CC BY
4УДК 616.711/.721
Норов А.У.
Республиканский специализированный научный-практический
медицинский центр нейрохирургии
Холиков Ш.
Андижанский Государственный медицинского институт
АНАТОМО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ ГРУДОПОЯСНИЧНОГО ОТДЕЛА ПОЗВОНОЧНИКА У
ПАЦИЕНТОВ СТАРШЕЙ ВОЗРАСТНОЙ ГРУППЫ
Аннотация: На основании анализа результатов комплексного обследования 167 пациентов с деформациями грудного и поясничного отделов позвоночника на фоне остеопороза и математического моделирования методом конечных элементов разработана система хирургического лечения с учетом имеющихся структурно-функциональных нарушений. В зависимости от типов имеющихся нарушений пациентам проводились вертебропластика, кифопластика, множественная вертебропластика, протяженная транспедикулярная фиксация, сочетание транспедикулярной фиксации с пластикой тел позвонков. Хорошие и удовлетворительные результаты получены у 98,1% пациентов.
Ключевые слова: остеопороз, деформация, классификация, вертебропластика.
КЕКСА ЁШЛИ ГУРУХДАГИ БЕМОРЛАРДА УМУРТЦА ПОГОНАСИНИНГ КУКРАК ВА БЕЛ ЦИСМИ КАСАЛЛИКЛАРИНИНГ АНАТОМО ФУНКЦИОНАЛ
БУЗИЛИШЛАРИ
Резюме: Кукрак ва бел умуртца погонаси остеопорозига царши математик моделлаштиришга царши 167 нафар беморни кенг цамровли текшириш натижаларини таулил цилиш асосида охирги элемент усули билан жарроулик даволаш тизими яратилди. Бузилишларнинг турига цараб, беморларда вертебропластика, кифопластика, куп вертебропластика, кенгайтирилган транспедикуляр фиксация, транспедикуляр фиксациянинг умуртцали таналар пластиаси билан бирикмаси. Беморларнинг 98,1 фоизида яхши ва цоницарли натижалар олинган.
Калит сузлар: остеопороз, деформация, таснифлаш, вертебропластика.
Norov A. U.
Republican specialized scientific and practical medical center of neurosurgery
Kholikov Sh.
Andijan State medical Institute
OF ANATOMICAL AND FUNCTIONAL DISORDERS OF THE
LUMBAR SPINE IN PATIENTS OF AN OLDER AGE GROUP
Resume: Based on an analysis of the results of a comprehensive examination of 167 patients with deformities of the thoracic and lumbar spine against osteoporosis and mathematical modeling by the finite element method, a surgical treatment system was developed taking into account the existing structural andfunctional disorders. Depending on the types of violations, patients underwent vertebroplasty, kyphoplasty, multiple vertebroplasty, extended transpedicular fixation, a combination of transpedicular fixation with plasty of vertebral bodies. Good and satisfactory results were obtained in 98.1% of patients.
Key words: osteoporosis, deformation, classification, vertebroplasty.
Введения. Позвоночник —сложный анатомический орган опоры и движения, орган-содержащий спинной мозг, состоит из 33—34 позвонков (7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 4—5 крестцовых н 4 —5 копчиковых), сосудистых, нервных и связочных образований. Он состоит из 24 истинных или подвижных позвонков и 9 ложных неподвижных, образующих путем слияния сегментов крестец и кончик. Позвоночник имеет 3 физиологические кривизны. 2 из них в шейном и поясничном отделах имеют изгиб, форма которого напоминает дугу, открытую кзади (лордоз). Наиболее глубокая часть дуги в шейном отделе соответствует расположению тел 3—4 шейных и в поясничном—телу 4 поясничного позвонка.
Структурно-функциональные нарушения позвоночника являются причинами острого и хронического вертебро-генного болевого синдрома, неврологических нарушений, требующих системного,
мультидисциплинарного и, часто, длительного стационарного лечения и реабилитационного периода. Наиболее распространенной причиной структурно-функциональных нарушений у пациентов, страдающих остеопорозом, являются остро возникшие переломы и постепенно прогрессирующие деформации тел позвонков. Вследствие биомеханических особенностей позвоночного столба, переломы в нижнем грудном и поясничном отделах представляют наибольшую группу от всех повреждений позвоночника.
