Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор 14
1.1 Хирургические методы лечения нестабильных осложнённых травматических повреждений шейного отдела позвоночника 14
1.2 Костная регенерация 16
1.3 Передний спондилодез шейного отдела позвоночника аутокостью 23
1.4 Передний спондилодез шейного отдела позвоночника консервированными аллотрансплантатами 29
1.5 Передний спондилодез шейного отдела позвоночника ксенотрансплантатами 36
1.6 Передняя стабилизация шейного отдела позвоночника пластинами 37
1.7 Применение имплантатов на основе гидроксиапатита для стабилизации шейного отдела позвоночника при его травматическом повреждении 39
1.8 Шкалы и тесты для контроля качества жизни пациентов, перенесших позвоночно-спинномозговую травму 44
Глава 2 . Характеристика методов обследования больных и клинического материала 54
2.1 Протокол обследования и динамического наблюдения больных 54
2.1.1 Шкала повреждения спинного мозга (ASIA/IMSOP) 57
2.1.2 Международный стандарт неврологической и функциональной классификации повреждения спинного мозга (ASIA) 58
2.1.3 Рентгенологические методы обследования 59
2.1.4 Исследование шейного отдела позвоночника и спинного мозга с помощью компьютерной томографии 61
2.1.5 Измерение плотности имплантата в динамике при стабилизации шейного отдела позвоночника с помощью компьютерной томографии 63
2.1.6 Исследование шейного отдела позвоночника и спинного мозга с помощью магнитно-резонансной томографии 65
2.1.7 Шкала Госпитальной Тревоги и Депрессии 67
2.1.8 Шкала Меры Функциональной независимости 68
2.1.9 Шкала Свободы Доступа к Окружающему Миру больных, перенесших позвоночно-спинномозговую травму 68
2.2 Характеристика групп больных 69
2.2.1 Распределение больных по полу и возрасту 69
2.2.2 Распределение больных по причинам травмы 70
2.2.3 Распределение больных по шкале повреждения спинного мозга (ASIA/IMSOP) 71
2.2.4 Распределение больных по Международному стандарту неврологической и функциональной классификации повреждения спинного мозга (ASIA) 71
2.2.5 Распределение больных по неврологической симптоматике 72
2.2.6 Распределение больных по шкале Госпитальной Тревоги и Депрессии 75
2.2.7 Распределение больных по шкале Меры Функциональной Независимости 76
2.2.8 Распределение больных по шкале Свободы Доступа к Окружающему Миру, больных перенесших позвоночно-спинномозговую травму 77
2 2.9 Характеристика биосовместимого композиционного остеопроводящего материала (БАК-1000) 78
Глава 3 . Хирургическая передняя стабилизация шейного отдела позвоночника с использованием консервированной аллокости и имплантатов БАК-1000 81
Глава 4. Результаты хирургического лечения 93
Обсуждение 123
Заключение 137
Выводы 139
Практические рекомендации 140
Список литературы 142
Список больных 156
Приложение 1 159
Приложение 2 160
- Костная регенерация
- Передний спондилодез шейного отдела позвоночника консервированными аллотрансплантатами
- Применение имплантатов на основе гидроксиапатита для стабилизации шейного отдела позвоночника при его травматическом повреждении
- Характеристика биосовместимого композиционного остеопроводящего материала (БАК-1000)
Введение к работе
Актуальность исследования
Позвоночная спинномозговая травма (ПСМТ) шейного отдела позвоночника составляет 2-6,4% от общего числа случаев всей закрытой травмы [5, 85]. В общей структуре травмы позвоночника на долю шейного отдела приходится 60-80%. На травму CIII-CVII позвонков приходится до 75% травмы на шейном уровне, а на уровне СІ-СІІ - около 25%. Примерно в 60% случаев повреждения шейного отдела сочетается с повреждением спинного мозга (СМ) и корешков (К), т.е. являются осложнёнными. Ещё 25 лет назад смертность от осложнённых повреждений в первые 20 дней составляла до 70% [22, 58, 47, 4, 34]. В настоящее время она снизилась - до 9-15% [1, 34, 5]. Вследствие этого количество инвалидов постоянно увеличивается. Та или иная* степень инвалидности выживших составляет от 40 до 92% [28]. Чаще травмируются мужчины - соотношение мужчин и женщин 4:1 [52]. Учитывая, что травмируются преимущественно лица молодого работоспособного возраста - лечение, уход и дальнейшая реабилитация их является серьёзной социальной и экономической проблемой.
