Tiểu luận Ứng dụng Laser công suất cao trong điều trị thoát vị đĩa đệm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN VẬT LÝ KỸ THUẬT Y SINH MÔN HỌC: ỨNG DỤNG LASER TRONG Y HỌC BÁO CÁO TIỂU LUẬN: ỨNG DỤNG LASER CÔNG SUẤT CAO TRONG ĐIỀU TRỊ THOÁT VỊ ĐĨA ĐỆM THÁNG 06 NĂM 2010 LỜI CẢM ƠN 2 Cảm ơn PGS. TS. Trần Minh Thái đã hết lòng, tận tâm giảng dạy chúng em môn học Ứng Dụng Laser trong Y Học. MỤC LỤC 3 I. Tổng quan 3 II. Nội dung 1. Góc nhìn giải phẩu học 5 2. Phân loại tình trạng bệnh lý đĩa đệm 7 3. Đối tượng thực hiện phương pháp PLDD 8 4. Quy trình thực hiện PLDD 12 5. Điều trị sau phẩu thuật 28 III. Kết luận 33 Tài liệu tham khảo 34 I. Tổng quan: 4 Thoát vị đĩa đệm là một bệnh lý chèn ép gốc thần kinh cột sống bởi đĩa đệm gây ra đau ở cột sống và mất cảm giác ở các cơ quan tương ứng với dây thần kinh. Theo thống kê của Choy năm 2000 [1], số đĩa đệm có tỷ lệ như sau với mẫu 621 bệnh nhân: Bảng 1: thống kê số đĩa đệm thoát vị ở 621 bệnh nhân [1] Trước năm 1934, các cách điều trị thoát vị đĩa đệm chủ yếu là mổ hở hút dịch. Năm 1975, Hijikata thực hiện việc tiêm hút đĩa đệm thoát vị. Đến năm 1983, Kambin sử dụng phương pháp mổ nội soi cắt và hút đĩa đệm. Năm 1984, Onik sử dụng kỹ thuật nucleotome để điều trị đĩa đệm. Hầu hết các kỹ thuật kể trên có chi phí điều trị cao và bệnh nhân lâu hồi phục. Vào những năm 60 của thế kỷ trước, laser được phát minh. Từ đấy, laser được ứng dụng rất nhiều vào đời sống và kỹ thuật, y học. Các ứng dụng có thể kể đến như ứng dụng đọc mã vách, ứng dụng vào việc cắt đốt kim loại, vật liệu Nhờ có hiệu ứng sinh học như bốc lớp bay hơi tổ chức để cắt và hiệu ứng quang đông để hàn, laser công suất cao được sử dụng rộng rãi trong phẩu thuật. Năm 1986, kỹ thuật điều trị thoát vị đĩa đệm bằng laser công suất cao đầu tiên được ra đời bởi Choy. Kỹ thuật này nhằm giúp bệnh nhân nhanh chóng phục hồi và giảm đau ở cột sống do thoát vị đĩa đệm. Số ca PLDD được thống kê trong bảng 2. Bảng 2: thống kê số ca PLDD của Choy từ năm 1986 đến năm 2003 Trong báo cáo tiểu luận này, sinh viên sẽ trình bày chi tiết vấn đề điều trị thoát vị đĩa đệm bằng laser công suất cao PLDD. II. Nội dung: 5 1. Góc nhìn giải phẩu học: Cột sống là nơi xuất phất của các sợi thần kinh ngoại biên. Cột sống được chia làm 3 phần là cột sống cổ, cột sống lưng và cột sống thắt lưng như hình 1. Cột sống được cấu tạo từ các đốt sống, ở giữa các đốt sống là các đĩa đệm để giảm áp lực ép giữa các đốt sống với nhau và giúp cho cơ thể thực hiện các động tác với cổ, lưng và hông. Về mặt cấu tạo, đĩa đệm bao gồm 3 phần chính như sau như hình 2:  Vòng bọc: bao gồm 20% proteoglycan và 60% collagen. bao gồm từ 15 tới 25 lớp cấu tạo từ các bó sợi. Mỗi lớp dày từ 0.14 tới 0.52mm. Các lớp sẽ dày hơn ở phía ngang và phía trong. Độ cao của đĩa vào khoảng 20 tới 62 bó sợi. Giữa các lớp là 0,22mm vật liệu gelatine. Không có sự liên kết giữa lớp và lớp. Tổng số lớp của mỗi vòng bọc sẽ tăng khi đốt sống càng nằm ở dưới cột sống [2]. Hình 1: mô hình cột sống và các đốt sống của cơ thể người 6 Hình 2: cấu tạo của đĩa đệm cột sống.  