الميكانيكا الحيوية لاستقرار أجهزة تقويم العمود الفقري
تتراوح خيارات التثبيت الجراحي من الدمج غير المعالج إلى الاندماج بمساعدة مزيج من الأجهزة الأمامية والخلفية. هناك إجماع في الأدبيات حول البيئة الميكانيكية المثالية لتعزيز الاندماج الشوكي، درجة أكبر من تثبيت الفقرات المجاورة تعزز فرص الحصول على انصهار عظمي صلب.
تعمل أجهزة العمود الفقري على زيادة صلابة الأجزاء في موقع الاندماج، مما يقلل من الحركة النسبية بين الفقرات أثناء عملية الشفاء البيولوجي، كما تعمل الغرسات الشوكية الخلفية عادةً كأجهزة شريط شد وعندما لا يتم المساومة على وظيفة حمل العمود الأمامي، يمكن لأنظمة التثبيت الخلفية يعزز استقرار العمود الفقري، تتكون الأجهزة الخلفية عادةً من مكونين طوليين (على سبيل المثال، ألواح أو قضبان) ومرفقات قطاعية للفقرات، مما يشكل بنية صلبة.
تعتمد صلابة البناء على حجم وشكل المكونات الطولية وعدد الفقرات الممتدة بواسطة الغرسة وطريقة ربطها بالفقرات والروابط المتقاطعة بين المكونات الطولية، كما يمكن أن تقاوم المكونات الطولية للفقرات قوى الشد ولكن لا يمكنها أن تقاوم بشكل فعال التشوه الزاوي الناجم عن الأحمال التي تم اختبارها أثناء أنشطة الحياة اليومية في ظل وجود قدرة تحمل حمولة ضعيفة للعمود الأمامي.
من ناحية أخرى، فإن أداة العمود الفقري التي تستخدم البراغي الشفافة لديها القدرة على مقاومة كل من الضغط وقوة الشد وكذلك لحظات الانحناء ويمكن للمسامير الشفافة، التي تغطي جميع الأعمدة الثلاثة، نقل الأحمال الضاغطة ولحظة الانحناء من العمود الأمامي، من خلال عنيق إلى المكونات الطولية للأجهزة. وبالتالي، فإن التثبيت باستخدام البراغي الشفافة ينتج عنه بناء أكثر صلابة من السلك أو الخطاف تحت اللوح. ومع ذلك، في حالة وجود خلل في العناصر الأمامية كمكون لتقاسم الحمل، فإن احتمال فشل المسمار (فك أو كسر) مرتفع.
هذا شائع في الكسور شديدة التفتيت في الجسم الفقاري والتي يتم علاجها عن طريق التشتت المفرط باستخدام الأدوات الخلفية. على الرغم من أن التثبيت عبر العظمة يسمح بشراء ثلاثة أعمدة، إلا أن التقارير تشير إلى إمكانية استمرار الحركة الدقيقة في الفراغ بين الفقرات، مما يوفر تفسيرات محتملة لألم الظهر المستمر على الرغم من الانصهار الصلب.
علاوة على ذلك، في حالة عدم الاستقرار المزمن، من الممكن فك اللولب أو الكسر إذا كان دعم العمود الأمامي غير موجود، كما قد يكون هذا هو الحال أيضًا عند تثبيت الاستقرار الضموري المرتبط باضطراب كبير في اثنين من الأعمدة الحاملة الثلاثة، لتعزيز الاستقرار، قد يكون من الضروري زيادة قدرة تحمل العمود الأمامي (على سبيل المثال، استخدام مباعد بين الجسم مثل acage) يوفر هذا الدعم الأمامي الذي يسمح للجهاز الخلفي بالعمل كشريط توتر.
ما إذا كان يجب استخدام جهاز الاندماج بين الأجسام كجهاز قائم بذاته هو أمر محل نقاش. في فترة ما بعد الجراحة المبكرة، يعتمد ثبات الجهاز بين الجسم المستقل بشكل أساسي على قوى الضغط على الغرسة بين الجسم والتي تنتج عن التوتر في الحلقة الليفية والأربطة الجانبية والخلفية الجانبية المتبقية الناتجة عن تشتيت مساحة القرص، أظهرت دراسة ميكانيكية حيوية أن قوة تشتيت مساحة القرص (ومن ثم قوة الضغط على الجهاز بين الجسم) زادت بشكل كبير بما يتناسب مع درجة الإلهاء.
