cấy ghép cột sống thỏa đáng (ví dụ như ốc vít, thanh, móc, tấm). Thông thường, các bác sĩ phẫu thuật sử dụng tia X "sống" trong khi phẫu thuật (được gọi là fluoroscopy, floor-ah-sko-pee) để có được thông tin này.
Trong thập kỷ qua, những tiến bộ lớn đã được thực hiện đã đưa sự điều hướng của cột sống (hoặc nội địa hóa) lên một tầm cao mới. Còn được gọi là "công nghệ điều hướng bằng máy tính, hướng dẫn bằng hình ảnh", công nghệ điều hướng đang phát triển với tốc độ nhanh chóng. Mạnh mẽ và thanh lịch hơn công nghệ X-quang đơn giản, công nghệ điều hướng cột sống sử dụng máy tính và nghiên cứu X quang (tia X) của bệnh nhân để cho phép bác sĩ phẫu thuật biết chính xác vị trí của mình mọi lúc.
Công nghệ điều hướng cột sống cho phép bác sĩ phẫu thuật đặt dụng cụ cột sống chính xác hơn, thực hiện giải nén (ví dụ loại bỏ áp lực lên dây thần kinh), loại bỏ khối u và các nhiệm vụ khác. Các mô hình ba chiều của cột sống của chính bệnh nhân xuất hiện trên màn hình máy tính với các biểu tượng ảo của các dụng cụ phẫu thuật thực sự mà các bác sĩ phẫu thuật có trong tay. Phẫu thuật thậm chí có thể được lên kế hoạch 'hầu như' trên máy tính trước khi bệnh nhân thậm chí đi ngủ dưới gây mê. Ví dụ, đường kính vít, chiều dài và các phép đo khác có thể được thực hiện với độ chính xác cao hơn.
Tương lai của điều hướng cột sống là thú vị. Thay vì gửi một bệnh nhân để chụp CT hoặc MRI trước phẫu thuật, trong các bác sĩ phẫu thuật trong tương lai sẽ có thể có được hình ảnh trong phòng phẫu thuật có thể tạo ra các mô hình máy tính của cột sống bệnh nhân ngay lập tức. Những mô hình này có thể được sử dụng để giúp điều hướng cột sống trong khi phẫu thuật. CT phẫu thuật, MRI và CT dựa trên fluoroscopy cung cấp tiềm năng lớn. Kết quả cuối cùng là cho phép bác sĩ phẫu thuật "di chuyển" trực quan vào và ra khỏi cột sống của bệnh nhân trên máy tính, từ đó cho phép họ nhìn thấy những thứ mà mắt người không thể trong một cuộc phẫu thuật điển hình. Khi công nghệ điều hướng cột sống tiến bộ, các kỹ thuật xâm lấn tối thiểu mới hơn sẽ trở nên khả dụng.
Vật liệu sinh học trong tương lai cho cấy ghép cột sống
Titan
Thành công lớn đã đạt được cho đến nay bằng cách sử dụng lồng, thanh, ốc vít, móc, dây, tấm, bu lông, và các loại cấy ghép cột sống khác làm từ thép không gỉ và (gần đây hơn) kim loại titan. Ưu điểm lớn của titan là cho phép thực hiện hình ảnh CT và MRI tốt hơn sau khi cấy ghép với ít nhiễu. Thép không gỉ gây ra sự "làm mờ" đáng kể hình ảnh CT và MRI.
Ghép xương
Các loại vật liệu khác được sử dụng trong phẫu thuật cột sống bao gồm ghép xương. Xương được thu hoạch từ cơ thể của chính bệnh nhân (xương tự thân) hoặc xương từ ngân hàng xương có thể được sử dụng. Xương ngân hàng xương (allograft) đến từ xác chết và được xử lý thương mại để cấy ghép vào bệnh nhân. Một vấn đề là xương lấy từ xương chậu của bệnh nhân (hồi tràng) có thể gây đau mãn tính; khác là việc cung cấp xương cadaver có thể bị hạn chế.
Protein Morphogenetic xương (BMP)
Những tiến bộ sinh học phân tử sẽ gắn liền với những tiến bộ điều hướng và vật liệu sinh học này. Rất sớm, các protein biến đổi gen có tên là Bone Morphogenetic Protein (BMP) sẽ có sẵn trên thị trường để phẫu thuật tổng hợp xương. Điều này có thể sẽ loại bỏ sự cần thiết phải sử dụng xương tự thân hoặc allograft và tất cả các bệnh tật và hạn chế tiềm ẩn vốn có trong các mảnh ghép này. BMP có thể được đặt bên trong một miếng bọt biển collagen (protein) hoặc cấy ghép bằng gốm khác và được sử dụng thay vì xương trong các khu vực hợp nhất mong muốn (ví dụ như không gian đĩa, mặt sau của cột sống). Do đó, trong tương lai, chúng ta có thể sử dụng các miếng đệm phân hủy sinh học hoặc "chất mang nhiệt hạch" mà BMP sở hữu, cho phép hợp nhất và sau đó tự hòa tan chỉ để lại xương hợp nhất phía sau.
