Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 15
Глава 2. Структурно-функциональные нарушения при остеопоротических деформациях в грудном и поясничном отделах позвоночника (моделирование и классификация) 33
2.1. Моделирование остеопоротических деформаций позвоночника и достоверность количественного анализа статико-динамических нарушений 33
2.1.1. Результаты математического моделирования в оценке структурно функциональных изменений при фиксированных и «мобильных» остеопоротических деформациях позвоночника 47
2.2. Классификация структурно-функциональных нарушений при остеопоротических деформациях позвоночника, определяющая выбор хирургического лечения 49
ГЛАВА 3. Материалы и методы исследования 55
3.1. Общая характеристика группы и методов исследования 55
3.2. Методы исследования 62
3.3. Клинический осмотр и оценка качества жизни
3.3.1. Оценка ортопедического и нейроортопедического статуса 67
3.3.2. Интегрированная оценка статуса пациента и результатов лечения 71
3.4. Лучевые методы исследования 73
Глава 4. Клинико-статистическая характеристика пациентов 94
Глава 5. Результаты изучения синдрома «смежного уровня» и «stress shielding» ehomeha и их сопоставление с данными моделирования остеопоротических деформаций 114
Глава 6. Хирургическое лечение остеопоротических деформаций в грудопоясничном отделе позвоночника 118
6.1. Показания и виды хирургического лечения 119
6.2. Хирургическое лечение пациентов с деформациями 1 типа 123
6.3. Хирургическое лечение пациентов с деформациями 2 типа 131
6.3.1 Кифопластика 135
6.3.2. Вертебропластика (особенности при 2-м типе деформаций) 139
6.4. Хирургическое лечение пациентов с 3 типом деформаций 141
6.5. Хирургическое лечение пациентов с 4 и 5 типами деформаций...149
6.6. Осложнения хирургического лечения 160
Глава 7. Послеоперационное ведение пациентов (физиологическое обоснование сроков и рекомендаций по реабилитации) 162
Глава 8. Результаты хирургического лечения 172
8.1. Ближайшие результаты лечения у пациентов с одноуровневыми деформациями (1, 2, 5 типы деформаций) 173
8.2. Отдаленные результаты лечения у пациентов с одноуровневыми деформациями 1, 2, 5 типов
8.2.1. Оценка отдаленных результатов оперативного лечения одноуровневых остеопоротических деформаций грудного и поясничного отделов позвоночника методами вертебропластики и кифопластики (1 и 2 типы деформаций) 180
8.2.2. Оценка отдаленных результатов оперативного лечения одноуровневых остеопоротических деформаций 5 типа грудного и поясничного отделов позвоночника с использованием транспедикулярной фиксации в сочетании с пластикой его тела костными цементами 183
8.3. Результаты лечения пациентов с многоуровневыми деформациями 3 и 4 типов. Ближайшие результаты 186
8.4. Отдаленные результаты лечения у пациентов с многоуровневыми деформациями 3 и 4 типов
8.4.1. Оценка отдаленных результатов оперативного лечения многоуровневых остеопоротических деформаций грудного и поясничного отделов позвоночника 3 типа методом вертебропластики 192
8.4.2. Оценка отдаленных результатов оперативного лечения многоуровневых остеопоротических деформаций грудного и поясничного отделов позвоночника 4 типа с использованием транспедикулярной фиксации в сочетании с пластикой тела позвонка костными цементами 195
8.5. Обобщение результатов хирургического лечения пациентов с остеопоротическими деформациями позвоночника 197
Заключение 201
Выводы 218
Практические рекомендации 220
Приложения 222
Список литературы
- Результаты математического моделирования в оценке структурно функциональных изменений при фиксированных и «мобильных» остеопоротических деформациях позвоночника
- Оценка ортопедического и нейроортопедического статуса
- Хирургическое лечение пациентов с деформациями 2 типа
- Отдаленные результаты лечения у пациентов с одноуровневыми деформациями 1, 2, 5 типов
Введение к работе
Актуальность исследования
Структурно-функциональные нарушения позвоночника являются причинами вертеброгенных синдромов, требующих системного, мультидисциплинарного и, часто, длительного лечения и реабилитационного периода. У пациентов, страдающих остеопорозом, основные изменения проявляются в виде остро возникших переломов и постепенно прогрессирующих деформаций тел грудных и поясничных позвонков.
По данным ВОЗ, остеопороз является одной из распространенных патологий и имеет ведущее место в структуре заболеваемости (Ismail A.A. 1998; O Neill T.W., Cooper C. 2002), с ожидаемым двукратным ростом осложнений в виде переломов к 2050г. (Руденко Э.В. 2011). В России количество переломов на фоне остеопороза увеличилось за последние время в 2 раза (Михайлов Е.Е., Беневоленская Л.И. 2003). Частота переломов тел позвонков у лиц старше 50 лет, с особой категорией на фоне остеопороза, составляет от 7,5% до 25% (Dennison E., Cooper C. 2002; Родионова С.С. 2006; Лесняк О.М., Беневоленская Л.И. 2010).
