Progressi nella chirurgia della colonna vertebrale
Tecnologia di navigazione spinale
La chirurgia convenzionale della colonna vertebrale comporta spesso l'esecuzione di una radiografia durante la procedura per confermare la posizione della colonna vertebrale o per confermare il posizionamento soddisfacente degli impianti spinali (ad es. Viti, aste, ganci, placche). Spesso, i chirurghi usano le radiografie "in diretta" durante l'intervento chirurgico (chiamato fluoroscopia, floor-ah-sko-pee) per ottenere queste informazioni.
Nell'ultimo decennio sono stati fatti grandi progressi che hanno portato la navigazione della colonna vertebrale (o localizzazione) a una nuova altezza. Conosciuto anche come "computer assistito, guida alle immagini", la tecnologia di navigazione sta avanzando rapidamente. Più potente ed elegante della semplice tecnologia a raggi X, la tecnologia di navigazione spinale utilizza un computer e studi radiografici (raggi X) del paziente per consentire al chirurgo di sapere esattamente dove si trova in ogni momento.
La tecnologia di navigazione spinale consente al chirurgo di posizionare in modo più accurato la strumentazione spinale, eseguire la decompressione (ad esempio eliminare la pressione sui nervi), rimuovere i tumori e altre attività. I modelli tridimensionali della colonna vertebrale di un paziente appaiono sullo schermo di un computer con rappresentazioni virtuali di strumenti chirurgici reali che i chirurghi hanno in mano. Gli interventi chirurgici possono anche essere pianificati "virtualmente" sul computer prima che un paziente vada addirittura a dormire in anestesia. Ad esempio, diametro della vite, lunghezza e altre misurazioni possono essere effettuati con maggiore precisione.
Il futuro della navigazione spinale è entusiasmante. Invece di inviare un paziente per una TC preoperatoria o una risonanza magnetica, in futuro i chirurghi saranno in grado di ottenere immagini in sala operatoria in grado di creare istantaneamente modelli computerizzati della colonna vertebrale del paziente. Questi modelli possono essere utilizzati per aiutare a navigare la colonna vertebrale durante l'intervento chirurgico. La TC intraoperatoria, la risonanza magnetica e la TC basata sulla fluoroscopia offrono un grande potenziale. Il risultato finale è consentire al chirurgo di "viaggiare" visivamente dentro e fuori dalla colonna vertebrale di un paziente sul computer, permettendo così di vedere cose che l'occhio umano non può vedere durante un tipico intervento chirurgico. Man mano che la tecnologia di navigazione spinale avanza, saranno disponibili nuove tecniche minimamente invasive.
Biomateriali futuri per impianti spinali
Titanio
Finora si è ottenuto un grande successo utilizzando gabbie, aste, viti, ganci, fili, placche, bulloni e altri tipi di impianti spinali realizzati in acciaio inossidabile e (più recentemente) metallo titanio. Il grande vantaggio del titanio è che consente di eseguire una migliore imaging TC e RM dopo l'impianto con poche interferenze. L'acciaio inossidabile provoca una significativa "sfocatura" delle immagini TC e MRI.
Innesto osseo
Altri tipi di materiali utilizzati nella chirurgia spinale includono l'innesto osseo. L'osso viene raccolto dal proprio corpo del paziente (osso autologo) oppure si può usare l'osso da una banca ossea. L'osso della banca ossea (allotrapianto) proviene da cadaveri ed è commercializzato per il trapianto in pazienti. Un problema è che l'osso prelevato dall'osso pelvico del paziente (ileo) può causare dolore cronico; l'altro è che l'offerta di ossa di cadavere può essere limitata.
Proteine morfogenetiche ossee (BMP)
I progressi biologici molecolari si collegheranno a questi progressi della navigazione e dei biomateriali. Molto presto, le proteine di ingegneria genetica denominate Bone Morphogenetic Proteins (BMP) saranno disponibili in commercio per la chirurgia di fusione ossea. Ciò probabilmente eliminerà la necessità dell'uso di osso autologo o alloinnesto e tutte le potenziali morbilità e limitazioni inerenti a questi innesti. La BMP può essere collocata all'interno di una spugna di collagene (proteina) o altri impianti di tipo ceramico e utilizzata al posto dell'osso nelle aree di fusione desiderate (ad es. Spazio del disco, parte posteriore della colonna vertebrale). Pertanto, in futuro, potremmo utilizzare distanziatori biodegradabili o "portatori di fusione" che ospitano il BMP, consentire una fusione solida e quindi dissolversi lasciando indietro solo l'osso di fusione.