Nhân: cấu tạo từ 65% proteoglycans, 20% colagen và nước. Nhân dịch chuyển và nở ngnag khi cột sống dịch chuyển ép dọc. Theo nghiên cứu của [2], 14% của 105 đĩa đệm là có lỗ rò rỉ và 93% của các lỗ rò rỉ này là nằm ở vùng phía sau và ở mặt bên. Và 27% các lỗ rò rỉ này tiếp xúc với các gốc thần kinh.  Endplate: bao gồm lớp phẳng mỏng cấu tạo từ hyaline cartilage. Lớp này mỏng đi ở giữa. Các chất dinh dưỡng tới được đĩa đệm qua endplate bằng sự khuếch tán. Quá trình lão hóa của đĩa đệm được đề cập chi tiết bởi Choy như sau [1]:  Đĩa: thoái hóa đĩa đệm đáng chú ý nhất là mất proteoglycan. Thay đổi tải trọng của cột sống dẫn đến thay đổi mức proteoglycan trong đĩa đệm. Proteoglycan được tổng hợp dưới pH thấp hơn so với các protein khác. pH trong đĩa đệm khỏe mạnh là từ 6.9 tới 7.5 và đĩa đã thoái hóa là 6.5. Hút thuốc lá tăng mức lactate trong đĩa đệm và giảm pH. Sự tăng tỷ lệ của elastin thành proteoglycan đã được ghi nhận. Tỷ lệ elastin và collagen trong nhân giảm so với tuổi. Sự thoái hóa đĩa đệm khác nhau từ tổng lượng và phân bố của các loại collagen.  Vòng bọc: dưới 40 tuổi, vòng bọc sắp xếp dạng long chim. Trên 40 tuổi, cấu trúc này bị phá vỡ do xơ hóa, các sợi bị đứt, mất sợi collagen và bị ảnh hưởng bởi proteoglycan hoặc do bướu ảnh hưởng. Độ dày của vòng bọc tăng lên so với tuổi tác. Các vết rách của vòng bọc sẽ có ảnh hưởng đến cả toàn bộ đĩa đệm.  Nhân: khi bị lão hóa, nhân giảm Cs và HA và tăng tỷ lệ KS/CS, tăng tỷ lệ đường so với glycoproteins, xơ hóa, u bướu và vôi hóa. Nhiễm mỡ cũng là 1 biểu hiện của sự lão hóa đối với nhân.  Endplate: bị vôi hóa khi tuổi thọ con người tăng và sau đó được thay thế bởi xương. Do đó, càng về già thì người ta quan sát thấy có mạch máu đi vào tới endplate để thay thế quá trình thẩm thấu. Endplate được tách rời khỏi tế bào tiền u xương ở 51.1% người trên 77 tuổi. Endplate có thể bị thoát vị cùng với vòng bọc ở người già. Một điều đáng chú ý khác là sự không đồng đều của endplate cũng là dấu hiệu lão hóa. Nhóm của Fujita đã tím ra rằng các mô xương thường tấn công endplate để đi vào nhân thực hiện sự vôi hóa bằng con đường thẩm thấu và mang theo proteinases đi vào đĩa đệm. Các enzyme cytokines như interleukin I có thể được kích hoạt và phá vỡ các cấu trúc proteoglycan của nhân [2]. Cơ chế gây đau được đề cập chi tiết bởi Choy [1] như sau:  Đối với đĩa đệm, các quá trình hóa học xảy ra torng đĩa do bị chấn thương có thể kích thích nhạy hóa DRG (dorsal root ganglion) và gây đau.  