EN
هنگامی که جراح پیچ ستون فقرات در استخوان اُستئوپوروتیک، محیط مکانیکی اساساً متفاوت از استخوان ستون فقرات سالم است. اُستئوپوروز تراکم معدنی استخوان را کاهش داده و ساختار ترابکولار را مختل میکند؛ در نتیجه هسته اسفنجی بدن مهره با مقدار بسیار کمتری ماده برای گرفتن پیچ ستون فقرات باقی میماند. این امر منجر به کاهش قابل اندازهگیری مقاومت در برابر خارجشدن (پولآوت)، مقاومت در برابر نوسان (تاگلینگ) و قابلیت اطمینان بلندمدت ثابتسازی میشود. درک دقیق اینکه پیچ ستون فقرات در این شرایط چگونه رفتار میکند، برای هر تیم بالینی که بیماریهای تنزلی یا آسیبهای صدمهای ستون فقرات را در جمعیت مسن مدیریت میکند، ضروری است.
stakes بالینی بسیار بالا است. شکست پیچ ستون فقرات در بیماران مبتلا به پوکی استخوان میتواند منجر به شلشدن سازه، افزایش بار روی بخشهای مجاور یا نیاز به جراحی اصلاحی دردناک شود. با این حال، این روش اغلب اجتنابناپذیر است، زیرا بیماران مبتلا به پوکی استخوان اغلب دچار آن شکستگیها و ناپایداریهای مهرهای میشوند که نیازمند تثبیت جراحی هستند. این مقاله به بررسی عملکرد پیچ ستون فقرات در استخوان با تراکم پایین، دلایل بیولوژیکی و مکانیکی از دسترفتن تثبیت و راهبردهای تقویتی مورد استفاده در جراحی مدرن ستون فقرات برای بازگرداندن قابلاطمینانبودن تثبیت پیچ در مهرههای آسیبدیده میپردازد.
چرا پوکی استخوان تثبیت پیچ ستون فقرات را تضعیف میکند
اساس مکانیکی کاهش تثبیت
پیچ ستون فقرات عمدتاً از طریق قفلشدن دندانههای آن با استخوان ترابکولار اطراف، ثابت میشود. در فقرات سالم، شبکه متراکم استخوان کلنوسی تنش را بهصورت گستردهای در اطراف شفت پیچ ستون فقرات توزیع میکند. در استخوان اوستئوپوروتیک، همین شبکه کلنوسی نازکتر و سوراخدار میشود؛ بنابراین سطح تماس بین دندانههای پیچ ستون فقرات و استخوان بهطور چشمگیری کاهش مییابد. مطالعات بیومکانیکی بهطور مداوم نشان میدهند که نیروی خارجکننده (پولآوت) برای یک پیچ استاندارد ستون فقرات زمانی که تراکم معدنی استخوان زیر آستانه اوستئوپوروز قرار میگیرد، ۳۰ تا ۶۰ درصد کاهش مییابد. نوسان (توگلینگ) تحت بارگذاری دورهای این تخریب را تسریع میکند، فضای خالی در اطراف پیچ ستون فقرات را گسترش داده و حرکت ریزی را ایجاد میکند که ادغام بیولوژیکی را مختل میسازد.
خرید کورتیکال و روشهای دوکورتیکال
یکی از راهبردهای جبرانی، پیشبردن نوک پیچ ستون فقرات از طریق قشر دور (فار-کورتکس) بدن فقرات و دستیابی به ثبات دو قشری است. استخوان قشری حتی در بیماران مبتلا به پوکی استخوان، مقاومت مکانیکی بسیار بیشتری نسبت به استخوان اسفنجی حفظ میکند؛ بنابراین، درگیر کردن هر دو لایه قشری توسط نوک پیچ ستون فقرات میتواند مقاومت محوری در برابر خارجشدن پیچ را بهطور چشمگیری افزایش دهد. عیب این روش، افزایش خطر آسیب عروقی در ناحیه قدامی است، بهویژه در ناحیه کمری ستون فقرات. بنابراین، جراحان باید افزایش سود مکانیکی حاصل از قرارگیری پیچهای ستون فقرات با ثبات دو قشری را در مقابل خطرات آناتومیک خاص هر سطح فقراتی وزن کنند. در ناحیه سینهای ستون فقرات، جایی که نخاع دقیقاً در پشت قشر خلفی قرار دارد، حاشیه خطای مجاز حتی باریکتر است.
