CC BY
257
Мазуренко А.Н.,
кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией травматических повреждений позвоночника и спинного мозга РНПЦ травматологии и ортопедии МЗ РБ
Спондилодез поясничного отдела позвоночника при дегенеративных поражениях и деформациях
Больным с дегенеративными поражениями и деформациями поясничного отдела позвоночника в большинстве случаев требуется консервативное восстановительное лечение. Однако в ряде случаев оно оказывается неэффективным. Операции на поясничном отделе позвоночника составляют до половины всех выполняемых нейрохирургических вмешательств. В ряде случаев требуется спондилодез. На сегодняшний момент это одно из самых частых хирургических вмешательств и его использование продолжает расти. В 1984 г. в США спондилодез поясничного и пояснично-крест-цового отделов позвоночника из переднего хирургического доступа был выполнен 16 тыс. пациентов. Через 10 лет (в 1994 г.) подобных операций было сделано 9 тыс., а спондилодез из заднего доступа был выполнен 29 тыс. больных [1].
Основные показания к спондилодезу поясничного отдела позвоночника: нестабильность позвоночника, болевой синдром механического характера, повторные дискэктомии, декомпрессивная ламинэктомия при спондилолистезе 2-й степени и более, двусторонняя фасетэкто-мия. В ряде случаев спондилодез выполняется при спондилолистезе 1-й степени и односторонней фасетэктомии [2].
При наступлении сращения после операции спондилодеза у пациентов наблюдается более выраженное уменьшение симптомов заболевания и клиническое улучшение. Данный вид хирургического вмешательства требует эффективных методик. Частота несращений или ложных суставов, определяемых через год после операции при использовании заднего хирургического доступа, колеблется в пределах от 5 до 35%. Поскольку основной причиной неудовлетворительных исходов является отсутствие сращения, применяется комбинированный передний и задний спондилодез. Разрабатываются новые методы операций, материалы и импланта-ты для их осуществления.
Клинические результаты идут параллельно с результатами наступления сращения. Поэтому, если больному показана операция спондилодеза, используемая
методика должна быть такой, чтобы обеспечить наилучшие условия для наступления сращения. При планировании конкретного хирургического вмешательства следует учитывать ряд факторов, оказывающих влияние на костное сращение: биомеханические нагрузки, местные и общие биологические условия, методику вмешательства, используемый для спон-дилодеза материал. Для спондилодеза требуются следующие условия: достаточная площадь поверхности декортици-рованной кости в ложе устанавливаемого трансплантата, достаточное количество и качество материала трансплантата, ограничение подвижности и хорошее кровоснабжение. Отсутствие одного или нескольких условий увеличивает риск развития ложного сустава.
Ниже описаны типы костных трансплантатов, используемых для спондило-деза, их свойства, процесс сращения, размеры; представлены различные методики выполнения спондилодеза.
Свойства материала трансплантата. Кроме местных и общих факторов, влияющих на исход операции спондилодеза, на инкорпорацию трансплантата влияют три основных особенности костной ткани: остеогенность, остеокондуктивность и остеоиндуктивность.
Остеогенность - способность трансплантата непосредственно продуцировать костную ткань. Свойство зависит от его клеточного содержимого. Клетки трансплантата способны образовывать костную ткань или дифференцироваться в костеобразующие клетки. Только свежая аутологичная кость и красный костный мозг сохраняют эту способность.
Остеокондуктивность - способность трансплантата обеспечить врастание кровеносных сосудов и инфильтрацию остеогенных клеток, что обеспечивает замещение трансплантата костными массами. Остеокондуктивность предполагает существование матрицы, поддерживающей врастание новой кости. Материалы, обладающие остеокондук-тивностью, включают аутотрансплантат, аллотрансплантат, деминерализованный костный матрикс (ДКМ), коллаген, каль-цийфосфатную керамику.
Остеоиндуктивность - биологический процесс, индуцирующий дифференци-ровку клеток-предшественников в клетки остеогенного типа. Это могут быть или остеобласты, или хондробласты. Вероятнее всего, превращение индуцируется костным морфогенетическим белком (КМБ) (англ. bone morphogenetic protein - BMP), содержащимся в ауто- и аллотрансплан-татах. Свойство остеоиндуктивности было открыто в 1960-х годах во время экспериментов с ДКМ. Было выяснено, что ДКМ вызывает формирование костной ткани в подкожной клетчатке и других тканях. ДКМ получается в результате обработки кислотой кортикальной костной ткани, содержит комплекс белков, факторов роста кости и коллагена. Материал имеет остеоиндуктивный потенциал за счет содержания в нем КМБ. В клинической
практике ДКМ используется для спонди-лодеза поясничного отдела позвоночника в сочетании с ауто- или аллотрансплан-татами. Не обладая структурной целостностью и механической прочностью, ДКМ служит заполнителем свободных пространств между структурным трансплантатом и его костным ложем.
В результате исследования ДКМ были выделены вещества, вызывающие эктопическое формирование костной ткани. Они получили общее название костные морфогенетические белки. После имплантации КМБ местные мезенхималь-ные клетки начинают пролиферировать и дифференцируются в хондробласты и остеобласты. КМБ наиболее эффективно индуцирует формирование костной ткани в присутствии клеток аутологичного красного костного мозга. В одном из исследований был проведен сравнительный анализ остеогенной активности 14 протеинов человека (КМБ-2 - КМБ-15) [3]. Выяснилось, что КМБ-2, 6 и 9 играют важную роль в индукции дифференцировки МСК в остеобласты. Большинство остальных КМБ стимулируют процесс остеогенеза, воздействуя на зрелые остеобласты.