По данным ВОЗ, остеопороз в настоящее время является одной из распространенных патологий и занимает ведущее место в структуре заболеваемости и смертности [16, 26]. частота остеопороза увеличивается с возрастом. Поэтому, отмечаемый в последние годы рост
продолжительности жизни, ведет к резкому увеличению количества больных с остеопорозом, поднимая эту проблему до уровня эпидемии. По данным различных авторов, частота остро возникших переломов тел позвонков у лиц старше 50 лет составляет от 7,5% до 25% [1, 7, 10, 13, 17, 21-24]. Особую категорию среди пациентов составляют лица, у которых переломы развиваются на фоне остеопороза.
Перелом позвонка у пациентов старшей возрастной группы сопряжен с увеличением смертности, особенно высока эта корреляция у женщин. Вынужденная гиподинамия при консервативном лечении способствует обострению хронических заболеваний, что существенно влияет на возрастание летальности [11, 15]. При консервативных методах лечения около 80% пострадавших в последствии ограничивают бытовую активность, а часть из них нуждаются в постороннем уходе [18, 27]. Кроме того, применение таких методик не устраняет посттравматические изменения, приводит к прогрессированию остеопороза с развитием так называемого постиммобилизационного остеопороза и к деформации тел смежных позвонков [2].
В настоящее время выбор метода лечения пациентов с остеопоротическими деформациями позвонков разной давности является предметом дискуссии, что связано с отсутствием единого патогенетического подхода к решению вопроса об адекватной тактике оказания медицинской помощи данной категории больных [2, 4, 5, 8, 9, 12]. Оперативный метод лечения, позволяющий осуществить коррекцию деформации и предотвратить ее прогрессирование, а также обеспечить лучшую стабильность, имеет предпочтения [2]. Однако определение характера самого оперативного вмешательства у столь сложной категории пациентов до сих пор остается дискутабельным. В частности, нет четких показаний к решению вопроса о выборе адекватного лечения в зависимости от возраста, степени выраженности остеопороза, характера перелома и соматического состояния пациента.
Использование имплантатов для лечения остеопоротических переломов не всегда решают задачи стабилизации поврежденного сегмента позвоночника, поскольку надежность фиксации зависит от прочности кортикального слоя, толщина которого резко уменьшена при остеопорозе.
Предложено использование транспедикулярных и крючковых систем с применением экспансивных винтов, многоуровневой фиксации и пластики тел позвонков костным цементом, что позволяет во многих случаях уменьшить объем и травматичность вмешательства, избежать грозных осложнений. современной тенденцией является применение малоинвазивных хирургических способов лечения переломов позвонков на фоне остеопороза [1, 2, 5, 9]. К таким операциям относится вертебропластика и кифопластика тел позвонков костным цементом.
Изучая деформации позвоночника при остеопорозе, практически все авторы останавливаются исключительно на описании и лечении переломов отдельных позвонков [1, 2, 5, 9, 12]. структурно-функциональным изменениям в позвоночнодвигательном 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 то же время в зарубежной литературе [19, 20] появилось понятие, не встречающееся в отечественных источниках, о мобильных деформациях тел позвонков при остеопорозе, которым отводится значительная роль в клинической картине как в остром, так и отдаленном периодах травмы. Однако методики их диагностики и хирургической коррекции не разработаны. Определение тактики лечения деформации тел позвонков затруднительно без детального представления о характере распределения напряжений в позвоночных двигательных сегментах, биомеханических изменений. Получение этой информации имеет определенные сложности, связанные с трудностями измерения локальных напряжений в различных отделах позвоночных двигательных сегментов. Одним из путей решения данной задачи является использование математического моделирования на базе современных компьютерных технологий.
Цель исследования. Разработать систему хирургического лечения структурно-функциональных нарушений грудного и поясничного отделов позвоночника на фоне остеопороза.
Материалы и методы исследования. В исследование приняло участие 167 (100%) пациентов с деформациями тел позвонков грудного и поясничного отделов позвоночника на фоне остеопороза. Для подтверждения остеопороза всем пациентам (100%) выполнялась денситометрия позвоночника (среднее значение ^критерия составило -3,9±0,45). Пацентам проводилась комплексное инструментальное обследование, включающее обзорную рентгенографию (167 пациентов, 100%), функциональная рентгенография в положениях флексии и экстензии (70 пациентов, 42,4%), функциональная рентгенография в положении лежа с использованием пневмореклинатора (106 пациентов, 63,6%), мультиспиральная компьютерная томография (167 пациентов, 100%), магнитнорезонансная томография (97 пациентов, 57,8%) , вертебросканирование (70 пациентов, 42,4%).
