Künstliche Discs - Die Zukunft ist hell
Ungefähr 80% der Amerikaner leiden mindestens einmal im Leben unter erheblichen Rückenschmerzen, und für viele Menschen sind Wirbelsäulenerkrankungen ein lebenslanges Problem. Die persönlichen und finanziellen Kosten, die mit diesem weit verbreiteten Problem verbunden sind, sind umwerfend. Eine der Hauptursachen für Rückenschmerzen und Wirbelsäulenerkrankungen ist die Degeneration der Bandscheiben. Bandscheibendegeneration ist schmerzhaft und oft schwer zu behandeln. Eine der vielversprechendsten chirurgischen Optionen, die derzeit entwickelt werden, ist die Verwendung künstlicher Bandscheiben.
Was ist eine Bandscheibe?
Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Wirbeln in Ihrer Wirbelsäule (Bandscheiben) dienen als Stoßdämpfer für Ihre Wirbelsäule. Mit zunehmendem Alter können sich diese Scheiben verschlechtern. In diesem Fall verlieren sie ihre stoßdämpfenden Eigenschaften und verursachen Schmerzen und Abnutzungserscheinungen am Wirbel.
Aktuelle Behandlungsmöglichkeiten
Nicht-chirurgische Optionen für Menschen mit Nacken- und Rückenschmerzen umfassen Ruhe, Hitze, Schmerzmittel, physikalische Therapie und Manipulation durch Chiropraktiker. Leider scheitern diese Behandlungen bei einer signifikanten Anzahl von Patienten.
Wenn nichtoperative Behandlungsoptionen versagen, ist die Operation oft der nächste Schritt. Dies bedeutet normalerweise eine Wirbelsäulenfusionsoperation. Leider gibt es eine Reihe von Nachteilen bei der Durchführung einer Wirbelsäulenfusion. Erstens heilt oder "verschmilzt" der Knochen nicht immer richtig. Tatsächlich schwanken die Gesamterfolgsraten für diese Verfahren zwischen 48% und 89%. Zweitens führt eine Wirbelsäulenfusion auf einer oder mehreren Ebenen zu Steifheit und verminderter Bewegung der Wirbelsäule. Drittens erhöht die Fusion der Wirbelsäule auf einer oder mehreren Ebenen die Belastung für den Rest der Wirbelsäule. Dieser übertragene Stress kann dazu führen, dass sich auf den anderen Ebenen neue Probleme entwickeln, die zu zusätzlichen Rückenoperationen führen können. Natürlich ist eine alternative Behandlungsoption erforderlich.
Künstliche Discs - Warum sind sie wichtig?
Wir haben alle von Hüft- und Kniegelenkersatzoperationen gehört. Diese Verfahren haben Menschen, die in diesen Bereichen unter Schmerzen leiden, viel Erleichterung verschafft. Aber was ist mit Bandscheibenersatz? Ist dies die Option, nach der Millionen von Patienten mit Rückenschmerzen gesucht haben?
Die Idee des Bandscheibenersatzes ist nicht neu. Dies wurde erstmals vor 40 Jahren versucht, als ein Chirurg Edelstahlkugeln in die Bandscheibenräume von über 100 Patienten implantierte. Auf diese Pionierarbeit folgten mehr als ein Jahrzehnt Forschungen zu den degenerativen Prozessen der Wirbelsäule, der Biomechanik der Wirbelsäule und der Biomaterialien, bevor ernsthafte Bemühungen zur Herstellung einer künstlichen Bandscheibe wieder aufgenommen wurden. Der Ersatz künstlicher Bandscheiben gilt heute als experimentell und ist von der Food and Drug Administration (FDA) noch nicht zugelassen. Ziel ist es jedoch, ein Gerät zu entwickeln, das die durch Bandscheibendegeneration verursachten Schmerzen beseitigt und gleichzeitig Mobilität und Funktion beibehält.