Сложности при лечении пациентов с остеопоротическими переломами позвонков связаны с ухудшением качества кости и наличием сопутствующих хронических соматических заболеваний (Riggs B.L., Melton L.J. 1995; Hiroshi Т. 2004; Рерих В.В., Рахматиллаев Ш.Н. 2006), развитием деформаций на смежных уровнях при прогрессировании остеопороза и увеличении напряжений в позвоночно-двигательном сегменте (Boger A. 2007; Бобров Д.С.2009).
При консервативных методах лечения около 80% пострадавших в последствии ограничивают бытовую активность, а часть из них нуждаются в постороннем уходе (Fisher S. 1996; Skelton D.A. 2001).
Оперативный метод лечения, позволяющий осуществить коррекцию деформации и предотвратить ее прогрессирование, а так же обеспечить лучшую стабильность, имеет предпочтения (Дулаев А.К.2002; Педаченко Е.Г.2005; Мануковский В.А.2009; Семченко В.И. 2009; Hiwatashi A. 2009; Teak-Soo J. 2011; Yokoyama K. 2013). Однако определение характера самого оперативного вмешательства у столь сложной категории пациентов до сих пор остается дискутабельным.
Современной тенденцией является применение малоинвазивных хирургических способов лечения переломов позвонков на фоне остеопороза- вертебропластики и кифопластики (Barr J.D. 2000; Becker S. 2004; Педаченко 2005; Acosta F.L. 2005; Бровкин С.С. 2007; Мануковский В.А. 2009).
Однако, изучая деформации позвоночника при остеопорозе, практически все авторы останавливаются исключительно на описании и лечении переломов отдельных позвонков (Рерих В.В., Рахматиллаев Ш.Н. 2006; Мануковский В.А.2009; Семченко В.И. 2009; Vidyadhar V. Upasani et all. 2010; Hossein Ghofrani. 2010; Srilakshmi Vishnubhotla et all. 2011). Структурно-функциональным изменениям в позвоночно-двигательном сегменте и позвоночнике в целом внимания должным образом не уделено. В частности, дискутабельными остаются вопросы о причинах и механизмах деформаций позвонков на смежных уровнях (в том числе после оперативного лечения), связи различных морфологических изменений с функциональными нарушениями и, особенно, с клинической картиной. В тоже время, в зарубежной литературе (McKiernan F, Jensen R, Faciszewski T. 2003; Heini P. F., Orler R. 2008.; Kawaguchi S. 2010.; Yokoyama K. 2013) появилось понятие, не встречающееся в отечественных источниках, о мобильных деформациях (явных или латентных) тел позвонков при остеопорозе, которым отводится значительная роль в клинической картине как в остром, так и в отдалённом периодах травмы. Однако, комплексные методики их диагностики и хирургической коррекции разработаны не полностью.
Исходя из вышеизложенного, тема данной диссертации является актуальной, как в научном аспекте, так и для практического здравоохранения.
Цель исследования
Создать систему хирургического лечения больных со структурно-функциональными нарушениями при остеопоротических деформациях грудного и поясничного отделов позвоночника, позволяющую улучшить результаты оперативных вмешательств и повысить качество жизни пациентов.
Задачи исследования
-
Изучить структурно- функциональные нарушения при остеопоротических деформациях грудного и поясничного отделов позвоночника и роль мобильных деформаций в их развитии и течении.
-
Оценить возможности методов лучевой диагностики (рентгенографии, КТ, МРТ) в характеристике структурно- функциональных нарушений и выявлении «мобильных деформаций» при остеопорозе позвоночника.
-
Провести математическое моделирование (методом конечных элементов) напряжений в позвоночно-двигательном сегменте (ПДС) при остеопоротических мобильных и фиксированных деформациях грудного и поясничного отделов позвоночника.
-
Разработать классификацию структурно- функциональных нарушений в ПДС с учётом данных моделирования и параклинических методов исследования.
-
На основе клинико-инструментальных и экспериментальных исследований разработать дифференцированную систему хирургического лечения остеопоротических деформаций позвоночника.
-
Разработать тактику и технику межтеловой стабилизации при синдроме «смежного уровня» при остеопоротических деформациях.
-
Разработать способ одномоментного применения при ВП «костных цементов» и биокомпозитов.
-
Определить критерии для сроков и методов активизации данных пациентов.
-
Провести мониторинг результатов хирургического лечения пациентов со структурно- функциональными нарушениями при остеопоротических деформациях грудного и поясничного отделов позвоночника.