Для определения влияния вида (клиновидной с кифозом или с равномерной деформацией тела позвонка; фиксированной или мобильной) остеопоротической деформации на изменение напряжений в самом деформированном и смежных сегментах, исследовано напряженно -деформированное состояние позвоночника при различных состояниях с
помощью математического моделирования методом конечных элементов. Исследовано и сравнено напряженно-деформированное состояние в норме, при остеопоротических деформациях с сохранением и нарушением сагиттального баланса при вертикальном положении и дополнительной нагрузкой.
Результаты исследования. При математическом моделировании методом конечных элементов получены следующие результаты. 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 не равномерно и по локализации в пределах тела позвонка, и по соотношению кортикальнаягубчатая кость, а также вектору. Максимальная амплитуда изменений напряжений от ечается 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, напряжение в кортикальной части возрастает по сравнению с позвоночником без деформаций 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. 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.
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 и дисков, связок. Провоцируется появление или усиление проявления миалгий, энтезопатий, дизартикуляционного или дегенеративнодистрофического синдрома межпозвонковых суставов.
При мобильных деформациях, в отличии от фиксированых, 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 перегрузке мышц спины даже в покое, переняпряжению 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.
Интегральная оценка результатов математического моделирования, результатов инструментального обследования исследуемой группы пациентов позволила разработать классификацию структурно-функциональных нарушений при остеопоротических деформациях и предложить дифферинцированный выбор способа хирургической коррекции.
Предлагаемая схема дифферинциального выбора метода оперативного лечения применена в 100% случаях. срок наблюдения за пациентами составил от 1 до 9 лет. При анализе результатов лечения хороший и удовлетворительный результат получен в 98,1% случаев, что указывает на целесообразность использования комбинированной методики оперативного лечения у данной группы пациентов
Вывод. Структурно-функциональные нарушения при остеопоротических деформациях позвоночника определяются сегментарными и межсегментарными изменениями, а также статикодинамическими изменениями всего позвоночного столба. Эти изменения приводят к нарастающим напряжениям в костной ткани смежных уровней и появлению в них вторичных остеопоротических деформаций на фоне неравномерного изменения минеральной плотности костной ткани в позвонках. Для предотвращения прогрессирования патологии требуется хирургическая коррекция подобных изменений.
При переломами позвонков на фоне остеопороза могут формироваться мобильные деформации их тел, сохраняющиеся длительное время и являющиеся причиной болевого синдрома. Для выявления мобильных деформаций требуется совокупность клинических данных, рентгенографии и компьютерной томографии. учитывая наличие латентных форм мобильных деформаций в остром периоде рентгенография должна выполняться в динамике с функциональными тестами. Хирургическая тактика с использованием малоинвазивных технологий позволяет не только
решить задачи по восстановлению функции одного сегмента позвоночника, но и осуществляет профилактику прогрессирования остеопоротических деформаций всего позвоночного столба.
Использованные источники:
1.Белосельский Н. Н. Остеопороз позвоночного столба. (Комплексная лучевая диагностика): Автореф. дис. ... докт. мед. наук. Ярославль, 2000. 38 с.
2.Бобров Д.С. Дифферинцированное хирургическое лечение переломов грудопоясничного отдела позвоночника у пациентов старшей возрастной группы. Дис. ... канд. мед. наук. М., 2009. 216 с.
3.Бровкин С.С. чрескожная вертебропластика переломов нижнегрудных и поясничных позвонков при остеопорозе: Дис. ... канд. мед. наук. М., 2007. 187 с.
4.Дулаев А.К., Орлов В.П., Дадыкин А.В. лечение больных с патологическими переломами позвонков на фоне остеопороза с использованием современных хирургических технологий // Тезисы докладов VII съезда травматологовортопедов России. Новосибирск, 2002. с. 74.
5.Медков В. М. Демография. М.: Инфра-М, 2005. 576 с.
6.Михайлов Е.Е., Беневоленская Л.И. Эпидемиология остеопороза и переломов // Руководство по остеопорозу (под ред. л.И. беневоленской). М.: бИНОМ, 2003. с. 10-53.