Выяснена роль в формировании костного сращения мезенхимальных стволовых клеток (МСК), из которых формируются остеобласты. МСК является общей родоначальницей костной, хрящевой, мышечной и жировой клеток, сухожильной и других соединительных тканей. Такие стволовые клетки присутствуют в костном мозге взрослых, количество их снижается с возрастом. Предшественники костных клеток находятся у взрослых в периосте и эндосте, отвечают за ремоде-лирование костей и заживление переломов. МСК - это популяция полипотентных клеток мезодермального ростка, способных дифференцироваться в направлении ряда стромальных клеток, в том числе остеобластов [4]. Терапевтический эффект трансплантации МСК определяется не только дифференцировкой, но и регуля-торной функцией этих клеток. Основным источником МСК является костный мозг в котором они присутствуют в количестве 0,001-0,01%. С возрастом количество МСК и их пролиферативный потенциал снижаются. Кроме того, количество и функциональные свойства МСК аспира-тов костного мозга варьируют. В одном из исследований продемонстрировано, что количество прогениторных костных клеток различное в различных отделах скелета. Их количество на 71% выше в костном мозге позвонков, чем в подвздошной кости [5].
Для поясничного спондилодеза в подавляющем большинстве случаев используется два вида костного материала: аутотрансплантат и аллотрансплантат. В прошлом использовался и ксенотранс-плантат, смешиваемый с аутологичным красным костным мозгом, получали хорошие результаты [6]. Однако в настоящее время ксенотрансплантаты практически не используются.
Исследования направлены на поиски искусственных материалов, обеспечивающих наступление спондилодеза. Эксперименты по использованию керамических имплантатов (гидроксиапатит/ р-трикальциевый фосфат) продемонстрировали близкую к наблюдаемой при спондилодезе аутотрансплантатом частоту наступления сращения [7, 8]. Однако имплантаты подвержены усталостным переломам, коллапсу и дислокации. Дополнительная фиксация пластиной предотвращает смещение имплантата. Сведения о влиянии дополнительной фиксации на частоту наступления спон-дилодеза противоречивы. Исследования на животных показывают, что дополнение сподилодеза керамическим имплантатом стабилизацией пластиной не увеличивает существенно частоту сращений [9]. В то же время опубликована информация о положительном влиянии внутренней фиксации на способность керамического имплантата (на основе карбоната кальция) реваскуляризироваться и ремо-делироваться [10]. Исследования керамических имплантатов касались в основном шейного отдела позвоночника. Низкая механическая прочность не позволяет использовать их в поясничном отделе в качестве самостоятельного метода. Керамические имплантаты обладают лишь свойством остеокондуктивности, то есть их желательно использовать в сочетании с аутологичной костной тканью.
Процесс сращения при использовании костных трансплантатов. Ауто-трансплантат (чаще всего используется гребень подвздошной кости) состоит из прочной компактной кортикальной кости и внутренней губчатой части. Надкостница покрывает кортикальную часть и содержит остеобласты, которые могут сохранять жизнеспособность после пересадки. Трабекулярная часть содержит гемопоэтические и недифференцированные клетки, способные превращаться в костеобразующие. Кость взаимодействует с системными и местными гормонами, цитокинами, костными морфогенетичес-кими белками и внешними механическими нагрузками, что приводит к формиро-
ванию и ремоделированию в новую кость. Жизнеспособность клеточных элементов костной ткани зависит от адекватного кровоснабжения. Для нормального поступления питательных веществ остеоци-там требуются капилляры диаметром 0,2-0,3 мм.
Эффективность спондилодеза зависит от успешной инкорпорации материала трансплантата. В отличие от костных трансплантатов, используемых для заднего спондилодеза, костные трасплан-таты, используемые для межтелового спондилодеза, имеют большое преимущество, так как располагаются под компрессирующими силами и между хорошо кровоснабжаемой губчатой костной тканью тел позвонков. В соответствии с законом Wolf механическая нагрузка вызывает остеогенный ответ в нагружаемой костной структуре [11]. Это объясняет хорошие результаты применения аллотрансплантатов для межтелового спондилодеза по сравнению с худшими результатами их использования при осуществлении заднего спондилодеза путём простой укладки.
Процессы, происходящие в костном трансплантате при формировании спон-дилодеза, точно не установлены. В частности, дискутируется значение энхон-дрального окостенения в превращении костного трансплантата. В лабораторной модели спондилодеза, в которой использовался задний спондилодез ауто-трансплантатами, выявлены различные виды костного сращения. Наблюдался как перепончатый (мембранозный), так и хрящевой (энхондральный) остеогенез [12]. В другом эксперименте изучались особенности процесса сращения при использовании кортикального и губчатого аутотрансплантатов при декортициро-ванном ложе трансплантата и недекорти-цированном. Подготовка костного ложа существенно меняла характер костеоб-разования. Формирование костной ткани на границе трансплантата происходило по мембранозному типу при декортици-рованной поверхности и по энхондраль-ному - при недекортицированной [13].
Декортикацию ложа трансплантата предложил Hibbs в 1911 г. [14]. Удаление кортикальной части позвонков открывает губчатую кость, что стимулирует интеграцию трансплантата с подлежащей костью. Мезенхимальные клетки начинают дифференцироваться в хондробласты и остеобласты под стимулирующим влиянием КМП и факторов роста [15].