Đối với gốc thần kinh: áp suất bình thường của đĩa đệm gây ra trên sợi thần kinh là 400 mmHg. Nếu áp suất này tăng cao sẽ gây tê, tình trạng bất lực cục bộ nhưng không gây đâu. Tăng sức ép lên gốc thần kinh còn có thể gây ra tăng dòng máu nuôi (khoảng từ 5-10mm Hg tăng thêm sức ép lên dây thần kinh), tăng tính thấm của mạch, tăng áp lực nội bào, thay đổi cân bằng ion và tăng sự dẫn truyền xung thần kinh (50-75 mmHg). Viêm rễ thần kinh có thể gây đau. Và còn nhiều nguyên do ảnh hưởng gây đau mà chưa được ghi nhận bằng chẩn đoán hình ảnh. Việc thoái hóa đĩa đệm được ghi nhận là gây viêm rễ thần kinh. Thêm vào đó, các nhóm nghiên cứu của Saal [4] và Willburger [5] khẳng định việc gây viêm ở đĩa 7 đệm thoát vị là do phospholipase A2 gây ra. Tuy nhiên, [5] khẳng định rằng prostaglandin giải phóng từ đĩa đệm khoảng 1/30 từ tế bào hoạt dịch, khác thấp và hiệu ứng viêm sẽ do phản ứng miễn dịch nhiều hơn. Các phương pháp chẩn đoán dùng trong chẩn đoán thoát vị đĩa đệm:  Phương pháp CT: vết rách lớn hơn 2.5mm có thể ghi nhận được bởi ảnh CT. Rễ thần kinh kết nối có thể bị nhầm lẫn với việc thoát vị đĩa đệm. CT-myelogram có thể tốt hơn MRI để chẩn đoán cho người đã phẩu thuật.  Phương pháp MRI: ứng với thời gian T2 ngắn ta sẽ quan sát được việc thoái hóa đĩa đệm nhưng sự liên quan đến cấu trúc là chưa rõ rang. Phương pháp MRI này không rõ rang bằng phương pháp discography để quan sát giải phẩu đĩa đệm.  Discography: phương pháp này gây ra kích thích cơ học, có thể để lại di chứng đau sau khi thực hiện kiểm tra. Phương pháp này chỉ thực hiện khi đau kéo dài quá 4 tháng, các phương pháp CT, MRI và myelogram không cho phép xác định được nguồn gốc đau. 2. Phân loại tình trạng bệnh lý đĩa đệm Việc phân loại thoát vị đĩa đệm được quy định như hình 3. Việc thoát vị đĩa đệm được phân loại như sau:  Đĩa đệm bình thường  Đĩa đệm thoái hóa  Đĩa đệm có vết rách và lồi ra  Đĩa đệm thoát vị  Đĩa đệm bị co hẹp do đã thoát vị nhân 8 Hình 3: phân loại các giai đoạn của thoát vị đĩa đệm. 3. Đối tượng thực hiện phương pháp PLDD: Phương pháp PLDD chỉ được thực hiện trên bệnh nhân khi đã xác định đầy đủ dấu hiệu của bệnh thông qua chẩn đoán hình ảnh bằng phương pháp MRI hoặc các phương pháp khác xác định chính xác vị trí đĩa đệm thoát vị. Phương pháp MRI chỉ được thực hiện khi nghi vấn lâm sang đã được đặt ra. Các phương thức chẩn đoán hình ảnh có thể sử dụng được đề cập trong bảng 3. Bảng 3: các phương pháp chản đoán hình ảnh được xếp theo thứ tự cho hình ảnh tốt nhất 9 Một số hình ảnh tương ứng