Изучение отдаленных результатов переднего спондилодеза с применением различных видов пластики дефекта при хирургическом лечении повреждений и заболеваний позвоночника (обзор литературы)

По данным литературы последних лет, передний спондилодез как изолированный метод, так и в сочетании с задней стабилизацией и коррекцией оси позвоночника является основным способом оперативного лечения его нестабильных повреждений и заболеваний.

Первая удачная попытка проведения переднего спондилодеза с использованием костного аутотрансплантата на поясничном уровне произведена английским хирургом N. Capener в 1932 г. [1, 2]. В Советском Союзе первым операцию такого плана выполнил В.Д. Чаклин [3], вместе с тем популяризацией метод обязан Я.Л. Цивьяну [4]. Приоритет данного метода в оперативном лечении вертеброгенной патологии сохранялся довольно долго. Однако применение имплантатов и совершенствование методик привело к тому, что передний спондилодез, в ряде случаев, утратил самостоятельное значение, став совместным этапом оперативного лечения с использованием транспедикулярных систем. Подобное сочетание позволяет добиться коррекции оси позвоночника, уменьшает нагрузку на трансплантат, сокращая для пациентов сроки достижения активизации. На сегодняшний день несомненен приоритет титановых блок-решеток или сеток в качестве опорных нерезорбируемых имплантатов для переднего спондилодеза. Они были разработаны Хармсом в 1986 году [5, 6]. В последнее время для замещения дефектов тел позвонков и создания благоприятных условий для восстановления опорных функций и стабильной фиксации позвоночника стали внедряться имплантаты, изготавливаемые из небиологических материалов – керамики, углерод-углерода, никелида титана, других титановых сплавов [5–7].

Замещение межтелового дефекта представляет собой серьезную задачу, решение которой осуществляется, на сегодняшний день, двумя методами. Первый заключается в повышении остеокондуктивных свойств имплантата, что обеспечивается созданием “пор” в контактирующих с телами блокируемых позвонков частях имплантов (конструкции из никелида титана и углерод-углерода), второй – в применении стабилизирующего имплантата (чаще применяются титановые блок-решетки или сетки, англ. mesh) и заполнении его остеоиндуктивными материалами биологического происхождения – аутокостью или минеральными костно-пластическими материалами [8, 9]. Имеются экспериментальные работы по изучению влияния материалов на основе кальцийфосфатных соединений, выделенных из костной ткани быков, в состав которых для улучшения остеоиндуцирующих свойств вводили органический матрикс, полученный из бычьей костной ткани, а также полипептидные факторы роста, выделенные из сыворотки крови животных с активным

остеогенезом, – сывороточные белки. Сравнение различных групп животных позволило авторам установить, что применение кальцийфосфатных соединений как с органическим матриксом, так и с сывороточными белками позволило эффективно заместить дефекты костной ткани по результатам рентгенологического исследования и изучения оптической плотности дефекта [10].

Огромный интерес представляют индукторы регенерации костной ткани, позволяющие повысить регенеративный потенциал костной ткани за счет деминерализованного костного матрикса (ДКМ), отличающегося высоким остаточным содержанием нативных факторов роста кости BMP-2 и BMP-7 [11]. Однако информация о применении данного материала при пластике тел позвонков на сегодняшний день в литературе практически не представлена.