Процесс инкорпорации трансплантата может быть разделен на две отдельные,
но частично пересекающиеся стадии. Вначале возникает первичный воспалительный ответ с костной резорбцией с последующей фазой костного роста. Эти процессы отличаются при использовании различных видов трансплантатов.
Губчатый аутотрансплантат. Вскоре после хирургического вмешательства возникает местная воспалительная реакция. Васкуляризация в течение ближайших дней обеспечивает источник мезенхимальных клеток и остеокластов. Остеоиндуктивные протеины трансплантата стимулируют дифференцировку ме-зенхимальных клеток в остеобласты. Интеграция трансплантата в прилежащую костную ткань хорошо выражена к 6-му месяцу и обычно заканчивается через год после вмешательства. Подобно идёт интеграция губчатого аллотранспланта-та. Однако это происходит медленнее вследствие периода воспалительной реакции, продолжающейся до двух недель. Аллотрансплантат обладает остеокон-дуктивностью и остеоиндуктивностью, хотя и не такими выраженными, как у ау-тотрансплантата.
Кортикальный аутотрансплантат. Процесс инкорпорации кортикального аутотрансплантата более медленный, чем губчатого, из-за плотной структуры. Высокая плотность кости ограничивает новообразование сосудов, и врастание может произойти только после деятельности остеокластов. Первоначально этот процесс приводит к механическому ослаблению трансплантата, так как рассасывание идет быстрее образования новой кости. В итоге процесс перестройки трансплантата обычно приводит к сращению. Через год на рентгенограммах можно увидеть остатки кортикальной кости трансплантата среди вновь образованной костной ткани. Ремоделирование происходит в ответ на давление и растяжение, что приводит к перестройке трансплантата. Кортикальный аллотрансплантат перестраивается подобно кортикальному аутотрансплантату. Однако вызывает воспалительный ответ. Ремоделирование лимитируется ограниченным врастанием сосудов. При недостаточной реваскуля-ризации может произойти клинически значимое разрушение трансплантата до наступления его перестройки и завершения процесса сращения. У кортикального аллотрансплантата больше шансов перестроиться при расположении под осевой нагрузкой, то есть при вентральном спон-дилодезе.
Межтеловой спондилодез требует механической прочности трансплантата.
Поэтому для разных сегментов позвоночника необходимо различное количество прочной кортикальной кости. С другой стороны, для достижения сращения кортикальная кость подходит меньше, чем губчатая. Остеоциты и остеобласты в кортикальной кости находятся в компактном матриксе и, когда трансплантат после взятия лишается питающих сосудов, получают меньше питательных веществ, чем в губчатой кости, соответственно их выживаемость при трансплантации ниже. В плотную кортикальную кость хуже врастают сосуды, медленнее происходит перестройка, снижая вероятность наступления сращения. Учитывая вышесказанное, биологически и механически приемлем для межтелового спондилодеза корти-кально-губчатый трансплантат.
Аутотрансплантат обладает всеми тремя компонентами, необходимыми для успешного сращения: остеоиндуктивнос-тью, остеокондуктивностью и остеоген-ностью. Содержит собственный костный морфогенетический протеин, минералы и коллаген, живые остеобласты, неим-муногенный, не несёт риска переноса инфекций. Наряду с оптимальными биологическими свойствами применение ау-тотрансплантата имеет ряд отрицательных сторон. При заборе трансплантата могут наблюдаться интраоперационное кровотечение и послеоперационная гематома. Иногда происходит перелом таза в месте взятия трансплантата. Длительные боли в месте резекции кости наблюдаются до 40% случаев [16]. Взятие трансплантата увеличивает время операции, приводит к увеличению травматичности вмешательства. Количество костной ткани, которую можно получить у одного больного в течение одного вмешательства, ограничено. Всё это стимулирует поиск заменителей аутокостной ткани.
Аллотрансплантат считается альтернативой аутотрансплантату, однако имеет свои недостатки. Аллотрансплантат в меньшей степени подходит для осуществления спондилодеза, поскольку обладает только остеокондуктивностью и остеоиндуктивностью, но не остеогеннос-тью. Аллотрансплантат менее эффективен при заднем спондилодезе, когда не испытывает механических нагрузок [17]. Аллотрансплантат, используемый для межтелового спондилодеза, испытывает физиологические нагрузки и лучше перестраивается. Основное преимущество аллотрансплантата состоит в возможности использования любого его количества, тогда как объём аутокостной ткани, которую можно взять у больного, ограничен.
Аллотрансплантаты используются чаще всего в виде фрагментов гребня подвздошной кости, пяточной кости, мелких костных губчатых фрагментов, фрагментов малоберцовой, плечевой, бедренной костей. Аллотрансплантат можно смешать с аутотрансплантатом, что придаёт получаемой смеси свойство остегеннос-ти и позволяет увеличить объём материала для спондилодеза.
Главная отличительная особенность аллотрансплантата - его иммуноген-ность и потенциальная, хотя и крайне низкая, вероятность переноса инфекций. Аллотрансплантаты заготавливаются после тщательного серологического обследования в стерильных условиях. Консервация осуществляется путём глубокой заморозки, что уменьшает их механическую прочность. Замораживание снижает иммуногенность аллотрансплан-татов и позволяет осуществлять их длительное хранение. Губчатая кость содержит большое количество костного мозга, обладающего выраженными антигенными свойствами. Компактная кость обладает этими свойствами в значительно меньшей степени.
