Luận văn thạc sĩ Vật lý kỹ thuật: Sử dụng Laser bán dẫn công suất thấp điều trị đau cột sống cổ do thoát vị đĩa đệm

Khi các đốt sống cổ bị thoát vị đĩa đệm nó sẽ uy hiếp trực tiếp tuỷ sống cổ vàlàm chẹn đường đi của hệ động mạch đốt sống thân mền, mà các thân mền này đểbảo đảm nuôi dưỡng não bộ đại n

Các vấn đề cơ bản về bệnh lý đĩa đệm vùng cột sống cổ

Những vấn đề liên quan đến cột sống

Xương sống chính là trụ cột của cơ thể chúng ta Xương sống nâng đỡ sức nặng các phần ở bên trên của cơ thể là đầu, mình, hai tay Ngay trên cột sống các đốt xương hợp nhất lại, phối hợp với dây chằng và các đĩa đệm để bảo vệ tủy sống - cơ quan truyền thụ cảm giác trực tiếp tới não bộ.

Xương sống trẻ sơ sinh có có 33 đốt: 7 đốt cổ, 12 đốt ngực, 5 đốt thắt lưng, 5 đốt hông và 4 đốt cụt.

Tới khi trưởng thành, các đốt hông và cụt dính lại với nhau, chỉ còn lại hai xương cùng và xương cụt Vì thế người trưởng thành chỉ có 26 đốt xương sống.

Cột sống là cấu trúc xương dài chạy dọc theo cơ thể, kéo dài từ đáy hộp sọ đến xương cụt Nhiệm vụ chính của cột sống là bao bọc và bảo vệ tủy sống, một cấu trúc nằm trong kênh tủy và đóng vai trò truyền tải thông tin giữa não và các bộ phận khác của cơ thể Tủy sống bao gồm các tế bào thần kinh và bó sợi thần kinh giúp kết nối não với các chi, cơ quan và mô trong cơ thể Ngoài ra, từ cột sống còn xuất phát 32 đôi dây thần kinh tủy sống, đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu thần kinh giữa tủy sống và cơ thể.

Xương sống khớp với hộp xương sọ, xương sườn, đai hông và là nơi bám của các cơ lưng.

Cột sống không đứng ngay thẳng mà có nhiều đoạn hơi cong để chịu sức nặng cơ thể hữu hiệu hơn trong các thế đứng khác nhau.

Các đốt xương sống được dây chằng và hơn 400 cơ bắp nho nhỏ neo giằng hỗ trợ.

Dây chằng (ligament) là một băng mô liên kết xơ cứng, mầu trắng, nối hai xương với nhau ở vùng khớp Các dây này không đàn hồi nhưng có thể uốn cong, giữ cho khớp mạnh hơn và giới hạn sự chuyển động của khớp về một phía nào đó.

Nằm giữa các đốt xương là một cấu trúc dẹp (đĩa liên sống) cấu tạo bằng chất collagen rất bền chắc dùng làm chất đệm cho đốt xương, chống đỡ với sức mạnh va chạm.

Khi chúng ta mới sanh, nước chiếm 80% thành phần cấu tạo của đĩa và đĩa mềm sốp Tới tuổi gia tăng, nước trong đĩa khô dần Vì đĩa không có mạch máu nuôi dưỡng, cho nên khi bị tổn thương thì không tự lành được Khi đĩa bị chấn thương, dây thần kinh bị đè kẹp và gây ra đau đớn vô cùng cho chân Đốt ở phía cuối cột sống là nơi gây ra nhiều đau hơn cả.