تقویت ثبات پیچهای ستون فقرات با سیمان استخوان
تأثیر تقویت با سیمان بر محیط تثبیت
تقویت سیمپیچ ستون فقرات با سیمان پلیمتیلمتاکریلات به روشی گستردهترین روش برای تقویت سیمپیچ ستون فقرات در استخوان اُستئوپوروتیک تبدیل شده است. در این روش، سیمپیچ ستون فقرات توخالی از طریق بدنهای سوراخدار قرار داده میشود و سیمان کمویسکوز تحت فشار کنترلشده از طریق خود سیمپیچ ستون فقرات تزریق میگردد. این سیمان فضاهای تراکئوسی را که اطراف سیمپیچ ستون فقرات را احاطه کردهاند پر میکند و به پوششی سفت تبدیل میشود که مساحت مؤثر تماس را بهطور چشمگیری افزایش میدهد. مقاومت در برابر خارجشدن سیمپیچ تقویتشده با سیمان بهگونهای گزارش شده است که با مقاومت سیمپیچ معمولی در استخوان با تراکم نرمال برابر است یا از آن بیشتر میباشد. این امر تثبیتشده با سیمان را به گزینهای قابلاطمینان تبدیل میکند زمانی که اُستئوپوروز در غیر این صورت سازه را ناکافی میکند.
ملاحظات بالینی برای استفاده از سیمپیچ ستون فقرات تقویتشده با سیمان
حجم و ویسکوزیته سیمان تزریقشده از طریق پیچ ستون فقرات باید با دقت کنترل شود. حجم زیاد سیمان خطر نشت اپیدورال یا عروقی را افزایش میدهد که میتواند منجر به آسیب عصبی یا امبولی ریوی شود. هدایت فلوروسکوپی یا CT در طول تقویت پیچ ستون فقرات به جراح کمک میکند تا جریان سیمان را بهصورت بلادرنگ پایش کند و تزریق را قبل از وقوع نشت خارجازمحفظه متوقف نماید. ستون فقرات طراحی پیچهای ستون فقرات سوراخدار با چندین دریچه جانبی کوچک، بهجای یک دریچه انتهایی تکی، توزیع یکنواختتر سیمان را در اطراف محور پیچ تسهیل میکند و احتمال نشت جهتدار به سمت مجرای ستون فقرات را کاهش میدهد. انتخاب بیمار نیز اهمیت دارد: این روش تقویت پیچ ستون فقرات در صورت شکستگی یا نقص دیواره خلفی فقرات، خطر بالاتری از نشت سیمان دارد.
طراحیهای پیشرفته پیچهای ستون فقرات برای استخوان اُستئوپوروتیک
طراحیهای پیچهای قابل انبساط و قابل تنظیم زاویه
فراتر از تقویت سیمانی، مهندسان ایمپلنتها طرحهایی از پیچهای ستون فقرات را توسعه دادهاند که بهطور خاص برای عملکرد بهتر در استخوانهای با تراکم پایین طراحی شدهاند. سیستمهای پیچهای قابل گسترش ستون فقرات پس از قرارگیری، بالها یا تیغههای شعاعی را باز میکنند و بهصورت مکانیکی با ساختار ترابکولار اطراف درهمتنیده میشوند؛ روشی که پیچ معمولی ستون فقرات نمیتواند آن را تقلید کند. این گسترش بار را بر حجم بیشتری از استخوان توزیع میکند و تمرکز تنش را در محل اتصال ر thread به استخوان کاهش میدهد. سیستمهای پیچهای ستون فقرات با زاویه متغیر به جراح اجازه میدهند پس از قرارگیری اولیه، مسیر قرارگیری را بهینهسازی کنند؛ این ویژگی در مواردی که نقطه ورود برنامهریزیشده دارای تراکم استخوانی نامطلوب باشد و تغییر جزئی در مسیر، منجر به درگیر شدن با استخوان متراکمتر محلی شود، از اهمیت ویژهای برخوردار است. هر دو خانواده طراحی مذکور هدف دارند تا پیچ ستون فقرات را در برابر توزیع نامنظم تراکم مشاهدهشده در مهرههای دچار پوکی استخوان مقاومتر کنند.