«Судьба» аллотрансплантатов различная [18]: а) трансплантат постепенно подвергается рассасыванию и замещается новообразованной костной тканью со стороны ложа; б) частично или полностью рассасывается без замещения костной тканью реципиента; в) не рассасывается и не замещается костной тканью, существует как эндопротез. В благоприятных случаях параллельно рассасыванию происходит замещение трансплантата новообразованной костной тканью. В англоязычной литературе это явление получило название creeping substitution, что можно перевести как «крадущееся, ползучее замещение». Источником образования новой кости служит ткань костного ложа реципиента, прорастающая в сосудистые каналы трансплантата.
Следует различать замещение трансплантата и перестройку вновь образованной костной ткани. При физиологической перестройке рассасывание и образование костного вещества происходят в самой кости из её же тканей. Трансплантат же рассасывается и замещается новообразованной костной тканью из ткани реципиента. То есть сам трансплантат не может перестроиться. Сначала из ткани ложа образовывается регенерат, для которого аллотрансплантат служит лишь каркасом. В дальнейшем в соответствии с функциональной нагрузкой перестраивается именно регенерат, вновь
образованная костная ткань. Имеет значение размер трансплантата. Источником образования костной ткани служит сосудистая сеть, врастающая в костные каналы трансплантата. Вместе с сосудами проникает околососудистая ткань, являющаяся источником новой костной ткани, замещающей трансплантат. Важно достаточное кровоснабжение ложа трансплантата, а также функционирование вновь возникшей сосудистой сети трансплантата. Васкуляризация трансплантата легко происходит при небольших его размерах. Поэтому предложено использовать измельчённые фрагменты костной ткани - костную щебёнку. Большие фрагменты рекомендуется перфорировать. По мнению ряда авторов, вас-куляризация трансплантата возможна на глубину около 0,5 см. Поскольку сосуды врастают в трансплантат не только с торцевых поверхностей, но и с боковых, рекомендуется использовать трансплантаты толщиной до 1 см.
Размеры костного трансплантата и подготовка опорной поверхности. Спон-дилодез поясничного отдела позвоночника может быть осуществлён тремя способами: 1) «in situ», 2) путём простой укладки трансплантатов (в англоязычной литературе «on 1ау»-спондилодез), 3) в виде межтелового спондилодеза.
Спондилодез «in situ» не требует использования трансплантатов и используется как дополнительный метод при выполнении заднего спондилодеза. В соответствии с данной методикой костные поверхности необходимо привести в соприкосновение путём частичного удаления тканей. При спондилодезе поясничного отдела позвоночника методика заключается в удалении хрящевой ткани с поверхности дугоотростчатых суставов и приведении их в соприкосновение путём компрессии фиксатором или суставными винтами.
Второй метод спондилодеза «in situ» используется реже: это задняя клиновидная остеотомия поясничного отдела позвоночника при болезни Бехтерева и других деформация позвоночника, приводящих к нарушению сагиттального баланса (рис. 1). В этом случае обширные поверхности губчатой костной ткани тела позвонка соприкасаются друг с другом, обеспечивая большую площадь для формирования спондилодеза. Собственно трансплантат в данном случае не требуется.
Спондилодез путём укладки трансплантатов (on lay) основан на создании декортицированной поверхности и уклад-
Рисунок 1
I Схема спондилодеза «in situ»: до и после операции задней клиновидной остеотомии
до операции
после операции
площадь резекции костной ткани
Схема заднего спондилодеза
ки кортикальных или губчатых трансплантатов. Этот метод заднего спондилодеза возник ранее других. Трансплантаты укладываются на пластинки дуг позвонков, суставные и поперечные отростки (рис. 2).
Межтеловой спондилодез при установке так называемого структурного трансплантата (то есть структурно целостного, способного нести нагрузку) позволяет распределить осевые напряжения на оперируемый сегмент (рис. 3).
Планировать необходимое количество пластического материала во всех случаях целесообразно до операции. Объем требуемой костной ткани зависит от: размера поверхности для спонди-лодеза; наличия нестабильности в зоне вмешательства; использования внутренней фиксации; качества костной ткани больного; объёма планируемой резекции костной ткани; наличия возможности для взятия аутотрансплантата или доступа к аллотрансплантатам.
Подготовка ложа трансплантата. При осуществлении заднего спондило-деза выполняется декортикация задних элементов позвонков до губчатой кости. Это позволяет осуществить доступ остеобластов и питающих сосудов для осуществления сращения. Следует полностью удалить хрящ с поверхностей дугоотростчатых суставов и фиброзную ткань из зоны спондилолиза при наличии таковой. Количество используемой костной ткани должно быть максимальным, учитывая худшие возможности для достижения сращения подобным образом. Рекомендуется использовать аутокостные трансплантаты. Зачастую нет необходимости выполнять специальную операцию по забору костной ткани, поскольку при выполнении задней декомпрессии образуется значительное её количество. Для увеличения объёма материала можно использовать измельчённые аллотранс-плантаты.
Задний спондилодез появился исторически раньше межтелового. Особенное распространение метод получил в 1990-е годы праллельно с распространением транспедикулярной фиксации (ТПФ), значительно увеличившей частоту наступления костного сращения. Частота заднего спондилодеза в сочетании с ТПФ колеблется в пределах 50-92% [19]. Задний спондилодез использовался в хирургическом лечении сколиоза и туберкулёзного спондилита. НИэЬэ выполнял декортикацию дужек и костной стружкой перекрывал междужковые промежутки, не используя других трансплантатов [14].