Вопросы экспертной оценки эффективности хирургического лечения и реабилитационных мероприятий в последнее время приобретают все более важное значение. Быстрота оказания высококвалифицированной медицинской помощи и ухода в значительной степени сказывается на возможной динамике восстановительного процесса утраченных функций [34]. Благодаря развитию медицины и совершенствованию оказания квалифицированной медицинской помощи, смертность этих пострадавших снизилась. Вместе с тем, количество инвалидов постоянно увеличивается. Ежегодно травму шейного отдела получают в США 70 тысяч человек, в России 50 тысяч, в Украине - более 2 тысяч [48, 19]. В Австралии травма шейного отдела составляет 27,2 на 1 млн. населения в год, в Швейцарии и Австрии по 16, в ФРГ - 13 [94]. В Дании повреждения шейного отдела составляют 9,2 на 1 миллион населения в год
7 [66]. 40% из них составляют лица от 15 до 24 лет. В 47% случаев - причиной является автодорожная травма. В 22% отмечается тетраплегия (Т), в 26% -параплегия, 23% - глубокий парапарез. В сумме - 71%. Только в 41% случаев происходит улучшение двигательных функций на фоне лечения. Обычно, по данным статистики, основное улучшение состояния пострадавших отмечается в течение одного года после травмы. У 23,3% больных состояние улучшается ещё в течение 3-х лет. У 12,5% больных состояние улучшалось ещё 5 лет, но и так же отмечается ухудшение состояния у 5% [114]. По данным литературы, полное восстановление двигательных функций наступает примерно у 10% больных с повреждением шейного отдела позвоночника [81]. При изначальной Т самостоятельная ходьба восстанавливается примерно у 12%, функциональная - у 56%, в коляске - 15% [103]. Средняя продолжительность жизни больных после травмы, а следовательно и реабилитационный период составляет 21-24,5 лет [48]. Таким образом, абсолютное число таких больных постоянно возрастает. Тяжелые физические и психоэмоциональные проблемы испытывает сам больной, члены его семьи и общество. В отдалённом реабилитационном периоде пациенты уже нуждаются в наблюдении и лечении у врачей других смежных специальностей. Прежде всего, это психологи, специалисты по лечебной физкультуре, социальные работники и урологи. Урологические осложнения могут являться причиной смерти у 49,4% больных с осложненной травмой шейного отдела позвоночника. В раннем восстановительном периоде это уросепсис, в позднем периоде - хроническая почечная недостаточность [55]. Вопросы быта и существования больных, медикаментозного обеспечения, трудоустройства и социальных выплат требуют тщательной и обоснованной оценки динамики неврологического статуса, основанных на общепринятых международных стандартах и тестах.
Таким образом, лечение больных с осложнённой позвоночной спинномозговой травмой шейного отдела позвоночника (ШОП) представляет серьёзную социально-экономическую проблему. Хирургическое лечение является альтернативой консервативным методам, и более результативным и
экономически оправданным. В результате снижается смертность и больные меньше лежат в стационаре [1, 15].
Хирургическая тактика и объём оперативного вмешательства определяется характером сдавления спинного мозга и носит индивидуальный характер. Преимущественно используется передний доступ [5, 107], поскольку в большинстве случаев происходит именно переднее сдавление [2]. Отдаленные результаты лечения не всегда однозначны. Рассасывание трансплантатов, смещения и поломки фиксирующих пластин, воспалительные осложнения также нередки.
Операция должна обеспечить возможно раннюю активизацию больного после операции, а реабилитационный период должен проходить под обязательным врачебным контролем и ориентироваться на четкие общепринятые инструменты, которые позволили бы оценивать и контролировать качество жизни больных, перенесших осложнённую позвоночную спинномозговую травму.
Последние 25 лет основными направлениями в хирургии позвоночника являются поиск новых способов и материалов для стабилизации оперированного отдела позвоночника, поиск новых материалов для имплантации.
При ауто- и гомопластике надежный костный блок наступает: на уровне одного шейного позвоночного сегмента - в течение 6 мес. [145], на уровне 2-3 позвоночных сегментов - в течение 8-ми и более месяцев. Всё это время пациенты вынуждены пользоваться жесткой наружной иммобилизацией. Аутокость обладает определенными недостатками, при перестройке и срастании, она частично рассасывается, теряет прочность, несколько уменьшается в размерах и её резервы ограничены. Кроме того, для забора аутокости необходимо проводить дополнительное оперативное вмешательство, также нередки и осложнения со стороны донорского ложа.
Любой из применяемых материалов не является идеальным. Консервированная кость используется все реже из-за возможности заражения
ВИЧ-инфекцией [123], металлические протезы и пластмасса часто смещаются и не обеспечивают срастания, а пластины прикрепленные винтами к телам позвонков через 2-3 месяца, нередко, смещаются вследствие резорбции костной ткани вокруг металла [32].