Künstliche Discs - Hauptmerkmale des Designs
Es gibt eine Vielzahl von Faktoren, die Designer bei der Entwicklung einer künstlichen Scheibe berücksichtigen müssen. Das Gerät muss in der Lage sein, den richtigen Zwischenwirbelabstand einzuhalten, den gesamten Bewegungsbereich zu berücksichtigen und Stabilität zu gewährleisten. Es muss auch in einer Vielzahl von Größen erhältlich sein, um die Anforderungen an die Körpergröße und den Abstand des Patienten zu erfüllen. Wie eine natürliche Bandscheibe muss die künstliche Bandscheibe als Stoßdämpfer fungieren, insbesondere wenn sie gleichzeitig in mehreren Wirbelsäulenebenen eingesetzt werden soll. Schließlich muss die künstliche Scheibe sehr langlebig sein. Das Durchschnittsalter eines Patienten, der einen Bandscheibenersatz benötigt, liegt bei etwa 35 Jahren. Dies bedeutet, dass die künstliche Bandscheibe mindestens 50 Jahre halten muss, damit keine Revisionseingriffe erforderlich sind. Es wurde geschätzt, dass eine Person 2 Millionen Schritte pro Jahr macht und 125.000 Biegungen durchführt. Daher würde es über die 50-jährige Lebenserwartung der künstlichen Bandscheibe mehr als 106 Millionen Zyklen geben. Diese Schätzung berücksichtigt nicht einmal die subtilen Bandscheibenbewegungen, die bei den 6 Millionen Atemzügen pro Jahr auftreten!
Aus was eine künstliche Scheibe hergestellt wird, ist auch ein wichtiger Faktor bei der Entwicklung dieser Technologie. Es muss aus Materialien bestehen, die sicher in den menschlichen Körper implantiert werden können, keine allergischen Reaktionen hervorrufen und andere Teile der Wirbelsäule nicht beschädigen. Es wäre auch ideal, wenn die künstliche Scheibe aus einem Material hergestellt wäre, das auf einem Röntgen- oder einem anderen Bildgebungstest leicht erkennbar wäre. Dies würde es dem Chirurgen erleichtern, die Wirksamkeit der künstlichen Bandscheibe im Laufe der Zeit zu überwachen.
Künstliche Discs - Was ist am Horizont?
Heutzutage werden 4 "Arten" von künstlichen Scheiben untersucht und getestet. Dazu gehören Verbundscheiben, hydraulische, elastische und mechanische Scheiben. Das Folgende ist eine kurze Beschreibung von jedem.
Composite-Discs
Die bislang am häufigsten implantierte Bandscheibe ist eine zusammengesetzte Bandscheibe mit der Bezeichnung Link SB Charité (jetzt CHARITÉ Artificial Disc, DePuy Spine, Inc.). Dieses Gerät besteht aus einem Abstandshalter aus Polyethylen und zwei separaten Metallendplatten und ist in verschiedenen Größen erhältlich. Es hat auch einen Ring um ihn herum, um es auf einem Röntgenbild sichtbar zu machen.
CHARITÉ Künstliche Scheibe
Foto mit freundlicher Genehmigung von DePuy Spine, Inc.
Die Food and Drug Administration (FDA) hat die CHARITÉ Artificial Disc (DePuy Spine, Inc., Raynham, MA) zur Behandlung von Schmerzen im Zusammenhang mit degenerativen Bandscheibenerkrankungen zugelassen. Das Gerät wurde für die Verwendung auf einer Ebene in der Lendenwirbelsäule (von L4-S1) für Patienten zugelassen, die nach mindestens sechs Monaten nicht-chirurgischer Behandlung keine Linderung von Rückenschmerzen hatten.
Dieses Gerät wurde über tausend europäischen Patienten mit relativ guten Ergebnissen implantiert. Weitere klinische Studien mit diesem Gerät werden in Europa, den USA, Argentinien, China, Korea und Australien durchgeführt.