Albee (1911) разделял остистые отростки надвое и в расщеп укладывал трансплантат из большеберцовой кости [20].
Метод переднего межтелового спон-дилодеза поясничного отдела позвоночника возник в 1930-е годы [21]. При межте-ловом спондилодезе наблюдается более высокая частота костных сращений, чем при задних методиках. По данным [22], до 96% успешных сращений. Метод имеет ряд преимуществ. Трансплантат устанавливается под нагрузкой в зоне переднего и среднего опорных столбов позвоночника. Эта часть несёт 80% нагрузки позвоночного сегмента и обеспечивает 90% костной поверхности между позвонками [23]. Тела лучше кровоснабжаются, чем задние элементы позвоночника. Губчатая кость тел позвонков содержит большое количество клеточных элементов, обладающих остеогенным потенциалом. Меж-теловой спондилодез способен восстановить высоту межтелового промежутка, поясничный лордоз, опосредованно расширить межпозвонковые отверстия, то есть восстановить нормальные анатомические параметры позвоночного двигательного сегмента.
Показания к межтеловому спонди-лодезу (основные): спондилолистез, рецидивная грыжа межпозвонкового диска с выраженной болью в позвоночнике, корешковым стенозом и радикулопатией; третий и более по счёту рецидив грыжи диска; дегенеративно-дистрофическое поражение поясничного отдела позвоночника с вертеброгенным болевым синдромом; постдискэктомический синдром с «коллапсом» диска, вторичным стенозом корешковых каналов и радикулопатией; ложный сустав поясничного отдела позвоночника, постламинэктомический кифоз; деформации позвоночника.
Относительные противопоказания к межтеловому спондилодезу: дегенеративно-дистрофическое поражение поясничного отдела позвоночника, сопровождающееся радикулопатией без болей в позвоночнике и нестабильности сегмента; дегенеративно-дистрофическое поражение поясничного отдела позвоночника с поражением более трёх сегментов; выраженный остеопороз, когда существует риск проседания трансплантата в губчатую ткань тела позвонка.
Осуществление межтелового спон-дилодеза требует особой подготовки трансплантата и места его установки. Необходимо удаление межпозвонкового диска, всех фиброзно-хрящевых тканей замыкательных пластинок и декортикации подлежащей кости до кровото-
чащей поверхности. Это выполняется с помощью кюреток, острых ложек или высокоскоростных пневматических или электрических фрез. Поверхности за-мыкательных пластинок должны быть ровными, чтобы облегчить изготовление подходящего по форме трансплантата. Трансплантат должен точно подходить к подготовленному ложу для заклинивания между позвонками и надёжной фиксации пересаживаемой кости. Необходимо, чтобы поверхность трансплантата соответствовала поверхности подготавливаемых замыкательных пластинок. По меньшей мере две трети их поверхности должны быть покрыты трансплантатом для обеспечения оптимальных условий сращения. Максимальное заполнение межтелового промежутка трансплантатом или трансплантатами предотвращает смещение последних и их проседание в процессе сращения. Соответственно уменьшается вероятность развития кифотической деформации оперированного сегмента, часто сопровождающей подобные вмешательства. Угловую деформацию можно уменьшить также путём установки трансплантата в так называемой временной оси вращения позвонка. Эта точка находится на границе средней и дорсальной части тела позвонка относительно переднезаднего диаметра. Чем больше площадь трансплантата, тем меньше вероятность кифозирования. Избежать проседания трансплантата в замыкатель-ные пластинки позволяют сохранение их костной части во время подготовки ложа трансплантата и использование внутренней фиксации. Остающиеся свободными пространства рекомендуется заполнять измельчёнными костными ауто- или алло-трансплантатами.
При осуществлении межтелового спондилодеза необходимо учитывать, что трансплантат должен быть достаточно прочным механически, чтобы выдержать физиологическую нагрузку [24]. Нагрузка на позвоночник растёт в каудальном направлении. Даже при подъёме небольшой тяжести нагрузка на сегмент L5-S1 может достигать 7000 Н [25]. Таким образом, трансплантат должен подходить не только по форме, но и быть прочным. На механические свойства костной ткани влияют пол, возраст, системные заболевания (в первую очередь остеопороз), место взятия трансплантата. Исходя из нагрузки на поясничный отдел позвоночника (7000 Н) и механической прочности костной ткани на сжатие (137-196 Н/мм2), кортикальная часть межтелового трансплантата должна быть не менее 50 мм2 [26].
Для вентрального спондилодеза поясничного отдела позвоночника, особенно при операциях на нескольких уровнях, некоторые авторы рекомендуют использовать кортикальные аллотрансплантаты в виде сегментов плечевой или бедренной кости. Эти трансплантаты обладают значительной механической прочностью, по площади закрывают не менее двух третей поверхности замыкательных пластинок. При установке их полость рекомендуется заполнять губчатыми аутотрансплантатами для повышения остеиндуктивных свойств. Сообщается об успешном применении методик меж-телового спондилодеза с применением аллотрансплантатов и частоте сращения до 97% [27]. Однако отмечается, что прочности одного кортикально-губчатого фрагмента подвздошной кости недостаточно, особенно в нижнепоясничных сегментах. Для обеспечения должной меж-теловой опоры и достаточной площади сращения рекомендуется устанавливать два аутотрансплантата из гребня подвздошной кости.