Продолжающиеся поиски замены аутокости и аллокости, не всегда удовлетворительные исходы оперативного и реабилитационного лечения, несовершенство контроля восстановительных процессов и качества жизни, предопределили актуальность и целесообразность настоящего исследования.
Цель исследования
Повышение эффективности лечения и улучшение качества жизни больных с травматическими повреждениями ШОП путём применения стабилизирующих имплантатов БАК-1000 на основе гидроксиапатита.
Задачи исследования:
1. Изучить возможность применения имплантатов БАК-1000 на основе гидроксиапатита для передней стабилизации шейного отдела позвоночника при его травматическом повреждении;
2. Разработать оптимальные способы стабилизации шейного отдела
позвоночника имплантатами БАК-1000 на основе гироксиапатита;
3. Доказать возможность уменьшения сроков жесткой иммобилизации шейного
отдела позвоночника при использовании имплантатов БАК-1000 на основе
гидроксиапатита;
4. Разработать единый стандарт протокола до- и послеоперационного
обследования и наблюдения за больными, включая контроль качества жизни;
5. Изучить изменения качества жизни больных на этапах реабилитации в
зависимости от использования методики переднего спондилодеза шейного
отдела позвоночника.
Научная новизна исследования
Впервые выявлена высокая эффективность применения имплантатов БАК-1000 на основе гидроксиапатита для стабилизации шейного отдела позвоночника при его травматическом повреждении.
Установлено, что имплантат БАК-1000 на основе гидроксиапатита в отличие от консервированной аллокости стабилизирует оперированный сегмент шейного отдела позвоночника в значительно более короткие сроки за счет прорастания его пористой структуры вновь образованной костной тканью.
Разработан оптимальный протокол обследования и наблюдения больных, позволяющий объективно и субъективно оценивать их состояние в дооперационном и реабилитационном периодах.
Доказано негативное влияние длительной наружной жесткой иммобилизации шейного отдела позвоночника на процессы реабилитации больных после переднего шейного спондилодеза.
Практическая значимость исследования:
1. Имплантаты БАК-1000 на основе гидроксиапатита для передней
стабилизации шейного отдела позвоночника показали, что этот материал
может считаться заменой аутокости, удобен в применении во время операции,
обладает рентгеноконтрастностью, сродством с костной тканью, быстро
интегрируется в костном ложе, надежно стабилизирует оперированный
сегмент, что позволяет снять наружную жесткую иммобилизацию через 2-2,5
месяца после операции, то есть сокращается время ношения жесткого
головодержателя на 50-75%.
2. Разработан оптимальный способ стабилизации повреждений шейного отдела
позвоночника на уровне одного и двух позвоночно-двигательного сегментов
имплантатами БАК-1000 на основе гидроксиапатита, позволяющий надёжно
фиксировать смежные позвонки без дополнительной стабилизации
пластинами.
3. Костно-апатитовый блок формируется в срок до 2-х месяцев, что позволяет
сократить сроки наружной жесткой иммобилизации и приступить к активной
реабилитации больных.
4. Разработан единый стандарт протокола до- и послеоперационного
обследования и наблюдения за больными, на основе пяти шкал для
объективной и субъективной оценки неврологического статуса и качества
жизни больных с травмой шейного отдела позвоночника. Особой ценностью
данного протокола является простота его применения и оценка состояния
пациента как медицинским персоналом, так и самим больным.
Внедрение в практику
Все практические разработки и стандартизированный , протокол до и послеоперационного обследования и наблюдения за больными -внедрены и используются в клинической работе нейрохирургического отделения МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского.
Апробация работы
Основные положения диссертации представлены и. доложены на городском семинаре: «Современные методы лечения осложнённой травмы шейного отдела позвоночника», 10 октября 2001 г. в НИИ скорой помощи им. Н.В.Склифосовского г. Москвы. Апробация работы проведена на совместной конференции научных сотрудников отделения травматологии и ортопедии, отделения нейрохирургии и кафедры травматологии и ортопедии ФУВ и МОНИКИ 19 декабря 2005 г.
Публикации
Список работ, опубликованных по теме диссертации:
1. Передняя стабилизация осложнённых повреждений шейного отдела позвоночника имплантатами БАК-1000 // Современные методы, лечения осложнённой травмы шейного отдела позвоночника. Материалы городского семинара. Том 150. М.: НИИ СП им. Н.В. Склифосовского, 2001. С. 37-39
12 (Кедров А.В., Киселёв A.M., Качков И.А., Биктимиров Р.Г., Кочерёжкин Б.А., Русинов А.И., Рамирез Л.А).