Научная новизна исследования
Остеопоротические деформации позвонков в грудном и поясничном отделах рассматриваются как проявления структурно- функциональных нарушений позвоночника в целом, а их лечение не только как стабилизация отдельного позвоночно-двигательного сегмента, но и как коррекция и профилактика этих системных нарушений:
-
Введено в отечественной литературе понятие мобильных деформаций. Описана диагностика этих деформаций, в том числе с использованием модифицированных функциональных тестов.
-
Создана классификация структурно-функциональных нарушений позвоночника при остеопорозе, в основу которой положены фиксированные и мобильные деформации позвонков, ПДС, профиля позвоночника в целом. Система хирургического лечения основывается на данной классификации.
-
Определены функционально обоснованные показания к использованию вертебропластики, кифопластики, металлоконструкций. Обосновано применение перкутанных методик стабилизации позвоночника.
-
Описывается возможность и техника применения вертебропластики для восстановления высоты тел позвонков при мобильных деформациях, что снижает травматичность, длительность вмешательства и уменьшает экономические затраты: Патент на изобретение №2440049.
-
Разработаны способы вертебропластики, позволяющие проводить стабилизацию смежных позвонков, а также использовать дополнительно биокомпозиционные материалы: Патент на изобретение №2343861; Патент на изобретение №2324447; Патент на полезную модель №76559; Патент на полезную модель №62334.
-
Активизация пациентов основывается не только на стабильности фиксации позвоночника, но и на объективных критериях функционального состояния мышечного аппарата- Патент на изобретение № 2432920.
-
Определены сроки и критерии оценки результатов лечения данной категории больных.
Практическая значимость
Результаты исследования могут быть внедрены в работу ортопедо-травматологических стационаров, поликлиник, реабилитационных центров. Дифференцированный подход к хирургическому лечению этих нарушений даёт возможность адаптировать показания к вмешательствам с учётом диагностированного на современном уровне характера изменений позвоночника и общесоматического статуса пациентов, минимизируя операционную травму и осложнения.
Основные положения, выносимые на защиту
Структурно-функциональные нарушения при остеопоротических деформациях позвоночника определяются сегментарными, межсегментарными статико-динамическими изменениями, а также неравномерным изменением напряжения и, следовательно, минеральной плотности костной ткани (МПКТ) в смежных уровнях, появлению в них вторичных деформаций. Хирургическое лечение замедляет прогрессирование патологии.
При переломах позвонков на фоне остеопороза могут формироваться мобильные деформации, сохраняющиеся длительное время и являющиеся причиной болевого синдрома – это деформации, для которых характерно наличие патологической подвижности с дефектом губчатого и кортикального слоёв в теле позвонка. Мобильные деформации требуют стабилизации.
Для выявления мобильных деформаций данные КТ следует сопоставлять с результатами функциональных рентгенографических тестов в динамике. При выявлении подобных изменений возможна не только стабилизация, но и коррекция деформации даже в застарелых случаях с применением вертебропластики.
При нестабильных повреждениях, дефектах тела позвонка в результате асептического некроза, уменьшении высоты межпозвонковых каналов и нестабильностью в межпозвонковом сегменте требуется использование сочетания металлофиксаторов с вертебро- или кифопластикой. Предпочтительно использование малоинвазивных (транскутанных) транспедикулярных систем.
Сроки и методы активизации пациентов должны учитывать состояние паравертебральных мышц. При этом миниинвазивные методики стабилизации позвоночника не оказывают существенного влияния на морфо-функциональное состояние паравертебральных мышц.
Лечебный эффект у больных с остеопоротическими деформациями позвоночника можно оценить не ранее чем через 3-4 месяца.
Внедрение результатов исследования
Результаты исследования внедрены в работу стационаров и поликлинических отделений клинических баз кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф Первого МГМУ им. И.М.Сеченова: ГКБ им.С.П.Боткина и ГКБ№67 ДЗ г.Москвы; клиника травматологии, ортопедии и патологии суставов Первого МГМУ им. И.М.Сеченова.
Апробация работы
Основные положения диссертации обсуждены и доложены на:
-
6-ой научно-практической конференции - «Медицинская реабилитация пациентов с заболеваниями и повреждениями опорно-двигательной и нервной систем» (г.Москва. 2004г).
-
Конференции с международным участием- «Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии» (г.Москва. 2006г).
-
VIII съезде травматологов-ортопедов России (г.Самара 2006г.)
-
Конференции «Современная медицинская техника и новейшие технологии в здравоохранении» (г.Москва. 2008г.).
-
Конференции с международным участием- «Проблема остеопороза в травматологии и ортопедии» (г.Москва. 2009г.).
-
Международной научно-практической конференции- «Остеопороз и остеоартроз – проблема 21 века: морфофункциональные аспекты диагностики, лечения и профилактики». (г.Курган. 2009г.).
-
Конференции с международным участием- «Новые биоматериалы и технологии в травматологии, ортопедии и хирургии позвоночника» (г.Москва. 2011г.).