Khi các thành phần cấu tạo xương sống bị tổn thương, siêu vẹo, co kéo thì đau lưng xảy ra Mấy bệnh thông thường của cột sống:

Mỗi đốt sống được ghép với nhau bởi một đĩa đệm nằm giữa Đĩa đệm này có khả năng đàn hồi, biến dạng mỗi khi chúng ta vận động xương cột sống.Bên trong đĩa đệm là tổ hợp các dây chằng và tủy sống Tủy sống chạy xuyên suốt từ não bộ xuống đốt sống cuối cùng Tủy sống kết hợp với hệ thần kinh điều khiển mọi sự hoạt động của con người nếu tủy sống bị chấn thương thì hệ thần kinh cũng bị tổn thương nghiêm trọng và gây ra một số bệnh bại liệt, mất cảm giác

Hình 1.1 : Cột sống con người [51]

A Đoạn đốt sống cổ B Đoạn đốt sống ngực C Đoạn đốt sống thắt lưngD.Đoạn đốt sống cùng E Đoạn đốt sống cụt

Những vấn đề liên quan đến cột sống cổ

Cột sống cổ gồm 7 đốt nối từ cổ chẩm đến đốt sống ngực T1 Mỗi đốt có 3 phần chính: thân, cung sau và các mỏm Giữa cung và thân có lổ đốt sống, tạo nên ống tủy khi các đốt sống chồng lên nhau, trong đó chứa đựng tủy sống

Hình 1.2: vị trí các đốt sống cổ và đĩa đệm thoát vị

Thân đốt sống có hình trụ, trên và dưới được viền xung quanh bởi gờ xương, các mặt này giáp với đĩa đệm, vì vậy đĩa đệm chịu lực trực tiếp từ thân đốt sống.

Mặt trên có hai gờ xương nổi lên ở hai bên và khớp với phần dưới của thân phía trên, ở giữa có tổ chức tạo keo, có cấu trúc như một khớp, có vai trò giữ đĩa đệm không lệch sang hai bên, là đặc điểm riêng của vùng cổ.

Khoảng gian đĩa ( Intervetebral disc ) là một cấu trúc mềm dẻo giữa hai phần thân đốt sống độ mềm dẻo của cột sống tùy thuộc và khả năng phục hồi hình dạng của đĩa đệm qua các hình dạnh của cột sống, khoảng gian đĩa bao gồm nhân đệm

(Nucleus pulosus ) chứa gelatin ở phần trung tâm và các vành thớ (Anulus fibrosus) bao quanh nhân đệm.

1.2.2 Dây chằng và các cơ:

Cột sống được nâng đỡ và ổn định bởi hai dây chằng dọc chính: dây chằng dọc trước và dây chằng dọc sau Dây chằng dọc sau được chia thành ba lớp riêng biệt, bao gồm các lớp sâu, trung gian và nông Cả hai dây chằng dọc trước và sau đều góp phần vào tính ổn định, khả năng vận động và tính linh hoạt của cột sống, đảm bảo cho cột sống thực hiện các chức năng bình thường.

Hình 1.3 : Hệ thống dây chằng dọc sau và cấu trúc liên quan [34]

Dây chằng dọc sau (The posterior Longitudiual Ligament): dây chằng dọc sau nằm trong ống sống và trải dài dọc mặt sau của các thân đốt sống, từ thân của đốt trục, nơi nó liên tiếp với màng mái, tới xương cùng Các sợi mịn và bóng của nó gắn chặt với các đĩa gian đốt sống, các tấm sụn trong đầu xương và rìa lồi của các thân đốt sống liền kề, nhưng ở giữa những chỗ bám này và được ngăn cách với thân đốt sống bởi các tĩnh mạch sống và các nhánh tĩnh mạch mà dẫn máu từ các tĩnh mạch sống

Dây chằng dọc trước (The Anterior Longitudinal Ligament): được tạo nên bởi các sợi dọc dày đặc Những sợi này dính chặt và các đĩa gian đốt sống và các rìa lồi lên của thân đốt sống nhưng không dính và phần giữa của các thân đốt sống.

Khi đi qua khoảng giữa các thân đốt sống, dây chằng dày lên, lấp đầy phần trên ở phía trước của thân đốt, tạo nên bề mặt trước của cột sống phẳng hơn Dây chằng được cấu tạo từ nhiều lớp sợi có chiều dài khác nhau, đan xen chặt chẽ với nhau Lớp sợi nông nhất là lớp dài nhất, trải dài giữa bốn đến năm đốt sống.