Эффективность изолированного переднего спондилодеза в хирургическом лечении истинного спондилолистеза рядом исследователей подвергается сомнению. Так, В.М. Шаповалов с соавторами, исследуя отдаленные результаты хирургического лечения 47 больных с истинным спондилолистезом, в лечении которых применялся межтеловой расклинивающий спондилодез костным трансплантатом, получили следующие результаты. Рентгенологические признаки нестабильности позвоночника были выявлены у 18 (38,3 %) больных. Причиной нестабильности на уровне смещения у 8 (17,1 %) пациентов являлся возникший псевдоартроз вследствие несращения трансплантата с телами позвонков, в остальных 10 наблюдениях (21,2 %) нестабильность возникла вследствие дегенеративных процессов в смежных сегментах позвоночного столба. В отдаленные сроки (14 и более лет) неблагоприятный исход при применении изолированного переднего спондилодеза в лечении спондилолистеза был зафиксирован у 12 (25,5 %) человек. Удовлетворены качеством жизни, несмотря на оставшуюся потребность в регулярной консервативной терапии, были 15 пациентов (31,9 %), а 20 пациентов (42,6 %) продемонстрировали хороший уровень физической активности, позволивший сохранить работоспособность. Основными причинами, определившими неблагоприятные исходы хирургического лечения больных с истинным спондилолистезом в отдаленном периоде, явились нарушение стабильности (66,6 %) и баланса позвоночника (50 %), компрессия нейро-сосудистых элементов позвоночного канала (33,3 %), прогрессирующие дегенеративно-дистрофические изменения смежных сегментов позвоночника (25 %), сохраняющаяся степень смещения тела позвонка (25 %). Подводя итог, авторы подчеркнули, что наиболее подходящим методом лечения пациентов данной категории является сочетанное применения транспедикулярных систем с коррекцией позвоночника и переднего спондилодеза [1].

Степень формирования костного блока при исследовании отдаленных результатов переднего спондилодеза с использованием рентгенологического анализа проводилась Баулиным И.А. с соавторами [12, 13]. Использование данного метода при анализе исходов лечения 126 больных инфекционным спондилитом продемонстрировало ряд преимуществ применения заполненного костью меша сравнительно с использованием аутокости и изолированного титанового меша, приводя к сокращению сроков формирования спондилодеза, не сопровождается обострением инфекционного процесса, снижением высоты блока и нарастанием кифоза, а также характеризуется невысоким показателем послеоперационных осложнений.

Изолированный титановый меш в качестве самостоятельного материала для спондилодеза обеспечивает наиболее неблагоприятные послеоперационные результаты. Авторы сделали вывод, что использование титановой блок-решетки с костным наполнением (меша) является оптимальным для формирования переднего костного блока при радикально-восстановительных операциях. При использовании же костного аутотрансплантата, хотя и не было достоверных отличий в формировании костного блока, имелись случаи потери коррекции позвоночника за счет резорбции краев кортикала.

Прогрессирование кифотической деформации при применении костной аутопластики во время вентрального спондилодеза отмечают также В.В. Рерих с соавторами [14]. При этом авторы отмечают большую эффективность пластики тела сломанного позвонка депротеинизованными костными трансплантатами.

В зарубежной литературе еще с конца ХХ века стали появляться публикации об осложнениях, возникающих при применении костной аутопластики [15–18]. Процедура взятия аутотрансплантата из гребня подвздошной кости является отдельной операцией с возможными осложнениями в виде болевого синдрома, гематом, инфекции, вентральных грыж, переломов передней верхней ости подвздошной кости и расстройств чувствительности при повреждении латерального кожного нерва бедра. При этом оперирующий хирург существенно ограничен в размерах забираемого трансплантата. Вместе с тем, исходя из результатов многочисленных исследований, очевиден факт, что только аутотрансплантаты наиболее соответствуют параметрам для лучшей регенерации и формирования костного сращения [19, 20].

Широко изучено применение имплантатов из пористого никелида титана. Так, ряд авторов показали эффективность применения имплантатов из никелида титана в сочетании с костными аутотрансплантатами в лечении переломов нижнегрудных и поясничных позвонков [21]. В.В. Осинцев с соавторами, изучив отдаленные результаты оперативного лечения 101 пациента с повреждениями шейного отдела позвоночника, пришли к выводу, что применение имплантатов из никелида титана позволяет достичь более ранней реабилитации в сравнении с использованием костных аутотрансплантатов [22]. Сравнительный анализ в 2008 г. также представили Бурлаков С.В. с соавторами [23]. Изучая отдаленные результаты переднего спондилодеза в лечении воспалительных заболеваний позвоночника с применением костной аутопластики, никелида титана и углерод-углеродных имплантатов, авторы получили только в 67 % случаев формирование костного блока при использовании аутотрансплантата. Другие случаи характеризовались развитием осложнений в виде переломов трансплантата, его лизиса, а также нарастания кифоза. Однако функциональные результаты по адаптационным критериям существенно не отличались от результатов лечения пациентов из двух оставшихся групп. Наиболее оптимальные результаты были достигнуты при использовании углерод-углеродных имплантатов. К 8-12 месяцам новообразованный регенерат полностью заполнял пострезекционный дефект у всех больных. Изучением остеоинтеграции пористых сеток из никелида титана и репаративной регенерации кости при их имплантации в эксперименте также занимались Ю.М. Ирьянов, Д.Ю. Борзунов c соавторами [24]. Суть эксперимента заключалась в создании дефекта большеберцовых костей у крыс и собак с последующим внедрением сетчатого имплантата из никелида титана. С помощью рентгенографии, сканирующей электронной микроскопии и рентгеновского электронно-зондового микроанализа было выявлено формирование зоны остеогенеза и ангиогенеза с образованием костного футляра вокруг имплантата, что свидетельствовало о его биосовместимости и наличии остеоиндуктивных свойств. Ранние сроки остеоинтеграции имплантата, ремоделирования регенерата и замещения дефекта пластинчатой костной тканью, в свою очередь, указывают на перспективность использования имплантатов из сетчатых конструкций никелида титана в травматологии и ортопедии [24].

