بخشی از مقاله
چکیده
تخریب دیسک یک فرآیند طبیعی است که با افزایش سن رخ میدهد و موجب تغییراتی در شکل ظاهری و ساختار شیمیایی دیسک میشود، این تغییرات بیولوژیک موجب تخریب دیسک و کمردرد میشود. در تخریبهای خفیف، که تنها قسمتی از دیسک آسیب دیده است، روشهای مستقل از جراحی مانند انواع ثابت کنندههای خارجی مورداستفاده قرار می-گیرد.
روشهای وابسته به جراحی شامل سه گروه فیوژن، جایگزینی دیسک و پایدار کنندههای حرکتی است. در روش فیوژن از کیجها بهمنظور جایگزین کردن آن با دیسک بین مهرهای استفاده میشود، این کیجها غالبا از دو جنس پیک و تیتانیوم هستند. هدف از پژوهش حاضر، بررسی کیج اینفیوژن خلفیکمری با دو ماده مختلف و مقایسه نتایج آن با دیسک سالم است.
به منظور ایجاد مدل هندسی، از مدل واقعی مهرهها و دیسکهای بینمهرهای استفاده شده است. تصاویر با روش سیتی اسکن از مهرههای کمری L1 تا L5 یک بیمار با تخریب دیسک ناحیه L4-L5 تهیه شده و سپس با نرمافزار Mimics، مدل هندسی مهرهها و دیسکهای بینمهرهای طراحی شدهاست. همچنین هندسه کیج، با نرمافزار سالیدورکس طراحی و جایگزین دیسک بینمهرهای در ناحیه L4-L5 شدهاست. تحلیل نهایی در 3 حالت: دیسک سالم، کیج PEEK و کیج تیتانیوم صورت گرفت.
با مقایسه میزان حرکت مهرهها در بارگزاری استاتیکی، بیشترین جابجایی در مهره L1 و L2 و کمترین جابجایی در مهره L4 و L5 رخ میدهد و این گواه این موضوع است که هرچه به سمت مهره L5 میرویم احتمال موفقیت آمیز بودن جراحیهای فیوژن به دلیل حرکت کم مهرهها، بیشتر است و در مقابل باید از دیسکهای متحرک برای مهرههای بالا استفاده کنیم تا امکان حرکت به مهرهها را بدهند. همچنین میزان تنش و فشار روی دیسک طبیعی بسیار کمتر از کیج ها میباشد و در کیج تیتانیوم، این مقدار بیشینه است.
.1 مقدمه
تخریب دیسک یک فرآیند طبیعی است که با افزایش سن رخ میدهد و موجب تغییراتی در شکل ظاهری و ساختار شیمیایی دیسک میشود، این تغییرات بیولوژیک موجب تخریب دیسک و کمردرد میشود.[1] در تخریبهای خفیف که تنها قسمتی از دیسک آسیبدیده است، روشهای مستقل از جراحی مانند انواع ثابتکنندههای خارجی مورداستفاده قرار میگیرد.
روشهای وابسته به جراحی شامل سه گروه فیوژن، جایگزینی دیسک و پایدار کنندههای حرکتی است. درروش فیوژن از کیجها بهمنظور جایگزین کردن آن با دیسک بین مهرهای استفاده میشود، این کیجهاغالباً از دو جنس پیک و تیتانیوم هستند. درحالحاضر، روش قطعی برای برگشت یا حتی به تعویق انداختن فرآیند تخریب وجود ندارد. هرچند روشهای متفاوتی برای درمان پیشنهادشدهاند که به دو گروه اصلی وابسته به جراحی و مستقل از جراحی طبقهبندی میشوند.[2]
با پیشرفت روشهای عددیو فنّاوریهای کامپیوتری، روش اجزاء محدود قادر است انواع موقعیتهای بالینی را به شیوهای واقعبینان تر شبیهسازی کند و بهعنوان یک مکمل کامل, برای تحقیقات تجربی بیومکانیک ستون فقرات بکار رود.[3] مزیت این روش نسبت به روشهای قبلی پیشبینی مقدار تنشهای وارده به دیسک,مهره و رباطهای مربوطه و همچنین اطلاعات بسیار دقیق حرکتی است.