-
3-ий конференции с международным участием- «Современные подходы в лечении заболеваний позвоночника» (г.Москва. 2011г.).
-
На заседании сотрудников кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф Первого МГМУ имени И.М.Сеченова 26.04.2013г.
Личный вклад автора
Автору принадлежит ведущая роль в выборе направления исследования. Диссертация является результатом самостоятельной работы автора по анализу литературных данных с последующим формулированием актуальности, цели и задач исследования. Автором лично разработана классификация структурно-функциональных нарушений при остеопоротических деформациях позвоночника в грудном и поясничном отделах; самостоятельно проведены операции, последующее наблюдение, интерпретация и статистическая обработка данных у большинства из 467 пациентов, включённых в исследование.
Публикации результатов исследования
По теме диссертации опубликована 41 печатная работа, из которых 18 в изданиях рекомендованных ВАК для соискателей учёных степеней докторов и кандидатов медицинских наук. Получено 6 патентов на изобретения и полезные модели.
Объём и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, приложения и изложена на 288 страницах машинописного текста. Иллюстрирована 50 рисунками, 61 таблицой, 1 схемой. Список литературы включает 526 источников, из них отечественных - 53, зарубежных - 473.
Результаты математического моделирования в оценке структурно функциональных изменений при фиксированных и «мобильных» остеопоротических деформациях позвоночника
Трудности диагностики структурно-функциональных изменений позвоночника определяются также и тем, что пациенты часто имеют сопутствующие заболевания (при остеопорозе всегда) [352, 376].
В настоящее время наиболее признана классификация повреждений позвоночника по Magerl F., Aebi М, Gertzbein S.D. [357], включающая три основных типа: компрессия тела позвонка (А), повреждение переднего и заднего опорных комплексов позвоночника с растяжением (В), повреждение переднего и заднего опорных комплексов позвоночника с ротацией (С). Каждый тип повреждений в дальнейшем подразделяется на три подтипа. Повреждение тела позвонка с компрессией подразделяется на повреждение вколоченное, с раскалыванием и взрывной перелом. Основным методом лучевой диагностики данных переломов и других структурно-функциональных нарушений позвоночника на сегодняшний день остается рентгенологическое исследование. Однако при небольших деформациях данный вид инструментальной диагностики не всегда позволяет однозначно определить, какая степень деформационных изменений может быть расценена как перелом при остеопорозе согласно критериям: двояковогнутость, клиновидность и фрагментация [23, 237]. Это требует применения количественных и полуколичественных критериев [2, 27, 37].
В настоящее время не существует общепринятого рентгенологического определения деформации позвонков, существует несколько систем количественной и полуколичественной оценки деформаций [2, 27, 37, 212, 255, 308, 469]. Количественные методы для оценки деформаций позвонков основаны на измерении снижения высоты тел позвонков, обычно в передней, задней и центральной частях позвонков. Различные индексы вычисляют, используя эти измерения. Однако, несмотря на современные цифровые и компьютерные технологии, все эти методы (например, по Ross или Riggs) сложны и требуют большого количества измерений у каждого пациента в динамике [376, 441, 438, 442]. Качественный анализ рентгенограмм, выполненный, например, по методу Jikei, всегда имеет погрешности, связанные с субъективным фактором [203, 465].
Переломы тел позвонков и постепенно нарастающие деформации сопровождаются возникновением кифотической деформации оси позвоночника, нарушением его сагиттального баланса. Диагностика деформационных изменений относительно принятой оси сагиттального баланса позволяет прогнозировать изменение напряжений в структурах поврежденного и смежного с ним позвонков. Однако существует проблема определения изменения индивидуального угла кифотической деформации, для чего необходима реконструкция «физиологической» (для данного пациента) оси позвоночника. Еще один вопрос, который важен для выбора лечебной тактики - давность деформации. Рентгенография не всегда на него отвечает.
Таким образом, вопросы разработки методов рентгенологической диагностики остеопоротических деформаций и комбинации его с другими методами остаются актуальными.
Диагностика остеопоротических деформаций с применением компьютерной и магнитно-резонансной томографии позволяет решить указанные выше трудности [1, 2, 21, 31, 40, 45, 278, 362, 402].
Однако кроме определения характера и давности изменений костных и мягкотканных структур, одна из наиважнейших задач - это исследование качества кости. Для этого предлагается применять определение минеральной плотности костной ткани (МПКТ в г/см ) с помощью костной денситометрии, что максимально (из всех методик) коррелирует с ее качеством [23, 32, 217, 362, 397, 492].
Разработаны различные способы диагностики МПКТ с применением рентгеновских, фотонных и ультразвуковых абсорбциометров. Также в цифровом выражении можно получить данные по МПКТ во время исследования позвоночника при компьютерной томографии. При КТ есть возможность исследовать отдельно кортикальный и губчатый отделы позвонка. Денситометрия позвоночника проводиться на дихроматических фотонных и рентгеновских денситометрах.