2. Передняя стабилизация осложнённых повреждений шейного отдела
позвоночника имплантатами БАК-1000 // Материалы III съезда нейрохирургов
России 4-8 июня 2002 г. Санкт-Петербург. С. 210-211 (Рамирез Л.А., Кедров
А.В., Киселёв A.M., Качков И.А., Биктимиров Р.Г., Гончарова Е.Ю.).
3. Перспективы применения имплантатов БАК-1000 для передней стабилизации
шейного отдела позвоночника при его травматическом повреждении //
Материалы научно-практической конференции «Достижения и проблемы
современной военно-полевой и клинической хирургии». Ростов-на-Дону 22
ноября 2002 г. С. 162 (Рамирез Л.А., Кедров А.В., Киселёв А.М, Биктимиров
Р.Г.).
4. Применение имплантатов БАК-1000 для передней стабилизации шейного
отдела позвоночника // VII Международный симпозиум «Новые технологии в
нейрохирургии». Санкт-Петербург 27-29 мая 2004 г. С. 63 (Кедров А.В.,
Рамирез Л.А., Биктимиров Р.Г., Киселёв A.M., Качков И.А.).
5. Передняя стабилизация осложнённых повреждений шейного отдела
позвоночника имплантатами на основе гидроксиапатита // «Организация
оказания нейротравматологической помощи при спинальной травме».
Материалы республиканской научно-практической конференции. Минск 4
июня 2004 г. Стр. 106-107 (Рамирез Л.А., Кедров А.В., Биктимиров Р.Г.,
Киселёв A.M., Качков И.А., Белецкий Б.А., Власова Е.Б.).
Передняя стабилизация шейного отдела позвоночника имплантатами на основе гидроксиапатита при травматических повреждениях // Тезисы научной конференции молодых ученых посвященной дню основания РНЦХ РАМН «Новое в реконструктивной хирургии». Москва 19 марта 2004г. С. 185-186 (Рамирез Л.А., Есин И.В., Кротенков П.В., Кедров А.В., Киселев A.M., Биктимиров Р.Г.).
Применение имплантатов БАК-1000 для передней стабилизации шейного отдела позвоночника при его травматическом повреждении // Пособие для
13 врачей. Москва 2004 г. 16 с. (Качков И.А., Кедров А.В., Биктимиров Р.Г., Русинов А.И., Рамирез Л.А.).
8. Контроль неврологического статуса пациентов с застарелой осложнённой травмой шейного отдела позвоночника в течение первого года после операции // 13-ый Международный конгресс по Нейрохирургии, Марокко 19-24 июня 2005г. Стендовый доклад 410 (Рамирез Л.А., Кедров А.В., Биктимиров Р.Г., Киселёв A.M., Орлов А.С., Белецкий Б.И., Власова Е.Б., Кротенков П.В.).
Объем и структура диссертации
Работа изложена на 163 страницах машинописного текста, включает 13 таблиц, 52 рисунка, состоит из введения, обзора литературы, четырех глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения, выводов, списка литературы, списка больных и 5 приложений. Список использованной литературы включает 151 источник (59 отечественных и 92 зарубежных авторов).
Костная регенерация
Проблема замены аутокости при оперативной стабилизации передних отделов ШОП при травматических повреждениях возникла уже в ближайшие годы после начала применения операций передним доступом Робинзоном и Смитом (1953), Бейли, Бейджли и Деремекером (1955) и Кловардом (1958). Все дело в том, что аутотрансплантаты достаточно часто смещались и нередко рассасывались полностью, вызывая вторичную осевую деформацию шейного отдела позвоночника и вторичные неврологические нарушения, вследствие сдавления СМ и К. Поскольку исторически сложилось, что изначально использовалась аутокость - она и считается «золотым стандартом» и именно с ней сравниваются, вот уже на протяжении более 50 лет, другие виды костной пластики и другие варианты передней стабилизации. Вследствие аудентичности, одномоментности изъятия и применения аутотрансплантаты считаются лучшим материалом для костно-пластической фиксации переднего отдела позвоночника. Однако нет единого мнения при выборе типа костного материала. Одни авторы рекомендуют использовать компактно-спонгиозные трансплантаты в комбинации с костной стружкой. Другие считают, что только губчатые трансплантаты являются лучшим материалом для создания костного блока, удачно сочетая прочность и остеогенную способность. Представления о строении костей и о процессах, происходящих при перестройке губчатой и компактно-спонгиозной кости за последние годы претерпели определённые изменения.
Морфология и физиология являются фундаментом медицинской науки. Надёжность и достоверность всех теоретических построений и практических мероприятий зависит от морфологических и физиологических факторов, на которых они основываются. Поэтому необходимо первоначально детально рассмотреть процесс репаративной регенерации кости и формирования костного блока в историческом аспекте, по мере накопления знаний.
