Discuri artificiale - Viitorul este luminos

Aproximativ 80% dintre americani se confruntă cu dureri de spate semnificative cel puțin o dată în viață, iar pentru multe persoane, afecțiunile coloanei vertebrale sunt o problemă pe toată durata vieții. Costurile personale și monetare asociate acestei probleme răspândite sunt eșalonante. Una dintre principalele cauze ale durerilor de spate și ale afecțiunilor coloanei vertebrale este degenerarea discurilor coloanei vertebrale. Degenerarea discurilor este dureroasă și deseori dificil de tratat. Una dintre cele mai promițătoare opțiuni chirurgicale dezvoltate în prezent este utilizarea discurilor artificiale.

Ce este un disc vertebral?
Spațiile dintre fiecare vertebră a coloanei vertebrale (discurile coloanei vertebrale) servesc ca amortizoare pentru coloana vertebrală. Pe măsură ce îmbătrânim, aceste discuri se pot deteriora. Când se întâmplă acest lucru, își pierd abilitățile de absorbție a șocului și provoacă durere și uzură pe vertebră.

Opțiuni curente de tratament
Opțiunile non-chirurgicale pentru persoanele cu dureri de gât și de spate includ repaus, căldură, medicamente pentru durere, terapie fizică și manipulare chiropractică. Din păcate, aceste tratamente nu reușesc la un număr semnificativ de pacienți.

Când opțiunile de tratament nechirurgical eșuează, operația este adesea următorul pas. Aceasta înseamnă de obicei o intervenție chirurgicală prin fuziune. Din păcate, există o serie de dezavantaje ale suferirii unei fuziuni ale coloanei vertebrale. În primul rând, osul nu se vindecă întotdeauna sau „fuzionează” corect. De fapt, ratele globale de succes pentru aceste proceduri variază între 48% și 89%. În al doilea rând, o fuziune a coloanei vertebrale la unul sau mai multe niveluri provoacă rigiditate și scăderea mișcării coloanei vertebrale. În al treilea rând, fuziunea coloanei vertebrale la unul sau mai multe niveluri crește stresul la restul coloanei vertebrale. Acest stres transferat poate cauza apariția de noi probleme la celelalte niveluri, ceea ce poate duce la o intervenție chirurgicală suplimentară. În mod clar, este necesară o opțiune alternativă de tratament.

Discuri artificiale - De ce sunt importante?
Am auzit cu toții despre intervențiile chirurgicale de înlocuire a șoldului și a genunchiului. Aceste proceduri au oferit multă ușurare persoanelor care suferă de durere în aceste zone. Dar ce se întâmplă cu înlocuirea discului spinal? Este această opțiune pe care au căutat-o ​​milioane de suferinzi de spate?

Ideea de înlocuire a discului spinal nu este nouă. A fost încercată prima dată în urmă cu 40 de ani, când un chirurg a implantat bile din oțel inoxidabil în spațiile de disc ale a peste 100 de pacienți. Aceste eforturi de pionierat au fost urmate de mai mult de un deceniu de cercetări cu privire la procesele degenerative ale coloanei vertebrale, biomecanice ale coloanei vertebrale și biomateriale înainte de reluarea eforturilor serioase de a produce un disc artificial. Astăzi, înlocuirea discului artificial este considerată experimentală și nu este încă aprobată de Food and Drug Administration (FDA), dar obiectivul este dezvoltarea unui dispozitiv care să elimine durerea cauzată de degenerarea discului, menținând în același timp mobilitatea și funcția.

Discuri artificiale - Caracteristici cheie de proiectare
Există o varietate de factori de care designerii trebuie să țină cont de faptul că dezvoltă un disc artificial. Dispozitivul trebuie să poată menține distanțarea intervertebrală corectă, să permită întreaga gamă de mișcare și să ofere stabilitate. De asemenea, trebuie să vină într-o varietate de dimensiuni pentru a satisface înălțimea pacientului și nevoile de distanțare. Ca și un disc natural, discul artificial trebuie să acționeze ca un amortizor, mai ales dacă va fi folosit în mai multe niveluri ale coloanei vertebrale simultan. În cele din urmă, discul artificial trebuie să fie foarte rezistent. Vârsta medie a unui pacient care are nevoie de o înlocuire a discului lombar este de aproximativ 35 de ani. Aceasta înseamnă că, pentru a evita necesitatea unei operații de revizuire, discul artificial trebuie să dureze cel puțin 50 de ani. S-a estimat că o persoană face 2 milioane de pași pe an și se îndoaie de 125.000 de ori; prin urmare, peste durata de 50 de ani a speranței de viață a discului artificial, ar exista peste 106 milioane de cicluri. Această estimare nu include nici mișcarea subtilă a discului care apare cu cele 6 milioane de respirații pe care le luăm fiecare pe an!

Din ce este realizat un disc artificial este, de asemenea, un factor important în dezvoltarea acestei tehnologii. Trebuie să fie confecționat din materiale sigure pentru a fi implantate în corpul uman, nu provoacă reacții alergice și nu afectează alte părți ale coloanei vertebrale. De asemenea, ar fi ideal dacă discul artificial ar fi realizat dintr-un material care poate fi văzut cu ușurință pe o radiografie sau un alt test imagistic. Acest lucru ar face mai ușor pentru chirurg să monitorizeze în timp eficiența discului artificial.