يمكن أن يتسبب تشتيت مفاصل الوجه في الشعور بالألم وفقدان الصلابة القطعية أو فرط الحركة في التمدد. من ناحية أخرى، إذا كان تشتيت مساحة القرص غير كافٍ، فقد لا يكون التحميل المسبق للضغط على الغرسة البينية كافياً، مما يؤدي إلى حركة في واجهة الغرسة والعظام في فترة ما بعد الجراحة المبكرة، يمكن أن يؤدي هذا إلى تأخر الاندماج أو داء المفصل الكاذب وفي بعض الحالات، إزاحة أو هجرة قفص الاندماج نفسه، يمكن أن يؤدي التثبيت الإضافي باستخدام مسامير اللولبية السطحية أو البراغي العنيقة أو تقويم العمود الفقري الخارجي إلى تعزيز ثبات وحدات العمود الفقري الوظيفية العلاجية باستخدام أقفاص بين الأجسام.
تقويم العمود الفقري
تم استخدام أجهزة التقويم كبدائل غير جراحية للانصهار الشوكي في بعض حالات الاستقرار الجزئي والاستقرار الكلي وكمساعدات ما بعد الجراحة لحماية التركيبات الجراحية المستخدمة لتثبيت الاستقرار الكلي في العمود الفقري الصدري القطني، كما يجب أن يحد جهاز التقويم بعد الجراحة من الحركة الكلية للجذع أثناء أنشطة الحياة اليومية العادية وبالتالي حماية البنية الجراحية من الأحمال الكبيرة الناتجة عن حركة الجذع حتى حدوث اندماج بيولوجي صلب.
وظيفة أخرى لتقويم ما بعد الجراحة هي حماية التركيب الجراحي من مستويات الحركة التي قد يكون البناء فيها عرضة للفشل، بالنسبة لمعظم التركيبات الجراحية، تكون هذه الحركات هي الانحناء أو الالتواء، كما يوفر الجهاز التقويمي الصدري القطني المقولب القيد العام الأكبر لحركة الجذع في الانحناء أو الامتداد والانحناء الجانبي والدوران المحوري، حيث يوفر المشد درجة متوسطة من تقييد الحركة الإجمالي، ويكون المشد المطاطي أقل تقييدًا فقط.
مصبوب مخصص يقلل من الحركة الفقرية في العمود الفقري القطني ومع ذلك، فهو أكثر فعالية في تقليل الحركة في المستويات القطنية العلوية منه في المستويات المنخفضة، كما قد تكون هناك حاجة لتمديد الفخذ لزيادة الحد من الحركة في المستويات القطنية القطنية العجزية السفلية. وبالتالي، قد يكون من الممكن زيادة البنية الجراحية المستخدمة لتثبيت الاستقرار الماكرو عن طريق الاختيار المناسب لتقويم ما بعد الجراحة.
تُستخدم أجهزة تقويم عنق الرحم بشكل أساسي للحد من التمدد والانثناء والدوران والانحناء الجانبي والحركة الانتقالية في العمود الفقري العنقي. بالنسبة للعمود الفقري العنقي العلوي (القفا – C2)، فإن أجهزة التقويم ذات الأربعة أعمدة هي الأفضل لتقليل الانثناء وحركة التمدد، كما تعتبر أجهزة التقويم ذات الملصقين فعالة أيضًا في تقليل الانثناء، ومع ذلك، فإن هذه الأجهزة التقويمية لها فعالية محدودة في الانحناء الجانبي والدوران، لشل حركة الإصابات السنية، من الواضح أن الهالة التقويمية هي الأفضل لأنها تحد من الحركة في جميع أجهزة التقويم.
جهاز التقويم الهالة ليس أفضل بشكل ملحوظ من الجبيرة ذات الأربعة أعمدة في شل حركة العمود الفقري الأوسط (C3-5)، حيث توفر الأطواق الصلبة قدرًا معتدلًا من التثبيت عند مستويات منتصف عنق الرحم ولكنها تميل إلى فقدان الفعالية في الجزء العلوي (القذالي – C2) والجزء السفلي من عنق الرحم (C6-7). الملصق هو التقويم الأكثر فاعلية، في حين أن الملصرين فعالان للثني وحده، الهالة هي أفضل تقويم لجميع المستويات في العمود الفقري العنقي العلوي والسفلي، بينما توفر الأطواق الصلبة استقرارًا مناسبًا للاستقرار الميكروي في العمود الفقري الأوسط.