với các phương pháp chẩn đoán hình ảnh kể trên được trình bày sau đây. Hình 4: ảnh myelogram của cột sống Hình 5: Ảnh chụp CT của đốt ống L5-SI. Ảnh bên trái cho thấy có sự thoát vị. Ảnh bên phải cho thấy có mảnh tự do. 10 Hình 6: ảnh MRI ở L5-S1 có sự thoát vị. Hình 7: Ảnh MRI chụp đốt sống L5-S1 có sự thoát vị nhân. 11 Hình 8: Ảnh chụp bởi nhiều thiết bị. Trên cùng bên trái là ảnh cắt dọc MRI. Trên cùng bên phải là ảnh discogram. Dưới bên trái là ảnh cắt ngang cho thấy có sự thoát vị ép rễ thần kinh bên trái. Dưới bên phải là ảnh CT có cảm quang. Lưu đồ thực hiện khám và chẩn đoán hình ảnh để quyết định thực hiện hay không PLDD được đề cập trong hình 9. Việc thực hiện PLDD phải được quyết định 1 cách cẩn thận vì đây là phẫu thuật xâm lấn tốn kém và có những ảnh hưởng nhất định cho các cơ quan lân cận. Nếu thoát vị nhiều đĩa đệm thì thực hiện từng đĩa một và cách nhau 3 tháng. Những chỉ định không được thực hiện PLDD được đề cập bởi Choy như sau [2]:  Bệnh nhân có các triệu chứng đau cột sống nhưng chưa quá thời gian 3 tháng điều trị bằng các phương pháp khác. 80 tới 85% bệnh nhân với các bệnh đĩa đệm có dấu hiệu khả hơn quan sau khi thực hiện phương pháp trị liệu như nghỉ ngơi trên giường, thư giãn cơ, dùng thuốc kháng viêm, vật lý trị liệu Phương pháp PLDD đắt tiền hơn, can thiệp và gây đau, thêm vào đó, chất steroid tiêm vào người có thể làm yếu collagen.  Bệnh nhân có nhiều bệnh lý cột sống  Bệnh nhân bị vẹo cột sống  Bệnh nhân được đang thực hiện chẩn đoán ung thư  Bệnh nhân bị gãy đốt sống  Xương chèn ép lên rễ thần kinh  Bệnh nhân có các mảnh tự do (20% không thể xác định bằng MRI). Nếu không có sự kết nối giữa mảnh và đĩa gốc, mảnh này sẽ đi liền lại vào đĩa gốc.  Có khí trong đĩa đệm 12 Hình 9: lưu đồ chẩn đoán lâm sang và hình ảnh thực hiện quyết định mổ hở, PLDD hoặc không mổ.  Bệnh nhân nam trên 80 tuổi. Vì nước trong nhân đĩa đệm rất ít.  Patients with a hemangioma adjacent to the disc.  Patients with a hemorrhagic diathesis that cannot be reversed.  Bệnh nhân có đa xơ cứng  Bệnh nhân bị các chứng thoái hóa ở thần kinh trung ương.  Bệnh nhân bị nhiễm trùng hệ thống  Bệnh nhân bị bệnh không sống quá 1 năm  Bệnh nhân bị hoảng sợ với các dụng cụ phẫu thuật. 4. Quy trình thực hiện PLDD: Sau khi được chỉ định thực hiện PLDD, quá trình phẫu thuật PLDD được thực hiện bằng cách sử dụng laser công suất cao. Bước thực hiện khó khăn nhất của phẫu thuật PLDD là việc đặt kim. Việc đặt kim này sẽ được thực hiện với sự trợ giúp của thiết bị chụp ảnh tia X huỳnh quang C-arm. Để có thể thực hiện tốt công việc đặt kim, máy C-arm được sử dụng kết hợp với bàn mổ có thể dịch chuyển từng milimet để có những góc nhìn tốt nhất khi đặt kim (như hình 10). 