Discuri artificiale - Ce se află la Orizont?
Astăzi, sunt studiate și testate 4 "tipuri" de discuri artificiale. Acestea includ discuri compozite, hidraulice, elastice și mecanice. Următoarele sunt o scurtă descriere a fiecăruia.

Discuri compuse
Cel mai larg disc implantat până în prezent este un disc compozit numit Link SB Charité disc (acum Disc Artificial CHARITÉ, DePuy Spine, Inc.). Acest dispozitiv este realizat dintr-un distanțier din polietilenă și două plăci metalice separate și are dimensiuni diferite. De asemenea, are un inel în jurul său pentru a-l face vizibil pe o radiografie.

Disc artificial CHARITÉ
Foto amabilitate de DePuy Spine, Inc.

Food and Drug Administration (FDA) a aprobat discul artificial CHARITÉ (DePuy Spine, Inc. din Raynham, MA) pentru utilizare în tratarea durerii asociate cu boala degenerativă a discului. Dispozitivul a fost aprobat pentru utilizare la un nivel la nivelul coloanei vertebrale lombare (de la L4-S1) pentru pacienții care nu au avut ușurare de durerile de spate scăzute după cel puțin șase luni de tratament nechirurgical.

Acest dispozitiv a fost implantat la peste o mie de pacienți europeni cu rezultate relativ bune. Studii clinice suplimentare care utilizează acest dispozitiv sunt în desfășurare în Europa, Statele Unite, Argentina, China, Coreea și Australia.

Au existat mai multe rapoarte privind rezultatele unui disc artificial cervical, care a fost inițial dezvoltat la Bristol, Anglia. Acest disc este un dispozitiv de tip bile și soclu din oțel inoxidabil. Este fixat de vertebră cu șuruburi. Rezultatele acestui dispozitiv au fost bune și sunt efectuate studii clinice suplimentare în Europa și Australia.

Disc Bristol

Sistemul de discuri cervicale Bryan este un alt disc artificial de tip compozit, proiectat cu un nucleu elastic, rezistent la uzură, rezistent la uzură, cu două plăci metalice cu formă anatomică. O membrană flexibilă formează un spațiu sigilat și conține un lubrifiant pentru a reduce frecarea și uzura. Implantul permite o gamă normală de mișcare și vine în cinci dimensiuni. Experiența clinică inițială cu proteza cu discuri cervicale totale Bryan a fost promițătoare.

Proteza cu discul cervical Bryan

Discuri artificiale hidraulice
Discurile artificiale hidraulice au un miez asemănător unui gel acoperit cu un „sacou” din polietilenă bine țesut. Înainte de a fi implantat, miezul de hidrogel în formă de peletă este comprimat și deshidratat pentru a minimiza dimensiunea acestuia. Odată implantat, învelișul țesut exterior permite trecerea fluidului către miez, care începe imediat să absoarbă lichidul și să se extindă. Cea mai mare parte a expansiunii are loc în primele 24 de ore de la operație, deși durează aproximativ 4-5 zile pentru ca miezul de hidrogel să atingă extinderea maximă. Amplasarea a două implanturi hidraulice în spațiul discului asigură, în general, ascensorul care este necesar pentru a restabili și menține înălțimea spațiului discului la majoritatea pacienților.

PDN Nucleu protetic disc

Acest tip de disc artificial a fost testat pe larg, iar rezultatele au fost bune. În prezent, se face o evaluare clinică suplimentară în Europa, Africa de Sud și Statele Unite.

Discuri elastice
Discurile artificiale de tip elastic sunt confecționate dintr-un miez de cauciuc legat la două plăci finale din titan. Rezultatele testelor au fost mixte. 6 pacienți care au primit acest tip de disc artificial au fost evaluați după minimum 3 ani, moment în care rezultatele au fost clasificate după cum urmează: 2 excelenți, 1 bun, 1 corect și 2 săraci. Unul dintre discurile elastice la un pacient cu un rezultat slab a dezvoltat o rupere în cauciuc. Din acel moment, un disc elastic din a doua generație din silicon și nu cauciuc a fost aprobat pentru mai multe testări.

Disc Acroflex

Discuri mecanice
Mai multe discuri artificiale cu pivot sau bilă au fost dezvoltate pentru coloana vertebrală lombară. Un singur dispozitiv, realizat din plăci cu balamale metalice cu un arc interpus, a fost testat pe oi cu rezultate bune. Un alt dispozitiv are un miez de polietilenă și plăci metalice cu două aripi verticale. Pacienții care au primit acest implant au raportat rezultate bune până la rezultate excelente.

Viitorul este luminos
Înlocuirea artificială a discului spinal nu este posibilă, dar are potențialul de a revoluționa tratamentul degenerescenței coloanei vertebrale și de a asigura alinare milioanelor de suferințe de spate. Dezvoltarea unui disc artificial are încă multe provocări, dar rezultatele eforturilor inițiale au fost promițătoare. Rămâneți la curent ... viitorul este luminos.