Методики межтелового спондилоде-за. Существует две основные методики. 1. Передний межтеловой спондилодез (ПМТС), осуществляемый, как правило, в сочетании с транспедикулярной фиксацией. В англоязычной литературе - ALIF (anterior lumbar interbody fusion). 2. Задний межтеловой спондилодез в сочетании с транспедикулярной фиксацией (ЗМТС). В англоязычной литературе используются термины задний поясничный межтеловой спондилодез - PLIF (posterior lumbar interbody fusion) и трансфораминальный поясничный межтеловой спондилодез - TLIF (transforaminal lumbar interbody fusion).
Передний межтеловой спондилодез. Передний доступ обеспечивает прямой доступ к телам позвонков и межпозвонковым дискам, возможность непосредственного восстановления опороспособ-ности передних отделов позвоночника. Исключается травма паравертебральных мышц. Существует возможность восстановления высоты межпозвонкового промежутка и, соответственно, высоты межпозвонковых отверстий. Обладая несомненными преимуществами, метод ПМТС имеет ряд недостатков. Необходимое при выполнении вмешательства выделение и отведение подвздошных сосудов несёт риск повреждения сосудов и тромбоза вен в послеоперационном периоде. Передний доступ также сопровождается повреждением мышц передней брюшной стенки, что может вызвать развитие грыж. При переднем
спондилодезе на уровне 15-51 у мужчин может наблюдаться ретроградная эякуляция в результате повреждения верхнего подчревного сплетения. Осложнение достигает 45% случаев [28]. В настоящее время ПМТС, как правило, выполняется в сочетании с задней стабилизацией позвоночника, что увеличивает продолжительность, травматичность и риск осложнений вмешательства.
Задний межтеловой спондилодез был предложен в 1940-е годы [29]. Значительное развитие метод получил в 1990-е годы благодаря разработке специальных имплантатов - кейджей (англ. саде -клетка). Изготавливаются чаще всего из титановых сплавов или полимерного материала (РЕЕК-полимера). Кейджи могут устанавливаться из переднего или заднего хирургических доступов. Основное преимущество - возможность восстановления и поддержания нормальной (или близкой к таковой) высоты межпозвонкового диска сегментарного лордоза. Имплантат обеспечивает только механическую опору и требует одновременного использования пластического материала, обычно в виде губчатого аутотрансплантата. Сравнительно небольшое требуемое количество губчатой кости может быть взято из небольшого разреза с минимальным риском побочных эффектов и осложнений. Есть сообщения о достижении спондилодеза путём использования кейджей, заполненных КМБ и коллагеновым матриксом. Кейджи устанавливаются, как правило, из заднего хирургического доступа. То есть требуется одно вмешательство: одновременно выполняются задняя декомпрессия, межтеловой спондилодез и фиксация позвоночника.
Важным преимуществом является то, что не нужен вентральный доступ. Соответственно, отсутствует риск связанных с его выполнением осложнений: повреждения крупных артерий, вен, брюшины, симпатических сплетений, стволов поясничного сплетения, мочеточника и других анатомических образований.
Однако ЗМТС требует значительного смещения дурального мешка и корешков спинного мозга, что может осложняться разрывом твёрдой мозговой оболочки, ликвореей, травмой корешков спинного мозга с соответствующими неврологическими проявлениями. Для заднего доступа к межпозвонковому пространству требуется обширная резекция суставных отростков, в послеоперационном периоде может развиваться обширный эпи-дуральный спаечный процесс. Методику
нельзя использовать проксимальнее уровня 1Д так как тракция конуса спинного мозга может осложняться тяжёлыми неврологическими расстройствами.
Внутренняя фиксация поясничного отдела позвоночника. Использование фиксирующих имплантатов влияет на частоту сращения. В первую очередь, имплантат стабилизирует оперируемый сегмент, таким образом защищая трансплантат и обеспечивая его неподвижность. На ранних этапах сращения - это исключение смещения трансплантата или трансплантатов. На протяжении всего процесса сращения - защита трансплантата от раздавливания, с одной стороны, и проседания в подлежащую костную ткань, с другой. Особенно это актуально для больных с остеопенией и остеопорозом. Подобные больные нередко встречаются среди оперируемых на поясничном отделе позвоночника по поводу дегенеративно-дистрофических поражений. Однако ригидная стабилизация имеет и отрицательные последствия. В процессе формирования костного сращения происходит частичная резорбция трансплантата и получается, что позвонки оперированного сегмента могут «висеть» на слишком жёсткой конструкции. Это актуально для многоуровневого спондилодеза и в случае использования передних пластин. Для успешного сращения рекомендуется умеренная нагрузка на трансплантат для его перестройки и инкорпорации в прилежащую кость. В целом при дегенеративно-дистрофических поражениях и деформациях поясничного отдела позвоночника в основном используется задняя транспедикулярная фиксация (ТПФ). Транспедикулярный фиксатор в первую очередь защищает сегмент от сдвиговых нагрузок. В случае сочетания ТПФ и межтелового спондилодеза при установке заднего фиксатора рекомендуется создавать компрессирующие нагрузки на трансплантат.
Факторы, нарушающие формирование костного сращения. Множество факторов могут нарушать нормальное течение послеоперационного периода и формирование костного блока. На первоначальные этапы формирования спон-дилодеза отрицательно влияет назначение противовоспалительных препаратов и стероидных гормонов.
