Достижения в хирургии позвоночника
Спинальная навигация
Обычная хирургия позвоночника часто включает в себя рентген во время процедуры для подтверждения местоположения позвоночника или для подтверждения удовлетворительного размещения спинных имплантатов (например, винтов, стержней, крючков, пластин). Часто хирурги используют «живые» рентгеновские лучи во время операции (так называемая флюороскопия, «пол-а-ско-пи»), чтобы получить эту информацию.
За последнее десятилетие были достигнуты большие успехи, благодаря которым навигация позвоночника (или локализация) поднялась на новую высоту. Также известная как «автоматизированная навигация по изображениям», навигационная технология развивается быстрыми темпами. Технология спинальной навигации, более мощная и элегантная, чем простая рентгеновская технология, использует компьютер и рентгенологические исследования (рентген) пациента, чтобы хирург мог точно знать, где он находится.
Спинальная навигационная технология позволяет хирургу более точно размещать спинномозговые инструменты, выполнять декомпрессию (например, устранять давление на нервы), удалять опухоли и выполнять другие задачи. На экране компьютера появляются трехмерные модели собственного позвоночника пациента с виртуальными изображениями реальных хирургических инструментов, которые есть у хирургов в руках. Операции могут быть даже запланированы «виртуально» на компьютере, прежде чем пациент даже уснет под наркозом. Например, диаметр винта, длина и другие измерения могут быть выполнены с большей точностью.
Будущее спинальной навигации захватывающее. Вместо того, чтобы отправлять пациента на предоперационное КТ или МРТ, в будущем хирурги смогут получать изображения в операционной, которые могут мгновенно создавать компьютерные модели позвоночника пациента. Эти модели могут быть использованы для навигации по позвоночнику во время операции. Интраоперационная КТ, МРТ и КТ на основе рентгеноскопии предлагают большой потенциал. Конечный результат позволяет хирургу визуально «перемещаться» в позвоночнике пациента и выходить из него на компьютере, тем самым позволяя им видеть то, что человеческий глаз не может видеть во время типичной операции. По мере развития технологии спинной навигации станут доступны новые минимально инвазивные методы.
Будущие биоматериалы для имплантатов позвоночника
титан
До настоящего времени были достигнуты большие успехи с использованием клеток, стержней, винтов, крюков, проводов, пластин, болтов и других типов спинных имплантатов, изготовленных из нержавеющей стали и (в последнее время) металлического титана. Большим преимуществом титана является то, что он позволяет лучше выполнять КТ и МРТ после имплантации с небольшим вмешательством. Нержавеющая сталь вызывает значительное «размывание» изображений КТ и МРТ.
Костный трансплантат
Другие типы материалов, используемых в хирургии позвоночника, включают костный трансплантат. Кость либо извлекается из собственного тела пациента (аутологичная кость), либо может использоваться кость из банка костей. Костная банка кости (аллотрансплантат) происходит от трупов и коммерчески обрабатывается для трансплантации пациентам. Одной из проблем является то, что кость, взятая из тазовой кости пациента (подвздошная кишка), может вызвать хроническую боль; Другое дело, что запасы трупной кости могут быть ограничены.
Костные морфогенетические белки (BMP)
Молекулярно-биологические достижения будут связаны с этими навигационными и биоматериальными достижениями. Очень скоро генно-инженерные белки, называемые костными морфогенетическими белками (BMP), станут коммерчески доступными для хирургии слияния костей. Это, вероятно, устранит необходимость использования аутологичной или аллотрансплантатской кости и всех потенциальных заболеваний и ограничений, присущих этим трансплантатам. BMP можно поместить внутри коллагеновой (белковой) губки или других имплантатов керамического типа и использовать вместо кости в областях желаемого слияния (например, в пространстве диска, на задней стороне позвоночника). Таким образом, в будущем мы можем использовать биоразлагаемые спейсеры или «носители слияния», которые содержат BMP, обеспечивают твердое слияние, а затем растворяются, оставляя только слитую кость.
Керамика и углеродное волокно
Другие материалы были использованы в качестве носителей костного трансплантата или замены тела позвонка, таких как керамика и углеродное волокно. Углеродное волокно является рентгенопрозрачным, что означает, что имплантаты, сделанные из этого материала, не обнаруживаются на рентгеновском снимке. Это имеет то преимущество, что позволяет лучше увидеть слияние костей. Будущие разработки принесут еще большие успехи.
Пластмассы и полимеры
Из-за потенциальной заболеваемости использованием собственной кости пациента (аутологичной кости) и ограниченного запаса трупной кости, внимание было направлено на разработку более новых материалов, служащих в качестве прокладок и каналов для материала костного трансплантата. Разрабатываются другие формы пластика, такие как полиэфиркетоновые комбинации, которые будут рентгенопрозрачными, но при этом обеспечат прочность и поддержку.
Также разрабатываются полимеры полимолочной кислоты (PLA), которые со временем могут действительно разлагаться. Другими словами, PLA выполнит свою работу, удерживая материал костного трансплантата и поддерживая его достаточно долго, чтобы произошло слияние, а затем он медленно растворяется (гидролизуется) через год или около того. В настоящее время разрабатываются другие материалы, которые позволят придать гибкость и динамизм спинному имплантату. Существует определенное согласие с тем, что некоторые спинные имплантаты могут быть слишком жесткими и более естественными, гибкие вещества могут быть лучшим субстратом, из которого могут быть сделаны имплантаты.
Замена диска или регенерация диска
В будущем замена или регенерация диска может заменить роль слияния у некоторых пациентов. Хотя слияние, вероятно, всегда будет очень полезной формой лечения для многих пациентов, могут быть некоторые пациенты, которым будет полезен имплантируемый искусственный механический диск. Несколько форм искусственных дисковых имплантатов были использованы в Европе и в настоящее время проходят испытания в клинических испытаниях в Соединенных Штатах.
Теоретическое преимущество состоит в том, что искусственная замена диска приведет к улучшению боли и функции с сохранением некоторого движения в пространстве диска, которое в противном случае могло бы быть надежно слито более традиционными методами. Другие формы замены диска могут включать восстановление внутреннего ядра диска только с помощью гелеобразного материала и использование естественной кольцевой оболочки диска для его удержания (без металлического компонента).
Не менее захватывающей является возможность того, что генно-инженерные клетки могут быть хирургически имплантированы или введены в дегенерированный диск, что позволяет регенерировать материал диска, который может служить амортизатором, таким как диск, с которым мы все родились. Уже есть некоторый опыт использования сконструированных клеток для воспроизведения коленного хряща, поэтому возможность использования в позвоночнике является реальной.
Резюме
Большие успехи, достигнутые за последнее десятилетие, позволили врачам более эффективно лечить заболевания позвоночника. Дальнейшие достижения в разработке биоматериалов, компьютерные технологии с использованием изображений, молекулярная биология костей и дисков будут объединены вместе для разработки очень мощных методов лечения заболеваний позвоночника. Именно эта интеграция появляющихся технологий и биологических достижений приведет к уменьшению разрезов, уменьшению травм нормальных тканей, сокращению времени заживления, эквивалентному или лучшему избавлению от боли и неврологических проблем и более быстрому возвращению к функциональному состоянию.
Эта статья является отрывком из книги « Спасите боль в спине и шее: руководство для пациентов» , изданной доктором Стюартом Эйдельсоном.
