Công nghệ thay thế đĩa đệm nhân tạo cổ
Một số công nghệ đĩa đệm nhân tạo cổ đã được phát triển để thay thế đĩa đệm thoái hóa ở cột sống cổ. Mặc dù không có đĩa nhân tạo nào có thể thay thế hoàn hảo khả năng đệm và truyền tải trọng của đĩa đệm tự nhiên ở cổ, nhưng đĩa nhân tạo có thể duy trì nhiều chuyển động tự nhiên của cột sống cổ so với phẫu thuật hợp hạch.
Khi phẫu thuật thay thế đĩa đệm nhân tạo được thực hiện, việc chọn đĩa nhân tạo đòi hỏi phải cân nhắc kỹ lưỡng về cơ học và sinh học.
Mục tiêu của đĩa cổ nhân tạo
Một đĩa nhân tạo lý tưởng thường sẽ đạt được các mục tiêu sau:
- Bìa cuối . Các bản cuối chứa sụn ngăn cách đĩa đệm từ xương đốt sống cả trên và dưới. Khi một đĩa nhân tạo đủ lớn để bao phủ đầy đủ các bản cuối này, nó sẽ dẫn đến sự phân phối tải tốt hơn trên cột sống cổ.
- Giảm chèn ép dây thần kinh với chiều cao ngắn nhất có thể . Chiều cao của đĩa nhân tạo đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn sự chèn ép rễ thần kinh. Đĩa có chiều cao nhỏ nhất có thể đạt được giải nén thần kinh hoàn toàn tốt hơn đĩa cao hơn. Các đĩa cao hơn có thể làm cho các khớp mặt và các mô liên kết khác nối với các đốt sống kéo ra khỏi nhau, dẫn đến giảm chuyển động.
Đĩa nhân tạo có sẵn trong các kích cỡ, hình dạng và chiều cao khác nhau để đạt được những mục tiêu này và cung cấp kết quả phẫu thuật tốt. Một số loại đĩa đã được chế tạo bằng các vật liệu, thiết kế và kỹ thuật khác nhau.
Vật liệu được sử dụng để tạo đĩa cổ nhân tạo
Các vật liệu được sử dụng để chế tạo đĩa nhân tạo phải chắc chắn, chống ăn mòn và có thể chịu tải trọng từ trọng lượng của đầu và trong quá trình chuyển động của cổ.
Các vật liệu phổ biến được sử dụng để tạo đĩa cổ nhân tạo bao gồm:
- Polyetylen, một loại polymer phi kim loại được tạo thành từ các chuỗi phân tử dài có thể truyền tải hiệu quả và cung cấp độ bền va đập cao cho đĩa nhân tạo.
- Titanium, một kim loại mạnh và chống ăn mòn với đặc tính đàn hồi tốt khuyến khích sự phát triển của xương trên đĩa, một tính năng quan trọng cho sự ổn định lâu dài.
- Cobalt-chrome, hỗn hợp của kim loại coban và crom, tạo thành một hợp kim có độ bền và độ cứng cao, đồng thời có khả năng chống ăn mòn.
- Thép không gỉ, được làm bằng cách trộn sắt và carbon tạo ra các đĩa mạnh, mặc dù tính chất cơ học của nó có thể kém hơn so với các đối tác kim loại của nó.
Vì hầu hết các đĩa nhân tạo được phê duyệt để sử dụng ở Mỹ chỉ có sẵn trong khoảng một thập kỷ hoặc ít hơn, nên cần thêm thời gian để nghiên cứu tác dụng lâu dài của các vật liệu này trên cơ thể.
Khó khăn về hình ảnh y tế với đĩa nhân tạo
Các thành phần kim loại của đĩa nhân tạo có thể tạo ra các tạo tác (bất thường thấy trong các xét nghiệm hình ảnh nhưng không thực sự tồn tại) trên quét hình ảnh cộng hưởng từ (MRI). Những cổ vật này có thể dẫn đến những khó khăn chẩn đoán sau phẫu thuật và trong tương lai. Polyetylen, tuy nhiên, không tạo ra các tạo tác như vậy.
Khái niệm thiết kế của đĩa cổ nhân tạo
Một đĩa thường có hai hoặc nhiều phần để cho phép di chuyển và khớp nối.
Các loại ổ trục
Đĩa nhân tạo có sẵn trong các loại khác nhau. Các bộ phận của đĩa nhân tạo có thể bị hạn chế (hợp nhất), bán hạn chế (hợp nhất một phần) hoặc không bị ràng buộc (độc lập). Các đĩa bị hạn chế thường có tính di động ít hơn nhưng độ ổn định tốt, trong khi các đĩa không bị giới hạn có tính di động nhiều hơn nhưng độ ổn định giảm. Đĩa bán hạn chế có độ ổn định và di động vừa phải.
Khớp nối
Các bộ phận của đĩa cổ nhân tạo được kết nối cơ học bằng một trong 2 phương pháp sau đây:
- Quả bóng và ổ cắm. Một loại đĩa bóng và ổ cắm cho phép xoay đoạn chuyển động của cột sống xung quanh một điểm cố định. Thiết kế này có các tính năng sau:
- Thông thường, có hai tấm kim loại với một quả bóng kim loại hoặc polyetylen ở giữa. Bóng là điểm chính của vòng quay.
- Quả bóng có thể là một mảnh độc lập hoặc có thể được gắn vào bề mặt bên trong của bản cuối thấp hơn.
- Hình dạng của quả bóng có thể khác nhau ở các loại đĩa khác nhau, một số có một miếng polyetylen với bề mặt trên và dưới cong.
- Một số thiết kế có thể có một độ lõm nhỏ ở bề mặt bên trong của tấm ốp phía trên để quả bóng tự nằm.
- Yên xe. Một loại đĩa yên được làm từ 2 miếng và cho phép chuyển động của đoạn chuyển động của cột sống tại nhiều hơn một điểm. Thiết kế này có các tính năng sau:
- Một trung tâm xoay được hợp nhất ở phần dưới cho phép chuyển động tiến và lùi.
- Một tâm xoay được hợp nhất ở phần trên cho phép uốn cong từ bên này sang bên kia.
Ở phía sau, các đĩa đệm có các phần kim loại dừng lại hoặc kéo dài để ngăn chúng bị trượt hoặc bị trật khớp vào ống sống.
Nhiều kỹ thuật đã được phát triển để cấy một đĩa nhân tạo vào một đoạn chuyển động của cột sống. Mặc dù đĩa cổ nhân tạo có thể duy trì khả năng vận động tự nhiên của cột sống nhiều hơn so với phẫu thuật hợp hạch, chúng phải đủ bền để xử lý sự hao mòn hàng ngày theo thời gian.