Ceramica e fibra di carbonio
Altri materiali sono stati usati come portatori di innesto osseo o sostituti del corpo vertebrale come ceramica e fibra di carbonio. La fibra di carbonio è radiotrasparente, il che significa che gli impianti realizzati con questo materiale non si presentano ai raggi X. Ciò ha il vantaggio di consentire una migliore visualizzazione della fusione ossea. Gli sviluppi futuri porteranno progressi ancora maggiori.
Materie plastiche e polimeri
A causa della potenziale morbilità dell'uso dell'osso di un paziente (osso autologo) e della fornitura limitata di osso da cadavere, l'attenzione è stata rivolta allo sviluppo di materiali più nuovi che fungano da distanziatori e condotti per materiale di innesto osseo. Altre forme di plastica sono in via di sviluppo come le combinazioni di polietere chetone che saranno radiotrasparenti ma che forniranno resistenza e supporto.
Si stanno inoltre sviluppando polimeri di acido polilattico (PLA) che possono effettivamente biodegradarsi nel tempo. In altre parole, il PLA farà il suo lavoro nel trattenere il materiale per innesto osseo e nel fornire supporto abbastanza a lungo da consentire la fusione, per poi dissolversi lentamente (idrolizzarsi) dopo circa un anno. Altri materiali ancora in fase di sviluppo che consentirebbero una certa flessibilità e dinamismo in un impianto spinale. Vi è un certo accordo sul fatto che alcuni impianti spinali potrebbero essere troppo rigidi e sostanze più naturali e flessibili potrebbero essere un substrato migliore da cui gli impianti potrebbero essere realizzati.
Sostituzione del disco o rigenerazione del disco
In futuro, la sostituzione o la rigenerazione del disco potrebbe sostituire il ruolo della fusione in alcuni pazienti. Sebbene la fusione sarà probabilmente sempre una forma di trattamento molto utile in molti pazienti, ci possono essere alcuni pazienti che trarranno beneficio da un disco meccanico artificiale impiantabile. Diverse forme di impianti a disco artificiale sono state utilizzate in Europa e sono attualmente in fase di sperimentazione in studi clinici negli Stati Uniti.
Il vantaggio teorico è che la sostituzione del disco artificiale comporterà un miglioramento del dolore e della funzione con il mantenimento di alcuni movimenti in uno spazio del disco che altrimenti potrebbero essere stati fusi solidamente da tecniche più convenzionali. Altre forme di sostituzione del disco possono comportare il ripristino del nucleo interno del disco solo con un materiale simile al gel e l'utilizzo del rivestimento anulare naturale del disco per contenerlo (senza un componente metallico).
Altrettanto eccitante è la possibilità che le cellule geneticamente modificate possano essere impiantate chirurgicamente o iniettate in un disco degenerato, consentendo la rigenerazione del materiale del disco che può fungere da ammortizzatore come il disco con cui tutti siamo nati. Esiste già qualche esperienza con l'uso di cellule ingegnerizzate nella riproduzione della cartilagine del ginocchio, quindi la possibilità di utilizzo nella colonna vertebrale è reale.
Sommario
Grandi progressi nell'ultimo decennio hanno permesso ai medici di trattare i disturbi spinali in modo più efficace. Ulteriori progressi nello sviluppo dei biomateriali, nella tecnologia guidata da immagini assistita da computer, nella biologia molecolare dell'osso e del disco saranno tutti integrati per sviluppare tecniche molto potenti per il trattamento dei disturbi spinali. È questa integrazione della tecnologia emergente e dei progressi biologici che si tradurrà in piccole incisioni, meno traumi ai tessuti normali, tempi di guarigione più rapidi, sollievo equivalente o migliore da dolore e problemi neurologici e ritorno più rapido allo stato funzionale.
Questo articolo è un estratto del libro Save Your Aching Back and Neck: A Patient's Guide , a cura del Dr. Stewart Eidelson.