نتایج بهدستآمده از مطالعه میتواند به محققان برای درک بیشتر مکانیسمهای داخلی رفتار ایمپلنت و بخشهای مختلف ستون فقرات کمک کند. تجزیهوتحلیل اجازه کشف یک طیف گسترده از گزینههای مختلف درمان و جراحی را میدهد و همچنین میتوان با استفاده از این روش آزمودن و بهینهسازی هر ایمپلنت را قبل از آنکه حتی تولید شود انجام داد.[2]
روشهای فیوژنی که در حال حاضر بیشترین سهم را در درمانهای وابسته به جراحی به خود اختصاص دادهاند، برای اولین بار توسط آلبی و هیبس در سال 1911 معرفی شدند. در این روش دیسک تخریبشده با یک پیوند استخوانی جایگزین میشود و حرکت در سطح جراحی متوقف میشود و درنتیجه درد تسکین مییابد اما مشکل اصلی این روش، محدود شدن حرکت است که موجب انتقال بار اضافی به اجزای مجاور و درنهایت تخریب این اجزا و دیسکهای دیگر میشود .[4] به علت محدودیت روشهای درمانی موجود برای بیماری دیسک تخریبشده، روش آرتروپلاستی بهعنوان یک روش جایگزین پیشنهادشده است .>5@
ایمپلنتInterbody یا بهاصطلاح "کیج" فضا ساز بهمنظور پیوند بافت استخوانی میزبان در درون و اطراف کیج برای بهبود ثبات بیولوژیکی از طریق پشتیبانی مکانیکی محور ثابتشده ستون فقرات و افزایش ثبات اولیه در سه بعد مورداستفاده قرار میگیرد.[6] کیجها از دو جنس PEEK و تیتانیوم تشکیلشدهاند که به دو نوع ثابت و باز شونده تقسیم میشوند. این کیجها جایگزین مایع بین مهرهای ستون فقرات میشوند که ابتدا مایع بین مهرهای توسط ابزاری بنام ترایل بهطور کامل برداشته میشود و سپس بعد از اندازهگیری - اندازهگیری فضای بین مهرهای برای استفاده کیج مناسب - کیج را جایگذاری میکنند.
فیژون کمری درون بدنی میتواند یک جایگزین مناسب برای درد کمر مزمن باشد هنگامیکه روشهای قدیمی جهت درمان این بیماری مثمر ثمر نباشند. اگرچه آلیاژ تیتانیوم یک نرخ همجوشی خوبی دارد اما معایبی مانند نشست کیج در مهره مجاور و مشکلات رادیولوژی کی در ارزیابی همجوشی و ترکیب را نیز دارد. همجوشی قدامی کمر یک عملیات است که در قسمت پایین ستون فقرات انجام میشود. عمل همجوشی کمک میکند تا دو یا چند استخوان باهم به یک استخوان جامد رشد کنند.[7] هدف از پژوهش حاضر، بررسی کیج اینفیوژن خلفیکمری با دو ماده مختلف و مقایسه نتایج آن با دیسک سالم است.
2 مواد و روشها
در این پژوهش به منظور ایجاد مدل هندسی، از مدل مهرهها و دیسک بینمهرهای استفاده شده است. تصاویر با روش سیتی اسکن از مهرههای کمری L1 تا L5 یک بیمار با تخریب دیسک ناحیه L4-L5 تهیه شده است. اطلاعات تصاویر تهیه شده در جدول 1 آمده است. در قدم بعدی، این تصاویر با فرمت DICOM وارد نرمافزار Mimics نسخه 10,1 شده تا هندسه اولیه مهرهها و دیسکهای بینمهرهای ایجاد شود. سپس هندسه اولیه با فرمت ابرنقاط وارد نرمافزار سالیدورکس نسخه 2015 شده و هندسه نهایی مطابق شکل 1 ایجاد شده است.