На ранних этапах изучения процессов репаративной регенерации кости внимание исследователей было приковано только к местным клеточно-тканевым изменениям. Прежде всего, внимание обращалось на роль надкостницы, окружающей соединительной ткани, костного мозга и клеточных элементов сосудов. Но постепенно выкристаллизовалось положение, которое нашло подтверждение в работах 40 - 50-х годов: в образовании регенерата кости принимают участие все клеточные элементы, имеющие мезенхимальное происхождение, но степень этого участия пропорциональна возможностям различных клеток и конкретным обстоятельствам, которые могут быть различными. Были изучены морфологический субстрат регенерата кости и некоторые стороны обмена микроэлементов. Было так же установлено, что создание наиболее благоприятных условий (репозиция, иммобилизация, покой и питание) обеспечивает благоприятный исход травмы кости [23]. Изучение особенностей течения регенерации кости показало, что в этом процессе присутствуют три основные принципиальные положения: 1. процесс регенерации начинается с пролиферации клеточных элементов; 2. в процессе регенерации кости происходит смена тканевых структур клеточно-волокнистой, хондроидной и костной ткани; 3. процесс регенерации в очень большой степени зависит от кровоснабжения регенерата.
Разделение восстановительного процесса костной регенерации сначала происходило на два этапа, затем на 4, 5, а затем 6 этапов. Поскольку для восстановления целостности кости необходимы особые местные условия для функции и дифференцировки клеток регенерата и поскольку регенерат в своём развитии васкуляризируется с неодинаковой скоростью, различные группы созидающих клеток функционируют по-разному, т. е. наблюдается та или иная стадийность в развитии регенерата. Поэтому регенерацию кости следует рассматривать как беспрерывный переход стадий одна в другую, хотя для удобства он разделяется иногда на изолированные строго очерченные фазы, в которых превалируют в данный момент те или иные метаболические или морфологические процессы и, поэтому это разделение является чисто условным. Каждый этап может включать в себя несколько стадий, а переход одной стадии в другую может зависеть от многих условий (стадия процесса, подвижность трансплантата, уровень васкуляризации, продукция гормонов, содержание витаминов, белков, ферментов и т.д.). Подобное подробное изложение показывает, насколько процесс сложен, зависим от местных и внешних факторов, трудно предсказуем, а главное - он медленный и трудно управляемый.
Передний спондилодез шейного отдела позвоночника консервированными аллотрансплантатами
Проблемы пересадки костных тканей, консервированных различными способами имеют давнюю историю. Наибольшее распространение получило зо использование деминерализованного костного матрикса (ДКМ) и формалинизированных аллотрансплантатов [8]. ДКМ, получаемый путем деминерализации, который содержит протеины, стимулирующие остеогенезу [49, 139]. Он может являться альтернативой применения консервированной аллокости [42, 40]. Было отмечено еще в 1889г., что частично деминерализованная кость, в отличие от недеминерализованной, обладала более выраженной остеогенной способностью [140, 102]. Высказывалось предположение, что минеральная структура кости дезактивирует её остеоиндуктивные свойства [119]. Важность декальцинации кости подтверждали и другие исследования [11, 42, 40, 43, 93, 143]. Для деминерализации использовались азотная, соляная и ортофосфорная кислоты в разных концентрациях в разные концентрациях и объёмах [11, 42, 50, 54, 143]. Такими способами можно получить костный матрикс с 5% остаточной кальцифицированной структуры [11]. Но от степени деминерализации очень зависят прочностные свойства трансплантатов [101]. Поскольку они могут очень быстро подвергнуться резорбции, а вновь образованная кость не успеет полностью сформироваться и заполнить костный дефект. Кроме того, частично деминерализованные трансплантаты при большей прочности обладают более выраженной остеоиндуктивной способностью [42]. Поэтому более щадящая декальцификация теоретически являлась более оправданной [11, 43, 90, 119], поскольку часть костного морфогенетического белка очень прочно связана с минеральной частью кости [43]. Таким образом, ДКМ за счёт своих индуктивных свойств мог бы широко использоваться для трансплантации [42, 43, 90, 121,119,140,143], но процесс протекания остеодеградации, резорбции и остеоиндукции и в этом случае непредсказуем.