7.Пикин В.В. Диагностика и лечение неосложненных компрессионных переломов позвоночника в нижнегрудном и поясничном отделах: Дис. ... канд. мед. наук. М., 1987. 186 с.
8.Попелянский Я.Ю. Ортопедическая неврология (вертеброневрология). Руководство для врачей. 4-е издание. М.: «Медпресс-информ», 2008. 672 с.
9.Риггз Б.Л., Мелтон III. Л.Дж. Остеопороз. / Пер. с англ. М.спб.: зАО «Издательство бИНОМ», «Невский диалект», 2000. 560 с.
10. Родионова С.С. Остеопороз - проблема XXI века. / В кн.: «сборник тезисов докладов VIII съезда травматологовортопедов России». самара, 2006. Т. 2. с. 802-803.
11. Семченко В.И. Хирургическое лечение патологических переломов грудного и поясничного отделов позвоночника на фоне остеопороза: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. М.., 2009. 24 с.
12. Тагер И.Л., Дьяченко В.А. Рентгенодиагностика заболеваний
г - - 1
позвоночника. М.: Медицина, 1971.
13. Холин А.В. Магнитно-резонансная томография при заболеваниях центральной нервной системы. сПб.: издательство «гиппократ», 2007. 256 с.
14. Цивьян Я. Л. Повреждения позвоночника. М.: Медицина, 1971. 312 с.
15. Adachi J.D. et al. e association between osteoporotic fractures and health-related quality of life as measured by the health utilities Index in the canadian
Multicentre osteoporosis study (caMos) // osteoporosis International. 2003. Vol. 14. P. 895-904.
16. Crandall D., Slaughter D., Hankins P.J., Moore C., Jerman J. Acute versus chronic vertebral compression fractures treated with kyphoplasty: early results // spine j. 2004. Vol.4. P. 418-424.
17. Farcy J.P.C., Weidenbaum M., Glassman S. sagittal index in management of thoracolumbar burst fractures // spine. 1990. Vol. 15. P. 958-965.
18. Fernandez E., Gil F.J., Best S.M. et al. Improvement of the mechanical properties of new calcium phosphate bone cements in the cahPo4-alpha-ca3(Po4)2 system: compressive strength and microstructural development // j. biomed. Mater. Res. 1998. Vol. 41. P. 560-567.
19. Hiroshi T. high-risk osteoporotic vertebral fractures for pseudarthrosis causing painful elderly kyphosis Proceedings of the nAss 19th Annual Meeting // spine. 2004. Vol.4. P. 113-119.
20. McDonnell D.E. history of spinal surgery: one neurosurgeon's perspective // neurosurg. Focus. 2004. Vol. 16. e. 1.
21. Moro M., Hecker A.T., Bouxsein M.L., Myers E.R. Failure load of thoracic vertebrae correlates with lumbar bone mineral density measured by DXA // calcif tissue Int. 1995. Vol. 56. P. 206-209.
22. Muhr G., Tscherne H., omas R. comminuted trochanteric femoral fractures in geriatric patients: the results of 231 cases treated with internal xation and acrylic cement // clin. orthop. 1979. Vol. 138. P. 41-44.
23. Müller K., Schwesig R., Leuchte S., Riede D. Koordination-straining und Lebensqualität - eine Längsschnittuntersuchung beiP egepersonal mit Rückenschmerzen // gesundheitswesen. 2001. Vol. 63. P. 609-618.
24. Müller K., Schwesig R., Kreutzfeldt A., Becker S., Hottenrott K. Das Rückenaktivprogramm. Aachen: Meyer & Meyer, 2003.
25. Muller U. et al. treatment of thoracolumbar burst fractures without neurological de cit by indirect reduction and posterior instrumentation: bisegmental stabilization with monosegmental fusion // eur. spine j. 1999. Vol. 8. P. 284-289.
26. Papaioannou A., Parkinson W., Ferko N., Probyn L. et al. Prevalence of vertebral fractures among patients with chronic obstructive pulmonary disease in canada // osteoporos Int. 2003. Vol. 14(11). P. 913-917.
27. Skelton D.A . e ects of physical activity on postural stability // Age and Ageing. 2001. Vol. 30 (s4). P. 33-39.