В литературе также представлены данные об использовании структурных аллотрансплантатов [14, 25, 26] при переднем спондилодезе. Полости аллотрансплантатов, согласно источникам, рекомендуется заполнять губчатыми аутотрансплантатами для повышения остеиндуктивных свойств. Сообщается об успешном применении методик межтелового спондилодеза с применением аллотрансплантатов и факторов роста ВМР 2 и ВМР 7 с частотой сращения до 99 % [27]. Некоторые авторы рекомендуют использование для вентрального спондилодеза поясничного отдела позвоночника, особенно при операциях на нескольких уровнях, кортикальных аллотрансплантатов в виде сегментов плечевой или бедренной кости. Эти трансплантаты обладают значительной механической прочностью и закрывают по площади не менее двух третей поверхности замыкательных пластинок.

А.Б. Макаров и К.С. Сергеев, исследуя одну из многообещающих тенденций в замещении дефектов позвонков, использовали биоактивные материалы на основе фосфатов кальция, а именно, гидроксиапатит (ГА), имеющий схожие с костной тканью человека характеристики и обладающий эффектами остеоин- дукции, остеокондукции и остеоинтеграции [28–30]. Наличие гидроксиаптитового покрытия на металлическом имплантате обеспечивает сочетание в изделии прочности и биоактивных свойств. Сопоставляя эффекты при использовании имплантатов из пористого никелида титана, авторы резюмировали, что применение методик переднего спондилодеза в сочетании с межтеловым сетчатым имплантатом с наноструктури-рованным гидроксиапатитовым покрытием приводит к анатомо-функциональному восстановлению поврежденного сегмента позвоночного столба, сокращая сроки лечения и реабилитации больных с оскольчатыми переломами грудных и поясничных позвонков. Исходя из полученных результатов, исследователи рекомендуют применение имплантатов с гидроксиапатитовым покрытием у пациентов со сниженной минеральной плотностью костной ткани, остеопорозом и у лиц группы риска по раннему развитию остеопороза [30, 31].

Ряд авторов [7, 32] предоставили сравнительные данные о керамических и костно-керамических имплантатах, их характеристиках и способах получения, вариантах использования в медицине, способах усиления остеогенеза с помощью дополнительных стимулирующих факторов. Так, В.В. Рерих с соавторами показали эффективность применения пористых биокерамических имплантатов при вентральном межтеловом спондилодезе в нижнешейном отделе позвоночника у 3 пациентов [7]. Однако, несмотря на видимую перспективность применения керамики в хирургии позвоночника, работы по данной тематике на данный момент крайне немногочисленны.

Анализ современной литературы позволяет сделать заключение о наметившейся тенденции в развитии методик межтелового спондилодеза, представленной применением комбинации металла с аутокостью. Однако «золотого стандарта» все же пока не найдено. От применения исключительно костного аутотрансплантата хирурги постепенно отходят. Еще одним перспективным направлением в этой области является применение остеоиндуктивных материалов. Возможно комбинированное применение костных трансплантатов с материалами, содержащими ВМР, позволит добиться создания костного блока без применения укрепляющих металлических конструкций в области пластики дефекта позвонка.