Предполагают каскадный механизм формирования новой кости [143, 130], за счёт постепенного высвобождения ряда факторов из ДКМ. К таким факторам относится костный морфогенетический протеин, которого насчитывается до 15 типов, участвующего в фенотипировании остеопродромальных клеток в остеобласты [130, 139, 140, 143, 126]. По современным данным костные морфогенетические морфопротеины влияют на дифференцировку полипотентных стволовых клеток в хондроциты или остеобласты, ускоряют созревание и кальцификацию костного матрикса [69, 61, 62]. Кроме того, костная ткань содержит и другие факторы роста [130, 139], которые активно участвуют в метаболизме новообразованной кости. Таким образом, ДКМ сочетает в себя остеокодуктивные и остеоиндуктивные свойства [11, 33, 40, 121, 130, 131, 143]. Имея значительную пористость, он достаточно хорошо резорбируется, а длительность резорбции можно регулировать степенью деминерализации [40, 43]. Но достаточно точно контролировать прочность трансплантата в процессе перестройки, по-видимому, нельзя. Поэтому работы в этом направлении продолжаются [27].
Консервирование аллотрансплантатов растворами формалина слабых концентраций, активно разрабатывались с 1961 г. В основе этого метода лежит неизвестное ранее явление обратимого блокирования альдегидами процессов жизнедеятельности в биологическом объекте с последующим спонтанным восстановлением его метаболических и функциональных характеристик. Как оказалось, формальдегид «знаком» клетке. Он является нормальным-метаболитом в живом организме, активно участвуя в обменных процессах. Способность формальдегида вызывать торможение тканевого обмена, снижая тем самым потребность клеток в энергетических ресурсах без их повреждения с последующим восстановлением их активности, открыла путь к получению «химического анабиоза», на чём и основан этот метод консервации биологических тканей [9].
Блокирование процессов жизнедеятельности сказывается и на антигенной активности консервированной ткани, которая будучи пересажена, не вызывает иммунологического конфликта в организме реципиента. Всё выше сказанное приближает формалинизированную аллокость к аутокости, которая является эталоном пластической ценности. Между тем, по ряду существенных показателей формалинизированная кость их превосходит. При костной аутопластике в процессе перестройки нередко наблюдается ранняя деструкция и рассасывание пересаженной кости с последующим повторным образованием дефекта. Преждевременного рассасывания формалинизированного трансплантата не наступает. Это объясняется тем, что снижение концентрации формальдегида в формалинизированном трансплантате происходит постепенно от его краёв к центру в соответствии с врастанием сосудов и восстановлением в нём обменных процессов. Освобождаясь от консерванта, аллотрансплантат вступает в фазу резорбции и перестройки. Эти процессы, как правило, идут синхронно. Ценным свойством формалинизированных трансплантатов является их способность сохранять в процессе консервации и после пересадки в организме реципиента свои биомеханические свойства, что обеспечивает раннее восстановление функции, предупреждает развитие осложнений, что особенно важно для трансплантатов, испытывающих в организме значительную механическую нагрузку. Высокие бактериостатические свойства слабых растворов формалина в отношении грамположительных и грамотрицательных штаммов микроорганизмов позволили решить вопросы о заготовке и консервации тканей без соблюдения правил асептики [8].
Применение имплантатов на основе гидроксиапатита для стабилизации шейного отдела позвоночника при его травматическом повреждении
Как уже отмечалось ранее, при ауто- и гомопластическом замещении дефектов тел позвонков «вживление» и перестройка костных трансплантатов значительно растянуты во времени. Во-первых, это объясняется тем, что при полном замещении тела позвонка костные трансплантаты контактируют с материнским ложем только в двух точках, а при частичном замещении -трансплантаты контактируют с материнским ложем всеми своими поверхностями, кроме передней. Второй причиной является массивность трансплантатов [51]. Кроме того, в послеоперационном периоде развиваются вторичные осевые кифотические деформации, посттравматические остеохондрозы и деформирующие артрозы межпозвоночных суставов в сроки от 9-10 месяцев до 2-3 лет. При консервативной тактике полная восстановительная перестройка повреждённого позвонка продолжается от 11-12 месяцев до 2 лет. Таким образом, оперативные методы должны способствовать более быстрой консолидации и предупреждать вторичную осевую деформацию, создавая покой за счёт жесткой фиксации позвонков [18], но даже при дополнительной стабилизации пластинами этого не всегда удаётся достичь.
Поэтому, проблема замены ауто- и консервированной гомокости возникла уже в первые годы после начала их применения. Попытки использовать имплантаты, наверняка были, иначе не было бы категоричных отрицательных высказываний. Как отмечалось, при использовании пластмассовых имплантатов вокруг них образуется массивная соединительнотканная капсула, которая и удерживает имплантаты в своём ложе. Дистрофические процессы более выражены в участках кости, которые испытывают при этом большую нагрузку при давлении на них имплантатов. Использование пластмассовых имплантатов теоретически допускалось для временного протезирование дефектов тел позвонков после их удаления ПО" поводу злокачественных опухолевых процессов [51].