Деформация позвонков при остеопорозе носит патологический характер, что может потребовать дифференциального диагноза с онкологическими процессами. В общей структуре диагностических тестов может быть использовано сканирование костей скелета с использованием радиоизотопов (сцинтиграфия костей скелета).
Основные виды структурно-функциональных нарушений в грудном и поясничном отделах позвоночника по изменению формы тел позвонков соответствуют - компрессионные, клиновидные, двояковогнутые и с равномерным снижением высоты тела позвонка. Чаще данные деформации имеют небольшую степенью снижения высоты тела позвонка. Однако могут быть как выраженные степени компрессии тел, так и прогрессия их деформации до vertebra plana. В общей структуре обстоятельств и механизмов формирования переломов и медленно прогрессирующих деформаций преобладают низкоэнергетические воздействия, малозаметные причины, а иногда сами изменения в позвоночнике [136, 216, 219, 234]. В любом случае, с прогрессирование снижения МПКТ вероятность переломов возрастает [2, 32, 38, 136, 137, 457].
Кроме роли снижения МПКТ в происхождение остеопоротических позвонков, необходимо понимать значение воздействующих нагрузок, особенно в связи с перераспределением напряжений в телах позвонков при запуске каскада деформаций. Сила воздействия, ее продолжительность, скорость нарастания нагрузки и количество повторений играют роль в возникновении переломов позвонков [473]. Экспериментальные и теоретические модели позволяют определить и оценить силы действующие на позвоночник, и изменения в позвоночнике в целом при обычных условиях, и приводящие к переломам, а также после хирургического лечения [3, 26, 61, 63, 78, 84, 131, 137, 138, 295, 471].
Оценка ортопедического и нейроортопедического статуса
При остеопоротических деформациях как при клиновидной, так и при равномерной компрессии тела позвонка увеличивается напряжение во всех сегментах. На изменение напряжения влияет деформация тела позвонка и изменения сагиттального баланса - наклон, вынос центра тяжести, компенсаторный лордоз. Изменение напряжения неравномерно и по локализации в пределах тела позвонка и по соотношению кортикальная-губчатая кость, а также вектору. Максимальная амплитуда изменений напряжений отмечается в кортикальной части переднебоковых отделов тел позвонков как на уровне деформации, так и в смежных сегментах. При кифозе с нарушением баланса и дополнительной нагрузкой, совершаемой в физиологических пределах (модель Д), напряжение в кортикальной части возрастает по сравнению с позвоночником без деформаций (модель А) в 2,653 раза; в губчатой части - в 1,72 раза. Напряжение в губчатой части тела позвонка при остеопоротических клиновидных деформациях может даже снизится при компенсаторном гиперлордозе (модель А-0,85; модель Б-0,77). Неравномерное перераспределение нагрузок между кортикальной и губчатой частью в разных отделах позвонка может привести к «Stress shielding» -феномену в задних отделах губчатой кости и повышению риска переломов смежного уровня [216].
Фиксированные остеопоротические деформации позвонков сопровождаются стойкими же изменениями баланса позвоночника и нагрузками, рассмотренными при моделировании. В этих условиях можно ожидать развитие компенсаторных изменений в позвоночнике. Однако эти изменения, уменьшая напряжения в костных структурах тела позвонка, приводят к перегрузке мышц, межпозвонковых суставов, дисков и связок. Провоцируется появление или усиление проявления миалгий, энтезопатий, дизартикуляционного или дегенеративно-дистрофического синдрома межпозвонковых суставов.
При мобильных деформациях, в отличии от фиксированных, проанализировать постоянное изменение напряжения в деформированном сегменте в зависимости от нагрузок профиля позвоночника не представляется возможным. Связано это с тем, что имеется нарушение опорности кортикального слоя и дефект губчатого, механические свойства которых требуются для построения модели. При этом взаимоотношения элементов позвонков как в острых, так и застарелых случаях постоянно меняются. Такая, даже микроподвижность, приводит к большей амплитуде изменений напряжений при статико-динамических нагрузках и затруднению формирования нового двигательного стереотипа, сохранению болевого синдрома. В этих условиях создаются условия для постоянной дизартикуляции в межпозвонковых суставах, хронической перегрузки мышц спины даже в покое, перенапряжения связок смежных с позвонком межпозвонковых дисков. Эти данные соотносятся с результатами некоторых исследователей, указывающих на корреляцию болевого синдрома с мобильностью деформации.
В смежных сегментах с мобильной деформацией в связи с ускоряющим моментом следует предполагать большую амплитуду изменения напряжения в разных положениях, чем при фиксированных деформациях. Следовательно, при одинаковой степени остеопороза и профиле позвоночника при таких деформациях переломы смежного уровня более вероятны.