Es gab mehrere Berichte über Ergebnisse einer künstlichen Gebärmutterhalsscheibe, die ursprünglich in Bristol, England, entwickelt wurde. Diese Scheibe ist ein Kugelgelenk aus Edelstahl. Es wird mit Schrauben am Wirbel befestigt. Die Ergebnisse dieses Geräts sind gut und weitere klinische Studien werden in Europa und Australien durchgeführt.
Die Bristol Disc
Das Bryan Cervical Disc System ist eine weitere künstliche Scheibe aus Verbundwerkstoff mit einem reibungsarmen, verschleißfesten und elastischen Kern mit zwei anatomisch geformten Metallplatten. Eine flexible Membran bildet einen abgedichteten Raum und enthält ein Schmiermittel, um Reibung und Verschleiß zu verringern. Das Implantat ermöglicht eine normale Bewegungsfreiheit und ist in fünf Größen erhältlich. Die ersten klinischen Erfahrungen mit der Bryan Total Cervical Disc Prothese sind vielversprechend.
Bryan Bandscheibenprothese
Hydraulische künstliche Scheiben
Hydraulische künstliche Scheiben haben einen gelartigen Kern, der mit einem dicht gewebten "Mantel" aus Polyethylen bedeckt ist. Vor der Implantation wird der pelletförmige Hydrogelkern komprimiert und dehydratisiert, um seine Größe zu minimieren. Sobald es implantiert ist, lässt die äußere gewebte Hülle Flüssigkeit zum Kern durch, der sofort beginnt, Flüssigkeit aufzunehmen und sich auszudehnen. Der größte Teil der Expansion findet in den ersten 24 Stunden nach der Operation statt, obwohl es ungefähr 4 bis 5 Tage dauert, bis der Hydrogelkern die maximale Expansion erreicht. Das Einsetzen von zwei hydraulischen Implantaten in den Bandscheibenraum bietet im Allgemeinen die Hebevorrichtung, die zur Wiederherstellung und Aufrechterhaltung der Bandscheibenraumhöhe bei den meisten Patienten erforderlich ist.
PDN Prosthetic Disc Nucleus
Diese Art von künstlicher Scheibe wurde ausgiebig getestet und die Ergebnisse waren gut. Derzeit werden weitere klinische Bewertungen in Europa, Südafrika und den USA durchgeführt.
Elastische Scheiben
Künstliche Scheiben vom elastischen Typ bestehen aus einem Gummikern, der mit zwei Titan-Endplatten verbunden ist. Die Testergebnisse sind gemischt. 6 Patienten, die diese Art von künstlicher Bandscheibe erhielten, wurden nach mindestens 3 Jahren untersucht. Zu diesem Zeitpunkt wurden die Ergebnisse wie folgt bewertet: 2 ausgezeichnet, 1 gut, 1 mittelmäßig und 2 schlecht. Eine der elastischen Scheiben bei einem Patienten mit einem schlechten Ergebnis entwickelte einen Riss im Gummi. Seitdem wurde eine elastische Scheibe der zweiten Generation aus Silikon anstelle von Gummi für weitere Tests zugelassen.
Acroflex Disc
Mechanische Scheiben
Für die Lendenwirbelsäule wurden mehrere Gelenk- oder Kugelscheiben entwickelt. Ein Gerät aus Metallscharnierplatten mit dazwischenliegender Feder wurde an Schafen mit guten Ergebnissen getestet. Eine andere Vorrichtung hat einen Polyethylenkern und Metallendplatten mit zwei vertikalen Flügeln. Patienten, die dieses Implantat erhielten, berichteten von guten bis ausgezeichneten Ergebnissen.
Die Zukunft ist hell
Ein künstlicher Bandscheibenersatz ist nicht nur möglich, sondern hat auch das Potenzial, die Behandlung der Wirbelsäulendegeneration zu revolutionieren und Millionen von Rückenschmerzen zu lindern. Die Entwicklung einer künstlichen Scheibe birgt noch viele Herausforderungen, aber die Ergebnisse der ersten Bemühungen sind vielversprechend. Bleiben Sie dran ... die Zukunft ist hell.