روشهای مسیر استخوان کورتیکال
تکنیک مسیر استخوان قشری، مسیر پیچ ستون فقرات را به گونهای تغییر میدهد که پیچ از طول بیشتری از استخوان قشری متراکم درون دندانه و بخش خلفی بدنه فقرات عبور کند. پیچ استاندارد دندانه ستون فقرات، مسیری به سمت داخل را در بافت اسفنجی اصلی طی میکند. اما پیچ استاندارد با مسیر قشری از نقطهای دورتر از سمت جانبی شروع شده و با زاویهای تند به سمت داخل و بالا هدایت میشود تا درگیری حداکثری با دیوارههای قشری متراکم دندانه به دست آید. مطالعات انجامشده روی نمونههای مرده با استئوپوروز نشان دادهاند که پیچ استاندارد با مسیر قشری میتواند مقاومت در برابر کشیدهشدنی مشابه پیچ استاندارد دندانه در استخوان سالم داشته باشد، حتی زمانی که فقرات میزبان به شدت دچار استئوپوروز باشد. این ویژگی، این تکنیک را بهویژه برای جراحی ادغام کمری حداقل تهاجمی در بیماران مسن جذاب میسازد.
سوالات متداول
چرا پیچ استاندارد ستون فقرات در بیماران مبتلا به استئوپوروز بهسرعتتر شل میشود؟
استخوان اُستئوپوروتیک دارای تراکم کاهشیافتهٔ ترابکولار و پوستههای قشری ضعیفتر است، بهگونهای که برای پیچ ستون فقرات مادهٔ کمتری برای گرفتن فراهم میشود. تحت بارهای تکراری، کاهش کیفیت اتصال بین استخوان و پیچ باعث ایجاد حرکت ریز میشود که بهتدریج حفرهای اطراف پیچ ستون فقرات را گسترش داده و شلشدگی آن را در مقایسه با ثابتسازی در استخوانی با تراکم طبیعی تسریع میکند.
آیا تقویت استخوان با سیمان برای تمام بیمارانی که نیاز به پیچ ستون فقرات در استخوان اُستئوپوروتیک دارند امن است؟
تقویت با سیمان بهطور قابلتوجهی استحکام کششی پیچ ستون فقرات را افزایش میدهد، اما این روش بهصورت جهانی مناسب نیست. بیمارانی که دیوارهٔ خلفی بیماریزدهٔ مهره، آلرژی شناختهشده به اجزای سیمان یا اختلال شدید قلبی-تنفسی دارند، نیازمند ارزیابی فردی از خطرات هستند قبل از اینکه روش پیچ ستون فقرات تقویتشده با سیمان برنامهریزی شود. تزریق راهنماییشده با تصویربرداری و کنترل دقیق حجم سیمان همچنان اقدامات ضروری ایمنی محسوب میشوند.
جراحان چگونه تصمیم میگیرند که از کدام تکنیک پیچ ستون فقرات در بیماران اُستئوپوروتیک استفاده کنند؟
این تصمیم معمولاً بر اساس اندازهگیری تراکم معدنی استخوان قبل از عمل جراحی، سطح ستون فقرات که قرار است با ایمپلنتها ثابت شود، میزان اصلاح ناهنجاری مورد نیاز و وضعیت کلی سلامت بیمار اتخاذ میشود. بیماری که دچار استئوپوروز شدید است و تحت جوشدهی چندسطحی کمری قرار میگیرد، ممکن است از هر دو روش تقویت با سیمان و پیچ ستون فقرات با مسیر کورتیکال بهرهمند شود؛ در حالی که بیماری با استئوپوروز خفیف که تحت یک روش تکسطحی قرار میگیرد، ممکن است تنها با طراحی پیچ ستون فقرات قابل انبساط مدیریت شود.