Таким образом, перевод мобильной деформации в фиксированную при вертебропластике, казалось бы, небольшим количеством костного цемента является благоприятным биомеханическим фактором. Этим можно объяснить, что в застарелых случаях болевой синдром уменьшается при введении в тело позвонка 1-3 мл костного цемента, и подтверждает показания к стабилизирующим операциям при сохранении клинической картины в отдаленном периоде. Восстановление же при этом баланса позвоночника уменьшает как клинические проявления, так и вероятность развития синдрома смежного уровня.
Классификация структурно-функциональных нарушений при остеопоротических деформациях позвоночника, определяющая выбор хирургического лечения
На основе математического моделирования можно выделить 5 типов структурно-функциональных нарушений при остеопоротических деформациях грудопоясничного отдела позвоночника и предложить для их коррекции соответствующие оперативные пособия. При этом данные виды изменений напряжений в кортикальной и губчатой части кости позвонков могут быть при любом виде и протяженности деформации тела позвонка.
1. Клиновидная или равномерная локальная деформация тела позвонка без нарушения сагиттального баланса позвоночника (фиксированная или мобильная). Термин «сагиттальный баланс» определяет центр тяжести, который в норме проецируется кпереди сегмента S1-S2, вертикальная линия проекции проходит через тела С7, ТЫ 2 и L5 позвонков. Фронтальный профиль позвоночного столба характеризуется отсутствием боковых деформаций оси.
2. То же с нарушением сагиттального баланса позвоночника: фиксированная деформация (2А); мобильная деформация (2Б).
3. Клиновидная или равномерная деформация одного или нескольких тел позвонков с нарушением сагиттального баланса позвоночника на протяжении (фиксированная или мобильная). Нарушение баланса при этом могут быть вызваны разными причинами, а не только остеопоротической деформацией.
4. То же с нестабильностью, вызванной значительным дефектом костной ткани тела позвонка (травма, асептический некроз), задней стенки тела позвонка; с клинической картиной динамически возникающего из-за нестабильности корешкового синдрома.
В клинической практике для определения типа нарушения при остеопоротических деформациях в грудном и поясничном отделах позвоночника, необходимо учитывать следующие критерии структурно-функциональных изменений: Время развития деформации: остро- перелом или по типу «ползущей (постепенно нарастающей) деформации». Вид деформации тела позвонка - Wedge, Biconcave, Crush (клиновидная, двояковогнутая, взрывная или с равномерным уменьшением высоты) при «ползущей» и застарелых деформациях; типы переломов по АО классификации при острой травме. Виды деформаций, их описание и эпидемиология дискутабельны (Лоренс-«Остеопороз», 2000). Однако при ортопедическом подходе к коррекции деформации следует исходить из того, что тело позвонка деформируется в результате переломов. Деформация может возникнуть остро при воздействии высокоэнергетических нагрузок или иметь характер медленно нарастающей. Деформация может быть фиксированной или мобильной.
Хирургическое лечение пациентов с деформациями 2 типа
Оценка факторов риска развития остеопоротических деформаций важна как для интерпретации клинических данных, так и для дальнейшего обследования с помощью лучевых методов исследования.
Факторы риска условно можно разделить на общие факторы риска развития остеопороза и биомеханические нагрузки, приводящие к прогрессированию остеопороза и появлению остепоротических деформаций.
Для постановки диагноза и прогнозирования дальнейшего развития деформаций применена денситометрия.
Денситометрия, основанная на различных физических феноменах, у пациентов с остеопоротическими деформациями позвоночника является одним из основных диагностических методов и выполнена 100% пациентов на различных этапах исследования. Денситометрия определяет минеральную плотность костной ткани (МПКТ) в позвонках. МПКТ не имеет абсолютной корреляции с качеством кости и, соответственно, метод имеет не 100% достоверность, но приближается к этому. На результат исследования могут повлиять выраженные остеофиты, костные опухоли, наличие костного цемента и металлофиксатора. Развитие склероза кости или «старческой гипертрофии» также дает прибавку МПКТ при сниженном качестве кости. Однако без проведения денситометрии у пациентов без деформаций позвонков устанавливать диагноз «остеопороз» не правомерно. Когда у пациента уже имеется патологическая деформации позвонка, подтвержденная не только рентгенограммами, но и данными КТ, МРТ, первично можно планировать лечение без денситометрии. Тем не менее, далее необходимо исследование в динамике проводить для оценки факторов риска нарастание деформации.
Таким образом, первая задача, которая решалась при проведении денситометрии необходим - установка диагноза остеопении и остеопороза для планирования оперативного пособия и его необходимости. Вторая задача - оценка риска появления повторных деформаций уже после проведенного лечения по стабилизации позвоночника.
Некоторые авторы указывают, что болевой синдром у пациентов с остеопорозом определяется не снижением минеральной плотности костной ткани, а переломами позвонков [40]. Однако степень остеопороза определенная у пациентов, имеет значение как фактор риска развития переломов смежного уровня.
