Phẫu thuật Cột sống Hỗ trợ Robot và Điều hướng. CHƯƠNG 11. Chấn Thương Cột Sống và Tái Tạo Bằng Robot

Phẫu thuật Cột sống Hỗ trợ Robot và Điều hướng – Các Kỹ thuật và Tiến bộ Phẫu thuật. 
Robotic and Navigated Spine Surgery – Surgical Techniques and Advancements. – Imprint: Elsevier. 
Chủ biên: Anand Veeravagu, Michael Y. Wang | Dịch và Chú giải: BSCKII. Trần Trung Kiên, Ths.BS. Lê Đình Sáng.
Bản dịch của cuốn sách này được dịch và xuất bản trực tuyến trên nền tảng Thư viện Medipharm vì mục đích phi lợi nhuận, với mong muốn đóng góp một tài liệu tham khảo chuyên sâu và cập nhật đến với cộng đồng.

CHƯƠNG 11. Chấn Thương Cột Sống và Tái Tạo Bằng Robot

Traumatic Spinal Injury and Robotic Reconstruction
Jayanidhi Kedda; Ann Liu; Bowen Jiang; Nicholas Theodore, MD
Robotic and Navigated Spine Surgery, 11, 167-177

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ

Chấn thương cột sống (traumatic spinal injury – TSI) có thể bao gồm tổn thương các cấu trúc xương, các thành phần đĩa đệm-dây chằng, tủy sống, rễ thần kinh của cột sống, hoặc sự kết hợp của các yếu tố này. Chấn thương cột sống có thể dẫn đến nhiều tình trạng y khoa khác nhau, từ các gãy xương nhỏ không di lệch đến các gãy xương mất vững cơ học kèm theo tổn thương thần kinh. Các di chứng lâm sàng của chấn thương cột sống, có thể bao gồm đau và/hoặc khiếm khuyết thần kinh (neurologic deficit), có thể dẫn đến tỷ lệ bệnh tật và tử vong nghiêm trọng. Mặc dù có rất nhiều tài liệu nghiên cứu về chấn thương tủy sống (spinal cord injury – SCI), một phân nhóm của chấn thương cột sống, nhưng các nghiên cứu mới chỉ gần đây bắt đầu điều tra về dịch tễ học của chấn thương cột sống nói chung. Một phân tích gộp từ 102 nghiên cứu tại 32 quốc gia do Kumar và cộng sự thực hiện đã phát hiện ra tỷ lệ mắc mới (incidence) chấn thương cột sống trên toàn cầu là 10.5 ca trên 100,000 người. Với dân số thế giới vượt qua mốc 7 tỷ người, con số này tương đương với hơn 750,000 ca chấn thương cột sống mới trên toàn thế giới. Nam giới thường bị ảnh hưởng nhiều hơn nữ giới, với độ tuổi chấn thương trung bình là 40 tuổi. Các nguyên nhân hàng đầu gây chấn thương cột sống trên toàn thế giới là tai nạn giao thông (40%) và ngã (39%). Mặc dù nhiều nghiên cứu cũ hơn đã báo cáo có khoảng 160,000 ca gãy cột sống ở Bắc Mỹ, Kumar và cộng sự đã tìm thấy tỷ lệ mắc mới là 5.1 ca chấn thương cột sống trên 100,000 người, ước tính khoảng 18,220 ca (khoảng tin cậy 95%: 5002-67,881) hàng năm.

Gãy cột sống ngực – thắt lưng (thoracolumbar spine) là tình trạng phổ biến. Về mặt giải phẫu, phần trên cột sống ngực ít di động hơn do có các khớp nối với xương sườn gắn vào xương ức. Bản lề ngực – thắt lưng (thoracolumbar junction), nằm ở vị trí từ đốt sống ngực 10 (T10) đến thắt lưng 2 (L2), là một vùng chuyển tiếp từ cột sống ngực cứng chắc sang cột sống thắt lưng linh hoạt hơn. Chấn thương thường xuyên xảy ra ở vùng này bởi vì cột sống ngực thiếu đi sự linh hoạt của cột sống thắt lưng, do đó các chuyển động đột ngột và chấn thương thường gây căng thẳng lên khu vực này với một tải trọng cao hơn mức nó có thể chịu đựng. Katsuura và cộng sự đã tiến hành một phân tích gộp và nhận thấy tỷ lệ gãy cột sống ngực – thắt lưng là 6.9% ở những bệnh nhân bị chấn thương đụng dập (blunt trauma). Trong số các bệnh nhân bị gãy cột sống ngực – thắt lưng, tổn thương tại bản lề ngực – thắt lưng có thể lên tới 41%. Chấn thương có thể đồng thời xảy ra ở các vị trí khác, chẳng hạn như tứ chi (19%), đầu (13%), cột sống cổ (11%), và ổ bụng (7%).