Sợi gốm và sợi carbon
Các vật liệu khác đã được sử dụng làm chất mang ghép xương hoặc thay thế thân đốt sống như gốm và sợi carbon. Sợi carbon là chất phóng xạ, có nghĩa là cấy ghép làm từ vật liệu này không hiển thị trên tia X. Điều này có lợi thế là cho phép sự hợp nhất xương được nhìn rõ hơn. Sự phát triển trong tương lai sẽ mang lại những tiến bộ lớn hơn.
Nhựa và Polyme
Do khả năng mắc bệnh tiềm tàng của việc sử dụng xương của chính bệnh nhân (xương tự thân) và nguồn cung xương bị hạn chế, người ta đã chú ý đến việc phát triển các vật liệu mới hơn để phục vụ như miếng đệm và ống dẫn cho vật liệu ghép xương. Các dạng nhựa khác đang được phát triển như kết hợp polyet ketone sẽ là chất phóng xạ nhưng vẫn cung cấp sức mạnh và hỗ trợ.
Polyme Polylactic Acid (PLA) cũng đang được phát triển có thể thực sự phân hủy sinh học theo thời gian. Nói cách khác, PLA sẽ thực hiện nhiệm vụ của mình trong việc giữ vật liệu ghép xương và cung cấp hỗ trợ đủ lâu để phản ứng tổng hợp diễn ra, và sau đó nó sẽ tan dần (thủy phân) sau một năm. Tuy nhiên, các vật liệu khác đang được phát triển sẽ cho phép một số tính linh hoạt và năng động trong cấy ghép cột sống. Có một số thỏa thuận rằng cấy ghép cột sống nhất định có thể quá cứng và tự nhiên hơn, các chất linh hoạt có thể là chất nền tốt hơn từ đó cấy ghép có thể được thực hiện.
Thay thế đĩa hoặc tái tạo đĩa
Trong tương lai, thay thế hoặc tái tạo đĩa có thể thay thế vai trò của phản ứng tổng hợp ở một số bệnh nhân. Mặc dù phản ứng tổng hợp có thể sẽ luôn là một hình thức điều trị rất hữu ích ở nhiều bệnh nhân, có thể có một số bệnh nhân sẽ được hưởng lợi từ một đĩa cơ học nhân tạo cấy ghép. Một số hình thức cấy ghép đĩa nhân tạo đã được sử dụng ở châu Âu và hiện đang được thử nghiệm trong các thử nghiệm lâm sàng tại Hoa Kỳ.
Ưu điểm về mặt lý thuyết là việc thay thế đĩa nhân tạo sẽ giúp cải thiện tình trạng đau và chức năng với việc duy trì một số chuyển động tại một không gian đĩa mà nếu không thì có thể được hợp nhất một cách vững chắc bằng các kỹ thuật thông thường hơn. Các hình thức thay thế đĩa khác có thể liên quan đến việc thiết lập lại nhân bên trong của đĩa chỉ bằng vật liệu giống như gel và sử dụng lớp lót anular tự nhiên của đĩa để chứa nó (không có thành phần kim loại).
Điều thú vị không kém là khả năng các tế bào biến đổi gen có thể được phẫu thuật cấy ghép hoặc tiêm vào đĩa thoái hóa, cho phép tái tạo vật liệu đĩa có thể phục vụ như một chất hấp thụ sốc như đĩa mà chúng ta sinh ra. Có một số kinh nghiệm với việc sử dụng các tế bào được thiết kế trong việc tái tạo sụn đầu gối, vì vậy khả năng sử dụng trong cột sống là có thật.
Tóm lược
Những tiến bộ tuyệt vời chỉ trong thập kỷ qua đã cho phép các bác sĩ điều trị rối loạn cột sống hiệu quả hơn. Những tiến bộ hơn nữa trong phát triển vật liệu sinh học, công nghệ hướng dẫn bằng hình ảnh có sự trợ giúp của máy tính, sinh học phân tử của xương và đĩa đệm sẽ được tích hợp cùng nhau để phát triển các kỹ thuật rất mạnh để điều trị các rối loạn cột sống. Chính sự tích hợp của công nghệ mới nổi và những tiến bộ sinh học sẽ dẫn đến vết mổ nhỏ hơn, ít chấn thương hơn với các mô bình thường, thời gian lành thương nhanh hơn, giảm đau tương đương hoặc tốt hơn khỏi các vấn đề về thần kinh và thần kinh, và nhanh chóng trở lại trạng thái chức năng.
Bài viết này là một trích đoạn trong cuốn sách Save Your Aching Back and Neck: A Patient's Guide , do Tiến sĩ Stewart Eidelson biên tập.