Для определения степени остеопороза и остеопении больным была проведена рентгенденситометрия (считается наиболее информативным методом из всех видов денситометрии) позвоночника и шейки бедренной кости. Результаты оценивали по величине отклонения Т- и Z-критериев. У большинства больных отмечался остеопороз: отклонение Т-критерия более -(минус) 2,5. При оценке степени остеопороза большое внимание следует уделять не только традиционно используемому Т-критерию (отклонение значения МПКТ относительно пиковой костной массы), но и Z-критерию, который отражает снижение минеральной плотности костной ткани относительно пациентов той же возрастной группы. При значительном отклонении этого показателя от среднестатистических, следует более детально обследовать пациента для определения возможной сопутствующей соматической патологии (то есть наличия вторичного остеопороза), если из данных анамнеза установить причину снижения минеральной плотности костной ткани невозможно.
Результаты денситометрии Наряду с общеизвестными факторами риска, в исследовании обращено внимание на сагиттальный профиль позвоночника (с учетом математического моделирования напряжений в позвоночно-двигательном сегменте). При возрастании напряжений есть вероятность развития деформаций в сегментах, на которые сам пациент при сборе жалоб не указывает. В этом случае имелись обоснованные показания к назначению исследования всего позвоночного столба, что очень важно в повседневной практической работе. Одним из факторов риска следует считалось блокирование подвижности в позвоночно-двигательных сегментах: спондилез, болезнь Форестье, хирургическое формирование спондилодеза или протяженная его фиксация (хирургическая) при травмах, дегенеративно-дистрофических поражениях, спондилолистезе. Остеопоротические деформации тел позвонков (в том числе переломы) возникают в крайних точках фиксации и являются причиной болевого синдрома. 3.6. Электромиография (ЭМГ)
Целью исследования функции скелетных мышц с помощью электромиографии явилось определение травматизации мышц, удерживающих позвоночник в вертикальном положении, при различных оперативных вмешательствах, применяемых в лечении остеопоротических деформаций позвонков, а также выработка в последующем алгоритма ведения пациентов с учетом восстановления функциональной активности мышечной ткани.
Исследование функции скелетных мышц с помощью электромиографии основано на определении потенциалов двигательных единиц (ПДЕ) как функциональных элементов скелетной мышцы [315, 316]. Измеряют и оценивают следующие параметры ПДЕ: длительность, амплитуду и фазность. Определяют, имеется ли спонтанная активность мышечных волокон, которой в норме быть не должно. К признакам последней относят потенциал фибрилляций (ПФ) и положительную острую волну (ПОВ). ПФ - потенциал денервированного мышечного волокна, признак повреждения. ПОВ - признак погибшего мышечного волокна. В случае получения на миограмме ПФ сохраняется вероятность реинервирования мышечной единицы или ее восстановления, появление же ПОВ свидетельствует об окончательной денервации и ее гибели. Исследование проводилось на нейромиоанализаторе «Нейромиан» (Россия). Исследовали функциональную активность m. errector spinae как наиболее подверженные интраоперационной травматизации. Не проводилось электрофизиологически сравнения состояния мышц у пациентов с разными типами деформации.
Отдаленные результаты лечения у пациентов с одноуровневыми деформациями 1, 2, 5 типов
Сагиттальный баланс и необходимость коррекции. Анатомо-биомеханические особенности позвоночного столба обеспечивают как достаточную для защиты нервно-сосудистых структур стабильность, так и адекватную мобильность позвоночника в целом как кинематической цепи. Концепция «функциональной стабильности позвоночного столба», разработанная Panjabi с соавторами, объясняет функциональную противоречивость. Понятие функциональной стабильности базируется на функционировании 3-х систем (пассивные структуры, активные структуры, подсистема управления), принимающих участие в стабилизации как позвоночного столба в целом, так и межсегментарной.
К пассивным структурам относятся тела позвонков, их отростки, дужки, капсульно-связочный аппарат дугоотростчатых суставов, межпозвонковые диски, обеспечивающие механическую сегментарную стабильность в крайних точках амплитуды движений (анатомический барьер по Terrier). При достижении нейтрального положения (postural point) пассивные структуры не в состоянии обеспечить надлежащую стабильность. Паравертебральные мышцы являются активными стабилизаторами, обладающими многофункциональностью (проприоцептивная чувствительность, изменение тонуса под воздействием визуального и вестибулярного контроля). Функциональность мышц зависит от их силы, выносливости, а следовательно, поддается определенной степени коррекции.
Подсистема управления складывается из нейро-мышечного и постурального контроля. Постуральный контроль заключается в способности поддержания центра тяжести в пространстве с минимальными энергетическими затратами. В отечественной литературе понятие постурального контроля соотносится с термином «сагиттальный баланс». В норме центр тяжести проецируется кпереди сегмента S1-S2, вертикальная линия проекции проходит через тела С7, ТЫ2 и L5 позвонков. Фронтальный профиль позвоночного столба характеризуется отсутствием боковых деформаций оси.