May mắn thay, nhiều trường hợp gãy xương là vững và không liên quan đến tổn thương thần kinh; do đó, chúng có thể được điều trị bảo tồn bằng các biện pháp kiểm soát đau, mặc áo nẹp cột sống (bracing), hoặc kết hợp cả hai. Khi chấn thương cột sống gây ra khiếm khuyết thần kinh hoặc làm mất vững cột sống, phẫu thuật có thể cần thiết để cố định, giải ép các thành phần thần kinh (decompression of neural elements), và/hoặc nắn chỉnh biến dạng (reduction of deformity). Với những tiến bộ trong chăm sóc chấn thương hiện đại, phẫu thuật ngày nay có thể cho phép bệnh nhân vận động sớm hơn, điều này được cho là quan trọng trong việc giảm thiểu tỷ lệ bệnh tật và tử vong. Cụ thể, can thiệp phẫu thuật sớm có thể mang lại lợi ích trong việc:

• Cải thiện chức năng hô hấp, giúp giảm tỷ lệ viêm phổi và rút ngắn thời gian thở máy,
• Giảm đau do tình trạng mất vững cột sống,
• Giảm tỷ lệ mắc mới và mức độ nghiêm trọng của nhiễm trùng huyết (sepsis) và suy hô hấp (respiratory failure), và
• Giảm tổng thời gian nằm lại đơn vị chăm sóc tích cực và thời gian nằm viện nói chung.

Tuy nhiên, trong nhóm bệnh nhân chấn thương cột sống, can thiệp phẫu thuật mang theo những nguy cơ gia tăng nhất định. Các bệnh nhân chấn thương có thể chưa được hồi sức đầy đủ, có xu hướng tăng xuất huyết, nhạy cảm với tình trạng hạ huyết áp, có những chấn thương phối hợp bị bỏ sót hoặc đánh giá thấp, hoặc một sự kết hợp của các yếu tố này. Các bác sĩ phẫu thuật thậm chí có thể gặp nhiều bất lợi hơn khi phải mổ trong những điều kiện không lý tưởng. Những yếu tố này phải được bác sĩ phẫu thuật cân nhắc kỹ lưỡng khi quyết định về sự cần thiết cũng như thời điểm can thiệp phẫu thuật.

Kỹ thuật bắt vít cuống cung (pedicle screw instrumentation) lần đầu tiên được mô tả vào những năm 1960 và 1970 và kể từ đó đã trở thành tiêu chuẩn vàng trong phẫu thuật hàn khớp cột sống (spinal fusion). Khi vít cuống cung và các quy trình cố định cột sống trở nên phổ biến hơn, các nỗ lực nhằm tối ưu hóa quỹ đạo bắt vít đồng thời giảm thiểu mức độ xâm lấn và việc đặt vít sai vị trí đã được đầu tư mạnh mẽ vào các giải pháp công nghệ. Bắt đầu từ năm 1995, hệ thống định vị hỗ trợ bằng máy tính (tức là định vị bằng hình ảnh – image-guided navigation) đã được áp dụng vào các quy trình phẫu thuật cột sống để cải thiện độ chính xác khi đặt vít và giảm nguy cơ cho bệnh nhân. Những bước phát triển xa hơn trong hai thập kỷ qua đã đưa việc sử dụng các chiến thuật định vị trong mổ (như hệ thống C-arm và O-arm) cũng như robot vào ứng dụng thường ngày cho kỹ thuật cố định cột sống.