| Abstract | Degenerativne bolesti intervertebralnog diska predstavljaju jednu od najčešćih bolesti kralježnice, koje za posljedicu imaju pojavu nestabilnosti kralježnice i time narušenu funkcionalnost njenih segmenata. Anatomija i biomehanika intervertebralnog diska vrlo su složene te još uvijek nije u potpunosti jasan razlog nastanka njegove degeneracije. Unatoč njegovoj složenosti i nerazumijevanju, postoji velik napredak u području zamjene diska koji predstavlja obećavajuće rezultate. Spinalna fuzija je sve donedavno predstavljala glavnu operativnu metodu u liječenju degenerativnih promjena intervertebralnog diska te je polako sustiže totalna zamjena diska (TDR). Radi se o novoj tehnologiji sa zabilježenih svega nekoliko srednjoročnih i dugoročnih studija, koja pokazuje izvrsne kratkoročne rezultate, ali ujedno predstavlja i izazov za svakog spinalnog kirurga. Odnedavno se na tržištu mogu pronaći mnogobrojni različiti dizajni proteze umjetnog diska, čiji je cilj povratiti funkcionalnost kralježnice uz sprječavanje nastanka degeneracije na susjednim segmentima. Cilj ovog rada bio je prikazati problematiku slabinske kralježnice, koja uzrokuje operativne intervencije, i postojeće metode u njenom liječenju. Dani je pregled proteza umjetnih diskova zabilježenih u dostupnim studijama te je na temelju saznanja dobivenih iz njih, predložen dizajn proteze diska, koji u najvećoj mjeri smanjuje pojavu negativnih posljedica uz zadržavanje pokretljivosti kralježničkih segmenata. Proteza omogućuje zglobnu vezu, zasnovanoj na metal-metal artikulaciji, koja se pokazala učinkovitom u pogledu pojave procesa habanja, minimizirajući tako rizik od pojave infekcije i revizijske operacije. Na temelju modela slabinskih kralježaka (L4 i L5), izrađeni su postoperativni FE modeli koji simuliraju TDR implantaciju u prostoru diska. Provedena analiza konačnih elemenata jasno pokazuje da je kralježnica zadržala zadovoljavajuće vrijednosti pokretljivosti segmenata usporedive s onima danim u dostupnim studijama te simulacija jasno pokazuje da ne dolazi do pojave velikih naprezanja u području ugradnje diska. Dobiveni rezultati pokazuju superiornost ove metode liječenja naspram fuzijskih metoda, koje osim što pokazuju znatne razlike u pokretljivosti segmenata, ujedno i njihovim ukrućivanjem uzrokuju širenje degeneracije na susjedne razine. |
| Abstract (english) | Degenerative disc disease is one of the most frequent spinal disorders, which result in the appearance of instability of the spine and impaired functionality of its segments. The anatomy and the biomechanics of the intervertebral disc are very complex, and the main reasons of its degeneration are poorly understood. Despite this complexity and uncertainty, great advances have been made in the field of disc replacement technology, with promising results. Until recently was the spinal fusion the main operative method in the treatment of degenerative changes of the intervertebral disc, but the total disc replacement (TDR) is slowly overtaking it. It is a new technology with only a few medium-term and long-term studies, which shows excellent short-term results, but also a big challenge for every spinal surgeon. Recently, many lumbar total disc replacement (TDR) devices have been introduced in a variety of designs in an attempt to recreate motion behavior of the normal spine thereby to limit the progression of adjacent degeneration. The aim of this paper was to present the problem of the lumbar spine, which requires surgical interventions, and existing methods in its treatment. An overview of different total disc replacement is given and based on the properties recorded in available studies, a new design solution is given, which proved to be most effective in maintaining spinal functionality and reduces the occurrence of negative consequences. The prosthesis enables a hinged connection, based on metal-metal articulation, which has proven to be effective in terms of the occurrence of the wear process, thus minimizing the risk of infection and revision surgery. Based on the intact lumbar spine models (L4/L5), postoperative 3-D finite element (FE) models simulating TDR implantation at the L4/L5 disc space. The conducted finite element analysis clearly shows that the spine has maintained satisfactory values of segment mobility, comparable to those given in the available studies, and the simulation clearly shows that no large stresses occur in the area of disc implantation. The obtained results show the superiority of this method of treatment over fusion methods, which, in addition to showing significant differences in the mobility of the segments, also by their stiffening cause the spread of degeneration to adjacent levels. |