Наличие сагиттального и фронтального баланса позвоночного столба обеспечивает равномерное распределение повседневных нагрузок на различные отделы позвоночно-двигательного сегмента в статическом и динамическом режимах, а также обуславливает формирование двигательного стереотипа. По мнению Lewit К., «двигательный стереотип - это временная константа сцепления условных рефлексов... Этот внешний стереотип приводит к образованию внутреннего двигательного стереотипа». Построение двигательного стереотипа происходит на различных уровнях центральной нервной системы.
К нарушению профиля позвоночника (и сагиттального, и фронтального) могут приводить как вертеброгенные (переломы тел позвонков, их посттравматические деформации, первичная мышечная патология паравертебральных мышц и их вторичная денервация, изменение пояснично-тазового угла), так и экстравертебральные причины (патологические изменения в суставах нижних конечностей). Смещение центра тяжести приводит к изменению нагрузок на пассивные и активные структуры позвоночного столба, нарушает программный характер нейро-мышечного контроля. Кратковременное существование нарушений приводит к изменению двигательного стереотипа и развитию специфической клинической картины. Длительный характер нарушений приводит к формированию нового двигательного стереотипа, характеризующегося клинической компенсацией патологического кинематического процесса.
Структурные изменения при остеопорозе позвоночника могут в различной степени влиять на сагиттальный и фронтальный баланс.
Длительно существующие деформации тел позвонков, носящие характер стабильных посттравматических изменений, могут в значительной степени изменять профиль позвоночного столба. Изменения носят характер кифотической или кифосколиотической деформации. Это приводит к увеличению напряжения в вентральных отделах тел позвонков, что подтверждается данными математического моделирования (метод конечных элементов). Нарушения баланса могут носить клинически и биомеханически компенсированный характер. В этих случаях задачами хирургического лечения является стабилизация позвоночного столба, профилактика нарастания деформаций. Восстановление сагиттального и фронтального баланса с использованием ригидных систем транспедикулярной фиксации или жестких корригирующих ортопедических корсетов может привести к развитию «stress-shielding» eHOMeHa задних отделов позвоночно-двигательного сегмента, нарушению двигательного стереотипа, что может привести к клинически неудовлетворительным результатам, несмотря на удовлетворительный или даже хороший рентгенологический результат.
Можно сделать вывод о том, что при образовании остро возникшего перелома на фоне застарелой скомпенсированной деформации восстановление с помощью ригидных систем должно проводиться только поврежденного сегмента. «Застарелая» клинически компенсированная деформация не требует хирургического лечения. Однако пациент с такой деформацией нуждается в регулярных реабилитационных мероприятиях для повышения выносливости мышц.
При «свежих» переломах тел позвонков на фоне остеопороза происходит одномоментное нарушение баланса позвоночного столба. Данная остро развившаяся ситуация требует обязательного восстановления и сагиттального и фронтального баланса позвоночника.
Аналогичная ситуация наблюдается и при мобильных посттравматических деформациях тел позвонков. Наличие нестабильности в пределах тела позвонка является показанием не только для стабилизации тела позвонка, но и к восстановлению профиля позвоночника. При этом сохранение мобильности и нестабильной ситуации в изменении напряжений тканей приводит к невозможности выработать адаптационные механизмы.
Также следует учитывать наличие сопутствующей патологии позвоночно-двигательного сегмента. Наличие дегенеративно-дистрофических изменений тел позвонков, межпозвонковых дисков, дугоотростчатых суставов и степень их выраженности само по себе может служить причиной изменения сагиттального и фронтального баланса позвоночника. Степень выраженности дегенеративной болезни позвоночника (по Попелянскому) должна учитываться не только при проведении предоперационного планирования, но и при выборе мероприятий реабилитационного периода.
В условиях нарастающих нагрузок на тела позвонков особое значение приобретают паравертебральные мышцы как динамический стабилизатор позвоночного столба. Основной характеристикой мышечной ткани в рамках концепции функциональной стабильности позвоночника является выносливость, которая у пациентов с остеопорозом снижена, что подтверждается результатами теста на удержание. Постоянная чрезмерная проприоцептивная нагрузка на мышечную ткань в условиях нарушенного сагиттального баланса приводит к формированию стойких контрактур, проявляющихся мышечным гипертонусом. Наличие сопутствующих дегенеративных процессов в позвоночно-двигательном сегменте приводит к развитию сегментарной денервации мышечной ткани с изначальной возрастной атрофией. Суммарно эти процессы приводят к снижению выносливости паравертебральных мышц. В связи с этим особое патофизиологическое значение имеет минимальная интраоперационная травматизация паравертебральных мышц путем применения пункционных методик стабилизации.