13 Hình 10: bàn mổ có thể di chuyển từng milimet để có góc nhìn kim tốt nhất Đĩa đệm thắt lưng: 1. Bệnh nhân được đặt lên bàn mổ với đầu nằm về phía trái hoặc phải (hình 11). 2. Bệnh nhân sẽ được yêu cầu thực hiện theo hành động của màn ảnh hiển thị. 3. Phần vị trí xương chậu sẽ được vẽ với bút vẽ không xóa được, và kim sẽ không thể đi vào từ phía nam của đường này (hình 12). 4. Phần giữa của xương sống được vẽ như hình 12. 5. Đường thẳng song song và trên đường giữa 10 cm được vẽ (hình 12) 6. Bậc C-arm 7. Hình ảnh của đĩa đệm tương ứng được hiển thị 14 Hình 11: bệnh nhân được đặt nằm nghiêng, đầu hướng qua trái hoặc phải 8. Kim dẫn dài được đặt lên người bệnh nhân hướng tới đĩa đệm (hình 12). 9. Vẽ đường thẳng dọc kim (hình 12) 10. Điểm kim đi vào là giao điểm của đường thẳng dọc kim và đường thẳng dọc 10 cm. 11. bệnh nhau được lau sách với xà bông, rượu và betadine, lau từ giữa ra ngoài và không trở vào giữa để tránh nhiễm trùng. 12. Bệnh nhân được đặt lên một miếng drape lớn và mở phần cần mổ (hình 12). 13. C-arm được bọc lại (hình 12) 14. Bộ phận phát tia được mở ra (hình 12) 15. Dụng cụ khoan được đưa vào 2 kim 18-gauge và 9 inch dài (hình 12) 16. Kim 5 inch dài chọc cột sống được chuẩn bị rút ra khỏi dụng cụ khoan. 17. 2 Kim dài, kim chọc, và kim 24 gauge và 10 mL syringe được đưa vào vùng mổ và đặt trên vị trí chuẩn bị sử dụng (hình 12) 18. một hoặc hai 10mL syringes được bơm đầy với 1% lidocaine (Xylocaine) hình 12) 19. Vùng da gần khu vực xâm lấn (hình 12) được bơm đầy với thuốc gây tê, sử dụng syringes hoặc kim 24 gauge. 20. Vùng da được gây tê sau đó được chọc bởi kim chọc có nối với syringe chứa Xylocaine. 21. Xylocaine được bơm vào, sau 2 giây, Xylocaine được bơm tiếp, kim được đưa sâu vào thêm khoảng 2 tới 3 cm cách cột sống (hình 12). Việc bơm như thế này tránh làm gây tê rễ thần kinh để bệnh nhân có thể cảm thấy đâu. 15 22. Khi kim đã vào đúng vị trí, thì kim có thể đi qua vòng bọc. Trước khi thực hiện, bệnh nhân được kiểm tra đau. Khi đi qua vòng bọc thì không còn đau vì chỉ có vòng bọc mới có sợi thần kinh đâu. Hình ảnh C-arm được chụp. 23. Sợi quang được gắn vào laser Nd:YAG. 24. Liều laser sử dụng là 20w với thời gian xung là 1 giây nghỉ 5 giây. Điều này tương đương với 20Joules mỗi lần đốt. Nếu mức độ đau là 4/10 thì xung nghỉ sẽ được kéo dài thêm. 25. Nếu sợi quang sáng lên thì ta rút lùi lại. 26. Liều laser chiếu sẽ tùy thuộc vào chiều cao bệnh nhân và thể tích của đĩa đệm. Thông thường là 1000 Joules (Nd:YAG) với bệnh nhân cao từ 152 tới 165 cm, 1500 Joules cho người cao từ 165 tới 183 cm hoặc hơn. Nếu chiều cao đĩa đệm còn ½ thì joules sẽ giảm đi 25%. 