Những sợi dây chằng sâu hơn nằm ngay bên dưới, giữa hai đến ba đốt sống liên tiếp Ở mặt bên thân đốt sống, dây chằng được hình thành từ những sợi ngắn chạy từ đốt sống này sang đốt sống kế tiếp, được phân cách bởi các lỗ cho mạch máu đi qua, ngăn cách với phần lõm giữa các thân đốt sống.

1 Nhánh chũm của động mạch chẩm trái 23 Động mạch cổ lên (cắt)2 Động mạch tiểu não trước dưới 24 Động mạch cảnh chung3 Nhánh màng bão của động mạch hầu lên trái 25 Động mạch giáp trên4 Động mạch tiểu não sau dưới 26 Động mạch thanh quản trên5 Các đọng mạch đốt sống phải và trái 27 Động mạch hầu lên6 Nhánh màng não sau của động mạch đốt sống 28 Động mạch lưỡi

8 Động mạch tai sau 30 Động mạch cảnh ngoài

9 Động mạch chẩm 31 Động mạch thái dương nông

10 Động mạch cảnh trong 32 Động mạch hàm trên

11 Xoang cảnh 33 Động mạch mảng não giữa

13 Động mạch đốt sống 35 Động mạch thông sau

14 Mỏm ngang C6 36 Động mạch mắt

15 Động mạch cổ sâu 37 Động mạch thông trước

16 Động mạch gian sườn trên cùng 38 Động mạch não trước

17 Thân sườn - cổ 39 Động mạch não giữa

18 Động mach dưới đòn 40 Động mạch màng não giữa trái

19 Động mạch ngực trong 41 Động mạch não sau

20 Thân cánh tay đầu 42 Động mạch tiểu não trên

21 Thân giáp - cổ 43 Động mạch nền

22 Động mạch giáp dưới 44 Động mạch thính giác trong trái (mê nhĩ)

Hình 1.4: Atlas động mạch của đầu mặt cổ [58]

Các cơ cùng với dây chằng có chức năng nâng đỡ và bảo vệ cột sống bằng cách bao phủ toàn bộ hệ thống cột sống và đồng thời cũng cố định cột sống mỗi khi bị tác động (mòn mấu khớp nối, nứt xương cột sống, lồi đĩa đệm) Các cơ sẽ phản ứng bằng cách co thắt lại Các cơ sẽ phản ứng bằng cách co thắt lại Mặc dù các bác sĩ đều thống nhất là các cơ ít vận động và yếu là nguyên nhân xếp hàng đầu gây ra chứng đau lưng và họ cũng đồng ý với ý kiến cho rằng dưới điều kiện căng thẳng về tinh thần hay thể xác thì các cơ, cho dù là cơ đang khỏe mạnh, cũng sẽ dễ dàng bị co thắt và gây ra đau đớn.

Mỏm móc và khớp Luschka: Mặt trên của thân đốt sống cổ có 2 phần xương nhô lên trên ở mép sau bên của thân sống gọi là mỏm móc Phần xương nhô ra ở mặt dưới phía trước bên của thân sống được kết nối với mỏm móc tạo thành khớpLuschka Khớp Luschka cùng với mặt khớp tạo nên bờ trước và bờ sau của lỗ liên hợp, nơi đi ra của các rễ thần kinh Khớp Luschka không phải khớp thật sự, vì nó không có bao hoạt dịch, nhưng nó đóng vai trò là rào chắn bằng xương để giữ đĩa đệm không chạy ra ngoài.

1.2.3 Động mạch đốt sống: Động mạch đốt sống là nhành bên của động mạch dưới đĩa, chui vào lổ của các mỏm ngang đốt sống, hầu hết các động mạch đều chui vào từ lỗ mỏm ngang đốt sống cổ 6 (C6) Động mạch đốt sống chạy dọc giữa các đốt sống này sau đó đi vòng ra sau quanh mỏm khớp trên đốt đội (C1) chui vào trong hộp sọ.

Mỗi động mạch đốt sống tách ra 2 động mạch nhỏ là: Động mạch tủy sống trước và động mạch tủy sống sau.