Нестероидные противоспалительные препараты отрицательно влияют на ос-теогенез. Хорошо известно о подобном действии индометацина, который применяется в профилактике гетеротопических
оссификаций после эндопротезирования тазобедренного сустава. Продемонстрировано отрицательное влияние кеторо-лака на формирование сращения после заднего спондилодеза поясничного отдела позвоночника [30]. У больных, получавших кеторолак в качестве обезболивающего, отмечена в 4,9 раза большая частота псевдоартрозов. Кортикостеро-иды нарушают процесс сращения путём снижения синтеза основных компонентов костного матрикса [31].
Курение увеличивает частоту псевдоартрозов после операций на поясничном отделе позвоночника в 3-4 раза [32]. Вещества, содержащиеся в табаке, вызывают резистентность к кальцитонину и препятствуют формированию остеобластов. Курение меняет газовый состав крови, - повышающийся уровень окиси углерода увеличивает частоту псевдоартрозов. При выполнении спондилодеза поясничного отдела позвоночника настоятельно рекомендуется отказ от курения в до- и послеоперационном периоде.
Формирование костного блока нарушают системные заболевания, такие как сахарный диабет, ревматоидный полиартрит, остеопороз [33]. С возрастом уменьшается потенциал роста костной ткани. Наряду с прогрессирующим падением минеральной плотности костной ткани сокращается число стволовых клеток красного костного мозга. У новорожденных имеется одна стволовая клетка на 10 тыс. клеток костного мозга, у пожилых - одна на миллион [34]. Вследствие всех этих факторов у пожилых людей сложнее добиться спондилодеза.
Значительная степень утраты трудоспособности, сопровождающая заболевания поясничного отдела позвоночника, высокая стоимость операций на позвоночнике (особенно повторных ревизионных вмешательств) требуют от хирургов получения соответствующего результата - костного сращения - уже при первичном вмешательстве. Для правильного планирования необходимо иметь чёткое представление об особенностях формирования поясничного спондилодеза и биомеханических факторов, влияющих на его успешное осуществление. Оптимальный выбор материала для трансплантации или комбинации материалов, подготовка места установки трансплантата в сочетании с дополнительным использованием внутренней фиксации усиливает естественный потенциал костной ткани к формированию сращения и повышает шансы больного на достижение положительных клинических результатов.
л и т е р а т у р а
1. Spinal Fusions Doubled in 10 Years // Spine Letter. -1997. - Vol. 4. - №6. - P. 1.
2. Bambakidis N.C., Feiz-Erfan I, Klopfenstein J.D. et al. // Spine. - 2005. - Vol. 30. - N16S. - P. S2-S6.
3. Cheng H, Jiang W, Phillips FM, Haydon R.C. et al. // J. Bone Joint Surg. - 2003. - Vol. 85A. - N 8. -P. 1544-1552.
4. Космачёва С.М., ВолкМ.В., Потапнёв М.П. // Мед. новости. - 2008. - №9. - С. 5-9.
5. McLain R.F, Fleming J.E, Boehm C.A., Muschler G. F// J. Bone Joint Surg. - 2005. - Vol. 87A. -P. 2655-2661.
6. Salama R. // Clin Orthop. - 1983. - Vol. 174. -P. 113-121.
7. Cook S.D., Dalton J.E, Tan E.H. et al. // Spine. -1994. - Vol. 19. - P. 1856-1866.
8. Toth J.M., An H.S., Lim T.-H. et al. // Spine. -1995. -Vol. 20. - P. 2203-2210.
9. Zdeblick T.A., Cooke ME, Kunz D.N. et al // Spine. - 1994. - Vol. 18. - P. 2348-2357.
10. Fuller D.A., Stevenson S, Emery S.E. // Spine. -1996. - Vol. 21. - P. 2131-2136.
11. Wolf J. Das Gesetz der Transformation der Knochen. Berlin, A. Hirschwald, 1892. Цит. по Маркс В.О.
г ЭТО ПОЛЕЗНО ЗНАТЬ
M ПРИВЫЧНЫЕ ЗЕМНЫЕ ЛЕКАРСТВА ■ В КОСМОСЕ НЕ ДЕЙСТВУЮТ
Заживление закрытого перелома кости. - Минск: Изд-во АН БССР 1962. - С. 177.
12. Boden S.D., Schimandle J.H., Hutton WC. II Spine. - 1995. - Vol. 20. - P. 2626-2632.
13. Canto FRI, Garcia S.B., Issa J.P.M. et al. II Eur. Spine J. - 2008. - Vol. 17. - P. 706-714.
14. Hibbs R.A. II N.-Y Med. J. - 1911. - Vol. 93. -P. 1013-1016.
15. Khan S.N., Cammisa FPJr., Sandhu H.S. et al. II J .Am. Acad. Orthop. Surg. - 2005. - Vol. 13, N 1. - P. 77-86.
16. Turner E.A., Ersek M, Herron L. II JAMA. - 1998. -Vol. 268. - P. 907-911.
17. Jorgenson S.S., Lowe TG, France J. II Spine. -1994. - Vol. 19. - P. 2048-2053.
18. Виноградова Т.П. Пересадка костной ткани I Регенерация и пересадка костей. - М.: Медицина, 1974. -С. 52.
19. Pradhan B.B., Nassar J.A., DelamarterR.B. II J. Spinal Disord. Tech. - 2002. - Vol. 15. - P. 355-361.
20. Albee FH. II JAMA. - 1911. - Vol. 57. - P. 885.
21. Чаклин В.Д. Основы оперативной ортопедии и травматологии. - М.: Медицина, 1964. - 738 с.