Также были попытки использования углеродных имплантатов (углеродно-синтактическая пена - УСП). При этом, только через 3,5 месяца было зарегистрировано начало прорастания имплантата костной тканью. Через 2,5 года отмечено, что имплантат прорастает костью по краю, не затрагивая центра. Применялась иммобилизация шеи воротником шанца на 4 недели с целью возможно ранней активизации пациентов [36, 46]. Дальнейшего распространения эта методика не получила. Применение корундовых пористых имплантатов предпринимаются и в настоящее время [24]. Но мысль исследователей постоянно возвращалась к проблеме использования имплантатов, поскольку другой альтернативы не было. Высказывалась идея, что идеальный имплантат должен обладать следующими свойствами: остеогенной способностью, отсутствием антигенности, простатой получения, доступностью. Удобством для клинического применения, нужной формой, простотой обработки и способностью к биодеградации [41, 130, 146]. Но совместить столько требований большинству используемых имплантатов не представляется возможным [141, 126, 109, 115, 132, 131]. Вопросы доставки факторов роста в область регенерации достаточно сомнительны, особенно при использовании металлических и титановых пористых имплантатов (никелида титана) [10, 17], где вообще нет никаких факторов роста. Возможно, для имплантатов- и эндопротезов одним из главных факторов их «прорастания» вновь образованными сосудами и костью является просто наличие их пористой структуры. Экспериментально было доказано, что размер пор должен быть не менее 100 мкм. Таким образом, пористые материалы могут и не оказывать прямого стимулирующего влияния на остеогенез, но за счёт пористой своей структуре способствовать направленному росту новой кости [80], что называется остеокондукцией. Но глубина прорастания у разных материалов различна [36, 46,24].
Неоднократно академиком Коноваловым А.Н. высказывалась идея о целесообразности изучения возможностей использования различного рода протезов из биоорганических соединений и других прочных биоинертных соединений. Сообщения о применении металлических эндопротезов в комбинации с пластмассой появились уже в ближайшее время, но их использование не получило дальнейшего широкого распространения. В 80-х годах появляются первые сообщения о применении гидроксиапатита в нейрохирургической практике. Гидроксиапатит - плотный очищенный керамический материал, используемый первоначально в челюстно-лицевой хирургии и для восстановления дефектов свода черепа. Дополнительно применялась ауто- и консервированные кости. Комбинация ГА с ауто- и аллокостным материалом оказалась стабильной, без склонности к резорбции, что подтверждалось рентгенологически и клинически [25]. В дальнейшем, появляются публикации о применении ГА в нейрохирургии для передней стабилизации ШОП в комбинации с передними пластинами. Указывалось на хорошие результаты сращения и стабилизации за период в 13 месяцев. По данным авторов, сращение отмечалось у всех пациентов. В других работах уже отмечалось, что сращение ГА и кости отмечается в 70,9-85,3% случаев и указывалось, что эффект от применения такой же, как и от аутокости. Разные результаты отмечались, по-видимому, потому, что ГА был изготовлен из разного сырья. Обычно, используют обработанные различными способами морские кораллы, или делают композитные материалы с примесью ГА.
Осложнения от использования ГА очень мало освещаются в литературе, поскольку время его применения сравнительно небольшое и опыт его использования незначителен. По мнению ряда авторов, ГА может быть успешным на 100% только при его комбинации с пластиной. При показателях артродеза в 85-90% его можно считать альтернативой применения ауто- и аллокости, а фиксация без пластин требует дополнительного изучения. Следует отметить, что имплантаты на основе ГА различны по своему происхождению и способам изготовления. Некоторые остеокондуктивные имплантаты из пористой керамики и ГА не вполне отвечают требованиям по их прорастанию костью [77, 146]. При их помещении в костный дефект, часто формирующийся костный регенерат образовывался вокруг имплантата, полного прорастания его не наступало, что может заканчиваться переломами в области операции [141, 146].
Характеристика биосовместимого композиционного остеопроводящего материала (БАК-1000)
В соответствии с решением экспертной комиссии по инструментам, приборам, аппаратам и материалам, применяемым в общей хирургии при комитете по новой медицинской технике МЗ РФ (выписка из протокола № 3 от . . ) для проведения клинических испытаний в нейрохирургическое отделение был передан набор «НИС-НХ-Р», разработанный в РХТУ им. Д.И. Менделеева из биосовместимого композиционного остеопроводящего материала «БАК- ». Имплантаты были изготовлены из силикатной матрицы и гидроксиапатита с высокой степенью пористости и возможностью легкого моделирования заготовки бормашиной и режущим инструментом во время оперативного вмешательства. Представленный на клиническое испытание ячеистый биосовместимый композит содержал гидроксиапатит в пределах - мас.%; общая пористость материала находилась на уровне - %. Внешний вид имплантата представлен на рисунке . Рис. . Внешний вид имплантатов БАК- , представленных в виде стандартных рабочих заготовок, в сравнении с III шейным позвонком.