Hình 1.5: hệ thống mạch máu tủy sống [27]

Mạch máu tủy sống: Tủy sống được cung cấp bởi 3 động mạch:

- Động mạch tủy trước: Động mạch gai trước tách ra từ động mạch đốt sống gần thân nền hợp thành thân chung đi dọc xuống theo đường giữa, trước khe trước của tủy.

Động mạch tủy sau là một nhánh của động mạch đốt sống hoặc động mạch tiểu não dưới Động mạch này phân chia thành hai nhánh chính: nhánh trước rễ trước và nhánh sau rễ sau của thần kinh gai sống Nhánh trước rễ trước cung cấp máu cho các vùng trước của tủy sống, trong khi nhánh sau rễ sau cung cấp máu cho các vùng sau.

Cấu trúc đĩa đệm cột sống

Đĩa đệm có hình thấu kính hai mặt lồi, cấu tạo bởi cấu trúc liên kết, dày chừng 3mm gồm 2 phần chính : Phần chu vi là vòng sợi (Annulus fibrosus) rất đàn hồi, nhân nhày (Nunulus pulposus) nằm ở trung tâm hơi lệch ra sau

Mặc dù các đốt xương sống được nối với nhau bằng các mấu khớp nhưng vẫn phân cách nhau bằng phần trống xương Trống xương được phân cách giữa đốt sống trên và đốt sống dưới bằng đĩa đệm và chính đĩa đệm này sẽ đóng vai trò như một lớp đệm và giảm chấn Cột sống cú tổng cộng tất cả 23 đĩa đệm, chiếm ẳ chiều dài cột sống.

Việc chăm sóc và cung cấp đủ dưỡng chất cho đĩa đệm cột sống là điều quan trọng và cần thiết phải thực hiện cho cột sống chúng ta.

Vùng đệm giữa các đốt sống chứa đựng 3 chất sau: phần sụn cứng kẹp chặt đĩa đệm với các đốt sống, phần sợi cơ bao quanh đĩa đệm và phần ở giữa đĩa đệm có dạng nhầy và nhớt giống như thạch (tủy sống).

Về giải phẫu, nhân đĩa đệm của đốt sống cổ giống như nhân đĩa đệm đốt sống thắt lưng Chiều cao đĩa đệm được xác định bằng khoảng cách giữa hai thân đốt sống Bình thường tỷ lệ chiều cao đĩa đệm so với thân đốt sống là 1/6 đến 1/4.

Đĩa đệm cột sống giữ vai trò quan trọng trong việc liên kết các đốt sống, tạo độ đàn hồi cho cột sống Cấu trúc cơ bản của đĩa đệm gồm có nhân nhầy, vòng sợi và mâm sụn.

Khi ta mới sinh, nhân nhày to, mềm, giống như keo và được tạo nên bằng chất nhầy, như một tấm tận mỏng nằm giữa hai thân đốt Nhân đệm bình thường bao gồm: Một nhân giữ nước tốt chứa proteoglycan, những sợi colagen đan với nhau thành 1 cung sợi nước chiếm 80% trọng lượng nhân đệm ở trẻ em và người trẻ Collagen II là thành phần chính của nhân đĩa đệm ở người (~80%) nhân collagen VI(~ 15%), IX (~1-2%), XI (~3%) và III (< 1%) đă được tìm thấy trong nhân đệm.

Nhân nhầy là phần nằm ở khoang nối 1/3 giữa và 1/3 sau của đĩa đệm, chiếm khoảng 40% bề mặt cắt ngang đĩa đệm Khi vận động gấp, duỗi, nghiêng, xoay thì nhân nhầy dồn lệch về phía đối diện với chiều vận động.