27. Sau khoảng mỗi 500 joules, sợi quang được rút ra và bẻ bỏ ở đầu khoảng 1 ngón tay. Sau đó laser phải được calib lại. 28. Sau khi kiểm tra lại khối đĩa đệm đã được đốt, kim được rút ra và các thao tác vệ sinh được thực hiện. 29. Thực hiện kiểm tra thần kinh. 30. methylprednisolone 4 mg và acetaminophen trộn với oxycodone 5mg mỗi ngày để giảm đau. 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Hình 12: các thao tác tuần tự thực hiện phẩu thuật theo các bước đã kể trên. Hình 13: sợi quang trong kim, đầu dài lộ ra khỏi kim 1 cm. Hình 14: calib chùm tiêu laser. Đĩa đệm ngực và cổ: Quy trình thực hiện cũng như ở thắt lưng nhưng chú ý việc đưa kim vào có thể gây các tổn thương ở cơ quan tạng khác. 28 5. Điều trị sau phẩu thuật: Sau khi phẫu thuật, bệnh nhân cần phải tập vật lý trị liệu để phục hồi các thương tổn có thể có tác động lên thần kinh gây tê và giảm chức năng vận động. Ngoài ra, vật lý trị liệu còn giúp sự vận động cột sống về trạng thái bình thường. Các động tác vận động được hướng dẫn bởi Choy như sau [1]: Bước 1: Các động tác dưới đây thực hiện từ tuần 4 tới tuần 6 Giữ 60 giây các tư thế này và lặp lại 5 lần. Giữ 20 giây và lặp lại 10 lần tư thế này Lặp lại 10 tới 20 lần mỗi phiên, 5 phút nghĩ mỗi phiên, thực hiện 4 phiên 29 Giữ 30 giây, lặp lại 8 tới 10 lần Giữ 20 tới 30 giây, lặp lại 10 tới 20 lần. Bước 2: các động tác sau thực hiện từ tuần 4 đến tuần 6 hoặc khi bệnh nhân đã có thể tập trung vận động. Bước này giúp ổn định đốt sống và làm tăng độ dẻo dai của cơ: Giữ 20 giây, lặp lại 10 lần 30 Đếm từ 1 đến 10 và lặp lại 10 lần. 31 Giữ 10 giây, lặp lại 10 lần Bước 3: ổn định các đốt sống 32 33 III. Kết luận: Phương pháp PLDD là một phương pháp tốt giúp cho bệnh nhân thoát vị đĩa đệm mau chóng hết đau, nhưng phương pháp này chỉ nên thực hiện khi tất cả các việc điều trị khác không mang lại kết quả tốt. Phương pháp PLDD hiện nay được ứng dụng rộng rãi và phát triển rất mạnh tại Việt Nam nơi có tỷ lệ bệnh nhân thoát vị đĩa đệm cao. 34 Tài liệu tham khảo [1] D. S. J. Choy edit., Percutaneous Laser Disk Decompression: a practical guide, Springerlink, New York (2003) [2] Marchand F, Ahmed AM. Investigation of the laminate structure of lumbar disc anulus fibrosus. Spine 1990;15(5):402–410. [3] Fujita K, Nakagawa T, Hirabayashi K, Nagai Y. Neutral proteinases in human intervertebral disc. Role in degeneration and probable origin. Spine 1993;18(13):1766–1773. [4] Saal JS, Franson RC, Dobrow R, Saal JA, White AH, Goldthwaite N. High levels of inflammatory phospholipase A2 activity in lumbar disc herniations. Spine 1990;15(7):674–678. [5] Willburger RE, Wittenberg RH. Prostaglandin release from lumbar disc and facet joint tissue. Spine 1994;19(18):2068–2070.