2. Определения:
• Передняя декомпрессия с последующим тотальным замещением межпозвонкового диска искусственным с целью сохранения нормального объе:ма и характера движений в позвоночно-двигательном сегменте
о Предотвращение развития осложнений, связанных с ригидной фиксацией позвоночно-двигательного сегмента и утратой этим сегментом нормальной подвижности
о Перераспределение аксиальных нагрузок от одного тела позвонка к другому
о Поглощение нагрузок
о Снижение числа послеоперационных осложнений:
- Связанных со стабилизацией позвоночника
- Формированием ложных суставов
- Используемыми доступами
- Забором костных трансплантатов
- Послеоперационной иммобилизацией
о Раннее возвращение к нормальной физической активности
б) Визуализация:
1. Общие характеристики:
• Наиболее значимый диагностический признак:
о Протез межпозвонкового диска, состоящий из металлических и полимерного компонентов
• Локализация:
о Межтеловое пространство на уровнях С3-С7
2. Рентгенологические данные:
• Особенности, позволяющие отличить протезы дисков от других имплантов:
о Наличие килей и фиксирующих шипов на замыкательных пластинках протеза, наличие полиэтиленового вкладыша
• Возможны признаки гетеротопической оссификации передних паравертебральных тканей
3. КТ при искусственном шейном межпозвоночном диске:
• КТ позволяет оценить состояние костной ткани тел позвонков, диагностировать переломы и дегенеративные изменения межпозвонковых дисков и дугоотростчатых суставов смежных уровней
• На компьютерных томограммах хорошо видны признаки гетеротопической оссификации и небольшие металлические фрагменты, появляющиеся вследствие износа протеза
4. МРТ при искусственном шейном межпозвоночном диске:
• Протезы, состоящие из нетитановых сплавов (сплавы кобальта/хрома/молибдена в протезах РСМ и ProDisc-C), приводят к появлению на МР-томограммах артефактов магнитной восприимчивости, которые порой не дают адекватно оценить состояние как уровня вмешательства, так и смежных уровней
• Титановые импланты и полиэтилен (Bryan disc или Prestige LP) обеспечивают удовлетворительную визуализацию как смежных, так и оперированного уровней
• МРТ позволяет оценить состояние костной ткани тел позвонков, диагностировать переломы и дегенеративные изменения межпозвонковых дисков и дугоотростчатых суставов смежных уровней
• МРТ в послеоперационном периоде может быть показана при сохраняющемся болевом синдроме для оценки адекватности выполненной декомпрессии или диагностики миелопатии
5. Рекомендации по визуализации:
• Наиболее оптимальный метод диагностики:
о Рентгенография в положении сгибания и разгибания
о КТ информативна в отношении оценки изменений смежных уровней, диагностики переломов и гетеротопической оссификации
(Слева) Рентгенография шейного отдела позвоночника в прямой проекции: протезы дисков ProDisc-C на двух уровнях . Подобные вмешательства позволяют сохранить практически нормальную подвижность обоих оперированных сегментов и не приводят к ограничению подвижности смежных сегментов. Это дает основания полагать, что подобные многоуровневые ТЗШД могут быть более предпочтительными, чем спондилодезы.
(Справа) Рентгенография в боковой проекции после двухуровневого ТЗШД протезами ProDisc-С. Эти полусвязанные металл-полиэтиленовые протезы позволяют сохранить подвижность оперированного сегмента, высоту соответствующих межпозвонковых отверстий и сагиттальный баланс позвоночника. Ротационная подвижность между компонентами протеза в ряде случаев может приводить к биомеханической перегрузке дугоотростчатых суставов.
в) Дифференциальная диагностика:
1. Межтеловые спейсеры:
• Создание условий для формирования межтелового костного блока с целью стабилизации позвоночно-двигательного сегмента
2. Пластины и винты:
• Металлоконструкции, используемые в хирургии позвоночника для стабилизации (т. е. не для замещения) костных элементов позвонков
(Слева) Рентгенография шейного отдела позвоночника: протез межпозвонкового диска Bryan, состоящий из двух имеющих форму раковин [моллюсков] замыкательных пластинок, изготовленных из титана с пористым покрытием, и поликарбонат-полиэтиленового вкладыша. Этот протез отличается эластичными и амортизационными свойствами, обеспечивая свободные движения на уровне оперированного сегмента. Возможные осложнения включают переднюю или заднюю дислокацию компонентов протеза, кифотическую деформацию замыкательных пластинок и ограничение движений.
(Справа) Сагиттальный срез, Т1-ВИ, пациент с протезом Bryan межпозвонкового диска С5-С6. Протез характеризуется минимально выраженными артефактами магнитной восприимчивости.