Nhân nhầy có sự di chuyển khi cột sống cử động Trong động tác gấp người, nhân nhầy chuyển động về phía sau, đĩa đệm hẹp lại ở phía trước Trong tư thế nghiêng phải, nghiêng trái, đĩa đệm cũng di chuyển theo hướng ngược lại Biến đổi trên dây xảy ra trên toàn bộ đoạn cột sống có tham gia động tác Trường hợp thoát vị đĩa đệm, có thể thấy khe đĩa đệm có “góc mở chọn lọc” ở một vị trí nhất định (trong khi các khe đĩa đệm khép lại thì đĩa đệm bị thoát vị lại có góc mở).

Nhân nhầy được cấu tạo bởi một lớp liên kết gồm các sợi mền ép chặt vào nhau, bên trong chứa một lớp cơ bản nhầy lỏng (mucoprotein) Nhân nhầy luôn có khuynh hướng phình ra do đó nhân nhầy đàn hồi và làm giảm chấn động của các gian đốt sống Mô của đĩa đệm không tái tạo và luôn chịu một tải trọng lớn và nhiều tác động khác từ bên ngoài (chấn thương cột sống, nâng vật nặng, lao động chân tay) cho nên dễ biến dạng và thoái hóa.

Trong đĩa đệm cột sống, lõi ở giữa là khối chất gel cứng, đặc và nhầy Nhân này nhận chất lỏng từ máu thông qua quá trình hấp thụ chất lỏng từ các mạch máu xung quanh Khi đĩa đệm không chịu trọng lượng cơ thể, trọng lực không gây áp lực nên nhân đĩa đệm có thể phình ra dễ dàng do chất lỏng hấp thụ được đẩy vào Tuy nhiên, khi có lực tác động, chẳng hạn như đứng lên hoặc ngồi xuống, nhân đĩa đệm không thể hấp thụ chất lỏng mà đẩy chúng ra ngoài, khiến đĩa đệm trở nên cứng và mất khả năng giảm chấn.

Khả năng hấp thu và giải phóng dịch chất của đĩa đệm cho phép nó tự thay đổi thường xuyên từng giờ trong ngày và càng ít thay đổi hơn khi càng về già. Ở người trẻ, giữa nhân nhầy và vòng sợi có ranh giới rõ ràng Trái lại, ở người già, do tổ chức đĩa đệm trung tâm mất tính thuần nhất nên ranh giới không rõ ràng Nhân nhầy chứa nhiều nước và tỉ lệ nước này sẽ giảm dần theo tuổi già. Ở trẻ em, nhân nhầy chứa đựng 88% nước, và có hiện tượng mất nước dần theo lứa tuổi, đối với người già chỉ còn 65% nước.

Là một cấu trúc bè gồm 10 đến 20 lớp đồng tâm của các bó sợi collagen.

Các bó sợi trong đĩa đệm có độ dày từ 0,14 đến 0,52 mm và có khoảng 20-62 bó trong một đĩa sống Các bó sợi xếp thẳng góc và liên tục theo từng lớp, với khoảng cách trung bình 0,22 mm và được bao phủ bởi chất gelatin Vành sợi thì có cấu trúc không liên tục, với khoảng 40% lớp của vành sợi không liên kết hoàn toàn với chu vi của đĩa sống, tạo thành một góc 20 độ.

Vòng sợi có một lớp ngoài mỏng hơn bằng collagen và một lớp trong rộng hơn bằng sụn sợi Các lõi (lamellae) vốn lồi về phía ngoại vi là những vòng tròn không hoàn chỉnh Độ lồi của của lõi mặt trong kết hợp với hình dạng bề mặt của nhân đệm Trên tất cả các phần tư của vòng sợi, vào khoảng nửa số lá là không hoàn chỉnh; tỷ lệ này tăng lên ở vùng sau bên Tsuji H (1993) ghi nhận cấu trúc nham nhở trong phần sau của vành thớ chiếm phần lớn các bố làm tăng độ đan góc của các sợi và giảm sự kết nối giữa các bố Lớp ngoài của các bố vành thớ được gắn vào phần vòng sụn tăng trưởng của đốt sống trên và dưới Bè trong được gắn vào tấm tận của thân đốt sống Sợi collagen của vành thớ là type I (~70-80%) type V(~3%), type VI (~105), type IX (~1-2%) và type III (