22. FritzellP., Hagg О, Wessberg P. II Spine. - 2002. -Vol. 27. - P. 1131-1141.
23. Mummaneni P.V., Haid R.W., Rodts G.E. II J. Neurosurg. (Spine). - 2004. - Vol. 1. - P. 24-30.
24. Ugokwe KT., Lu J.J., Benzel E.C. Biomechanjcs of the spine. In Spinal deformity: a guide to sufgical planning and management / ed. by Mummaneni P.V, Lenke L.G., Haid R.W. - Quality Medical Publishing. -2008. - P. 3-46.
25. Freivalds A, Chaffin D.B., Garg A. // J. Biomechanics. - 1984. - Vol. 17. - P. 251-262.
26. PelkerR.R, FriedlaenderG.E. // Orthop. Clin. North. Am. - 1987. - Vol. 18 - P. 235-239.
27. Kozak J.A., Heilman A.E, O'Brien J.P. // Clin. Orthop. - 1994. - Vol. 300. - P. 45-51.
28. KaiserM.G, HaidRW. Jr., Subach B.R. et al. // Neurosurgery. - 2002. - Vol. 51, N1. - P. 97-103.
29. Cloward R.B. // Ann. Surg. - 1952. - Vol. 136, N 6. - P. 997-982.
30. Glassman S.D., Rose S.M., Dimar J.R. et al // Spine. - 1998. - Vol. 23, N7. - P. 834-838.
31. Bernard TN. // Spine. - 1993. - Vol. 18. - P. 21962200.
32. Silcox D.H., Daftari T, Boden S.D. // Spine. -1995. - Vol. 20. - P. 1549-1553.
33. Hanley E.N, David S.M. // J. Bone Joint Surg. -1999. - Vol. 81A. - P. 716-730.
34. Service R.F// Science. - 2000. - Vol. 289. -P. 1498-1500.
Поступила 01.04.2011 г.
космическом корабле могут влиять на стабильность фармацевтических препаратов в космосе».
В то же время, как отмечает доктор Колин Кэйбл из Королевского фармацевтического общества, из-за того что на МКС весьма высоко содержание углекислого газа, препараты, склонные к окислению, сохраняются там гораздо лучше. Поэтому, например, витамин А или С, а также адреналин в космосе могут лишаться своих свойств медленнее, чем на Земле.
Источник: newsru,com ОБЩИЕ БОЛЕЗНИ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
В последние годы участились случаи заражения людей болезнями, которыми обычно страдают животные. Эксперты Национального института аллергий и инфекционных заболеваний (США) считают, что в ближайшем будущем новые заболевании будут еще чаще возникать и наносить большой ущерб. Из-за развития процессов глобализации, ухудшения экологической обстановки, тесные контакты между человеком и различными видами животных происходят гораздо чаще. Современная структура производства продовольствия также способствует тому, что эпидемия, возникшая среди домашних животных, может угрожать здоровью и жизни сотен тысяч человек. Животные, в свою очередь, тоже могут заражаться человеческими болезнями. В 2008 г. существование подобного пути заражения между человеком и обезьяной было доказано международной группой ученых, представлявших различные научно-исследовательские центры США и Европы. В частности, исследования, проводившиеся в Кот-д'Ивуар, показали, что вирусы, вызывающие респираторные заболевания у человека, опасны и для шимпанзе, живущих в заповедниках. Все наблюдаемые приматы заболели, а многие из них умерли. Тем не менее, столь очевидные взаимоотношения человека и животных пока не стали предметом исследования. Ни в одной стране мира не существует специальных программ, направленных на защиту людей от заболе-ва ний живот ных.
//Фарматека, - 2009, - № 19, - С, 4,
Парацетамол не лечит головную боль, а антибиотики не убивают инфекцию: ученые Космического центра имени Лин-дона Джонсона установили, что эффективность действия лекарственных препаратов резко снижается вне Земли.
В исследовании, опубликованном в журнале Американской ассоциации исследователей-фармацевтов (AAPS Journal), делается вывод, что вероятная причина потери лечебных свойств кроется в повышенном радиационном фоне на борту космической станции. Авторы указывают на то, что с увеличением продолжительности космических миссий растет и потребность в лекарствах для космонавтов.
Обычный срок годности земных лекарств при правильном хранении составляет около двух лет. При этом их рекомендуют хранить в сухом, прохладном месте. На борту космического корабля условия иные. Если температуру и влажность контролировать можно, то радиационный фон, перегрузки и вибрация при полете, а также слабая гравитация - это те факторы, которые к условиям хранения лекарств на земле отношения не имеют.
Исследователи отправили на Международную космическую станцию (МКС) четыре коробки с 35 различными препаратами. Четыре точно таких же коробки оставались на Земле в Космическом центре Джонсона. Одну коробку вернули на Землю через 13 дней, другую - лишь через 28 месяцев.
В каждом случае часть протестированных препаратов, побывавших на мКс, обладала пониженной эффективностью в сравнении с аналогами, хранившимися в обычных земных условиях. При этом содержание активных веществ в лекарственных препаратах, побывавших в космосе, было ниже стандартов, определенных Фармакопеей Соединенных Штатов.
«Уменьшение содержания действующих веществ в препарате происходило быстрее, чем предполагалось производителями многих веществ [рассматривавшихся в эксперименте], - пишут в своей статье авторы исследования. - Это дает возможность предположить, что особые условия хранения на
