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生醫材料(四):腰椎退化性疾病治療

脊椎是人體重要的骨骼肌肉系統,提供支持軀幹、保護脊髓和進行身體運動的功能。而腰椎退化性疾病是臨床常見的問題。人體腰椎總共有五節椎體,椎體後方內有神經通過,所以也提供保護神經組織的功能。各個椎體間有椎間盤、小面關節、和韌帶以維持脊椎的穩定。若是其中之一出了問題,則會壓迫到神經產生疼痛、麻痺、或是無力的症狀。如椎間盤突出則會壓迫坐骨神經產生坐骨神經痛,小面關節和韌帶的退化則會產生椎體滑脫及椎管狹窄
 
 
 
脊椎是人體重要的骨骼肌肉系統,提供支持軀幹、保護脊髓和進行身體運動的功能。而腰椎退化性疾病是臨床常見的問題。人體腰椎總共有五節椎體,椎體後方內有神經通過,所以也提供保護神經組織的功能。各個椎體間有椎間盤、小面關節、和韌帶以維持脊椎的穩定。若是其中之一出了問題,則會壓迫到神經產生疼痛、麻痺、或是無力的症狀。如椎間盤突出則會壓迫坐骨神經產生坐骨神經痛,小面關節和韌帶的退化則會產生椎體滑脫及椎管狹窄。
 
椎間盤突出: 椎間盤包含中間的髓核及纖維外環所構成。隨著年齡增加,椎間盤內的水分含量會慢慢減少,同時喪失其承受重量的彈性當壓力增加時會使椎間盤突出壓迫到神經,通常產生患側肢體麻痛及乏力,也就是坐骨神經痛。

傳統上對於椎間盤突出會先以保守治療為主,如口服止痛藥及復健治療。若保守治療失敗就需要外科手術介入了。一般採取椎間盤切除術,由腰部背後皮膚切口進入,再找出突出的椎間盤後進行切除以達到神經減壓的效果。

近年來由於科技的進步,內視鏡椎間盤切除術漸漸的普及應用。與傳統的手術方式比較,內視鏡椎間盤切除術可以在局部麻醉下完成,所以恢復較快甚至可當天出院。而藉由內視鏡及影像系統,可以清楚的看到神經以及壓迫神經的椎間盤,進而方便切除。2013年Pain Physician期刊報導,內視鏡椎間盤切除術可以有效減輕病患的神經覺症狀,並且有較低的併發症機率,另外可在局部麻醉下完成,減少全身麻醉可能的併發症。
 
腰椎滑脫: 當小面關節及脊椎旁的韌帶因退化失去原有的強度及功能時,脊椎就會產生不穩定進而造成滑脫。常見的症狀有緩慢而漸進的下背痛,有時會輻射到臀部及大腿前側或外側,或合併神經壓迫。治療上先採取保守治療,包含休息、口服止痛藥、和復健治療。當保守治療無效時,就可考慮侵入式的手術治療。
 
椎管狹窄:當椎間盤、小面關節、和韌帶慢慢失去原有功能時,脊椎的穩定性會變差。為了彌補脊椎退化的不穩定,人體會慢慢的在脊椎周圍長出骨刺,希望藉由骨刺覆椎間盤或小面關節,讓脊椎回復其穩定性。同樣的,韌帶也會隨之增厚以增加脊椎的穩定。

但是這些增生的組織無法提供強而有力的支持,反而會造成椎管狹窄壓迫神經。症狀除了背痛之外,也可能壓迫到脊椎神經根而引發類似椎間盤突出的坐骨神經痛等神經症狀。另外椎管狹窄的一個特殊症狀是神經性間歇性跛行,也就是行走、運動或站立時腳麻痛的症狀加劇,但在休息、坐下或蹲下改變姿勢時就可以緩解。
 
腰椎手術: 對於腰椎滑脫和椎管狹窄的病人,當保守治療無法有效減少症狀或是病況加劇時,就需考慮手術治療。傳統上,腰椎滑脫和一部分椎管狹窄的病人會接受脊椎融合性手術,也就是以剛性的骨釘由後方打入椎體再用金屬桿連接起來,配合椎間融合支架的使用達成脊椎融合的目的。

病人被固定起來的節段就會融合固定而無法活動,病患會覺得腰部嚴重僵硬。且因金屬的彈性係數與人體骨頭相差過大,造成過度的應力集中於鄰近節數的椎間盤和關節小面,造成鄰近椎節加速退化。近年來有所謂的脊椎動態固定系統的使用,其特點為可以穩定脊椎並保留脊椎原有伸展彎曲的功能,又可以有效解決神經壓迫的問題。

以常見的Dynesys脊椎動態固定系統來說,它包含了三個部分: 1. 鈦合金所做的骨釘,用於打入椎體內、2. 由聚乙烯-聚丁烯所做的張力拉繩,用來連接骨釘,提供適度的張力以保持整個系統的硬度及穩定、3. 由聚碳酸酯-氨基鉀酸酯所製造的間隔裝置,用以環套在張力拉繩外圍並頂住兩端的骨釘,用來支撐壓迫的力量並適當的轉移應力。2012年Journal of Spinal Disorders and Techniques期刊指出,脊椎動態固定系統可以減少鄰近節數的退化,並助於減少神經的疼痛。2013年臨床報導,使用Dynesys脊椎動態固定系統來治療腰椎退化的病患,可有效的減緩背痛並保持脊椎的活動度。

儘管如此脊椎動態固定系統還是無法應用於每種脊椎的疾病,不同設計需考量病患狀況選用。有些滑脫的病人還是需要固定及骨融合以提供更好的穩定度。因此在剛性固定與動態固定系統之間,又發展出半剛性穩定系統。以Medtronic的產品Legacy為例,此系統的特點是用與人體骨頭硬度較相近的聚醚醚酮 (Polyetheretherketone, PEEK)作為連接桿的材質,植入後將中軸應力重新分配,將大部份的中軸應力分配至椎體,減少椎間盤和關節小面的應力,減低鄰近椎節病變的風險,在配合上支架的使用達到骨融合的效果。

根據2013年European Spine Journal報導,使用PEEK作為連接桿的半剛性穩定系統可以有效減少上一節相鄰椎節關節小面的應力,減少鄰近椎節病變的機率。雖然新發展的脊椎穩定系統在臨床治療有早期良好效果,長期成功率仍須追蹤探討確定其成效。(本文由科技部補助「健康醫藥新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿)

責任編輯:林永昇|弘光科技大學化妝品應用系暨化妝品科技研究所
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