Стекловидная матрица представлена нейтральным алюмоборсиликатным стеклом типа «Пирекс». Имплантаты разрабатывались на основе матрицы из стеклоапатита с объёмной массой от до кг/смЗ с введением в ячеистую структуру гидроксиапатита в количестве % масс.%. Имплантат остаётся в организме рентгеноконтрастным, что позволяет проследить непосредственный и отдалённый результат хирургического лечения. При сращении на контрольных рентгенограммах и КТ отсутствовала четкая граница между костью и имплантатом. В процессе проведения клинических испытаний выявлено, что имплантат пропитывается транссудатом и в последующем через поры прорастает соединительной тканью на волокнах которой в последствии оседают кристаллы гидроксиапатита, обеспечивая надёжную фиксацию. Структура имплантата БАК- представлена на рисунке . Рис. . Пористая структура имплантата БАК- при увеличении х . Имплантаты можно многократно стерилизовать сухожаровым способом, они не теряют своих свойств и могут храниться в обычных условиях. Цвет материала белый. Возможно применение имплантатов значительных размеров. В работе материал удобен, обладает достаточной прочностью, легко обрабатывается и при оперативном вмешательстве фиксируется в телах смежных позвонков в виде распорки. Глава 3. Хирургическая передняя стабилизация шейного отдела позвоночника с использованием консервированной аллокости и имплантатов БАК-
Всем пациентам обеих групп с нестабильной травмой ШОП осуществлялись оперативные вмешательства из переднебокового доступа, разработанного Робинзоном и Смитом ( ), Бейли, Бейджли и Дереремекером ( ) и Кловардом ( ). Оперативные вмешательства в дальнейшем дорабатывались Цивьяном Я.Л. ( ), Осна А.И. ( ), Фурманом М.Е. и Юмашевым Г.С. ( ). Все различия у авторов состояли только в способе передней стабилизации на уровне одного ПДС. Следует отметить, что операция передней стабилизации ШОП неотделима от дальнейшей наружной жесткой иммобилизации, для создания условий формирования неподвижного и опороспособного костного блока на уровне вмешательства. Сам способ хирургического доступа за это время не претерпел существенных изменений. Замысел доступа состоит в том, чтобы не пересекая крупных мышечных пучков, раздвигая сосудистые и анатомические образования шеи в стороны, достичь передней поверхности тел шейных позвонков. В зависимости от уровня вмешательства, иногда допускается пересечение m. omohyoideus и верхних или нижних щитовидных артерий с одной стороны. При доступе в верхнешейному отделу позвоночника иногда встречаются трудности в виде вариабельного хода поверхностных и глубоких венозных сосудов, которые подлежат пересечению. Так же следует быть осторожным с возможной компрессией веточек лицевого и подъязычного нервов. В противном случае может развиться в послеоперационном периоде опущение угла рта и стойкая девиация языка, что потребует длительного дополнительного лечения. Вариант хирургического доступа к передней поверхности шейного отдела позвоночника представлены на рисунке .
Показаниями к оперативному вмешательству являлись: 1. Нестабильность позвоночника с клиникой сдавления СМ и К; 2. Нестабильность позвоночника с нарастающей симптоматикой корешкового синдрома и миелопатии; 3. Переломы и переломо-вывихи ШОП с нарастанием кифотической деформации; 4. Нестабильность позвоночника с клиникой нарушения кровообращения в системе позвоночных артерий. Целью проведения операций при травме шейного отдела позвоночника являлись: 1. Устранение передней компрессии СМ в позвоночном канале, восстановление ликворотока, нормального кровотока и снятие очага патологической ирритации СМ; 2. Устранение сужений межпозвонковых отверстий с целью снятия компрессии с К и устранения сдавления корешковых артерий и вен; 3. Устранение кифотической деформации ШОП и надёжная передняя стабилизация оперированного участка позвоночника. Для определения стабильности при повреждениях ШОП применялась концепция Denis [ ]. Первоначально обоснованная для травм грудного и поясничного отделов позвоночника, она стала применяться и для повреждений CIII-CVII позвонков. Условно позвоночник был разделён на три столба. По этой схеме, любое повреждение, захватывающее два столба, или средний столб, считается нестабильным.