г) Патология:
1. Общие характеристики:
• Во многих исследованиях показано наличие взаимосвязи между блокированием позвоночно-двигательных сегментов и развитием дегенеративных изменений на смежных уровнях:
о Формирование костного сращения между двумя позвонками блокирует подвижность на уровне этого сегмента, что приводит к увеличениям нагрузок, приходящих на смежные позвоночно-двигательные сегменты:
- Считается, что причиной дегенеративного поражения смежных сегментов является увеличение нагрузок или гипермобильность этих сегментов
• Движения между двумя позвонками в пределах одного позвоночно-двигательного сегмента в норме осуществляются вокруг мгновенного центра ротации, который обычно располагается в области задней половины верхней порции нижнего образующего этот сегмент позвонка:
о Биомеханика протеза межпозвонкового диска близка к физиологической
2. Стадирование, степени и классификация искусственного шейного межпозвоночного диска:
• Материалы: металл (титан, сталь, хром), керамика, полимеры (ультравысокомолекулярный полиэтилен или полиуретан):
о Характеристики материалов: прочность, модульность, устойчивость к коррозии, биосовместимость и устойчивость к износу
о Многие системы имеют микропористое покрытие, обеспечивающее возможность интеграции с костной тканью
о Имеющиеся на сегодняшний день на рынке протезы: Bryan, Prestige, ProDisc-C, Cervicore, Porous Coated Motion (PCM), Cervidisc, Mobidisc Cervical
• Шаровидный тип сочленения компонентов протеза:
о Увеличивает подвижность на уровне оперированного сегмента
о Различные типы протезов имеют схожие кинематические характеристики
о Сферические типы протезов отличаются повышенными механическими нагрузками на компоненты протеза
о Протезы с нижним шаровым компонентом характеризуются менее выраженной перегрузкой дугоотростчатых суставов:
- Нагрузки, приходящиеся на капсулу дугоотростчатых суставов, у протезов овального дизайна с нижним шаровым компонентом ниже
о Овальный дизайн протеза и нижний шаровый компонент обеспечивают подвижность, перераспределение нагрузок, приходящихся на дугоотростчатые суставы, их капсулы и сам имплант наиболее близкие к нормальному позвоночнику → длительный срок службы протеза
(Слева) Рентгенография шейного отдела позвоночника в боковой проекции: протез межпозвонкового диска Prestige LP. Это титан-керамический протез с шаровидной парой трения. Замыкательные пластинки протеза фиксируются к телам позвонков винтами. Кроме того, они имеют пористое титановое напыление, обеспечивающее возможность интеграции с костью и стабильной фиксации компонентов протеза.
(Справа) Сагиттальный КТ-срез: протез межпозвонкового диска Prestige LP с металл-металлической парой трения. Протез обеспечивает возможность смещения в сагиттальной плоскости до 2 мм. КТ может быть информативна в отношении диагностики оссификации паравертебральных тканей.
д) Клинические особенности:
1. Клиническая картина искусственного шейного межпозвоночного диска:
• Наиболее распространенные симптомы/признаки:
о Идеальный кандидат на эндопротезирование межпозвонкового диска - это пациент с клинически значимой, требующей хирургического лечения, грыжей диска на одном уровне, с сохранением движений позвоночного сегмента на этом уровне, отсутствием признаков остеопороза или инфекции:
- Нормальная сагиттальная ось позвоночника без локальной/глобальной кифотической деформации
- Боль в шейном отделе позвоночника не является общепризнанным показанием, однако клинический опыт свидетельствует о том, что болевой синдром в шее после эндопротезирования диска уменьшается
• Другие симптомы/признаки:
о Значительное улучшение показателей визуально-аналоговой шкалы боли и шкалы функциональной недееспособности для шейного отдела позвоночника
о Осложнения:
- В исследованиях европейских авторов называются такие осложнения, как синдром утечки ликвора, повреждение пищевода и гематомы послеоперационной раны, частота осложнений в целом составляет 6,3% на один оперированный уровень
- Износ импланта, его проседание в тела позвонков или смещение из межтелового пространства, сегментарная гипермобильность, избыточная дистракция межтелового пространства с разобщением суставных фасеток дугоотростчатых суставов и несостоятельность винтов
- Специфическими осложнениями ТЗШД являются миграция полиэтиленового вкладыша и вертикальный перелом тела позвонка
- Микроскопические частички дебриса от сочленяющих поверхностей могут индуцировать иммунный воспалительный процесс, который приводит к остеолизу и дестабилизации протеза:
Для фиброзно-хрящевых сочленений шейного отдела позвоночника это может быть не так актуально, как для истинных синовиальных суставов
- Гетеротопическая оссификация (ГО) паравертебральных тканей, предотвратить которую позволяет назначение НПВП:
Согласно данным большинства исследований, частота ГО составляет 1,7-7,7%; некоторые авторы указывают на более высокую частоту этого осложнения (ГО не бывает совсем только в 33,8% случаев)
- Спондилоартроз, дегенеративное поражение смежных сегментов
- Сохранение неврологической симптоматики вследствие неадекватной декомпрессии при первичном вмешательстве, клиническая неэффективность, требующая ревизионного спондилодеза:
Частота ревизионных вмешательств впервые два года после имплантации протеза составляет 2,5-3%
- Инфекция
2. Демография:
• Возраст:
о Пациенты со зрелой костной системой
• Показания:
о Общепринятые: радикуло- или миелопатия, ограниченные 1-2 уровнями
о FDA предписывает выполнять такие вмешательства при изменениях, ограниченных только первым сегментом на уровнях СЗ-С7
о В случаях эндопротезирования межпозвонкового диска по поводу его дегенерации результаты такого лечения вряд ли окажутся лучше, чем при спондилодезе
о Кандидаты на ТЗШД-это пациенты с клиникой компрессии корешков ± спинного мозга на уровне шейного отдела позвоночника, у которых оказалось неэффективным консервативное лечение
• Противопоказания:
о Нестабильность
о Выраженные дегенеративные изменения дугоотростчатых суставов
о Спондилит
о Остеопороз, остеопения и другие метаболические заболевания костной ткани
о Тяжелая миелопатия, связанная со сдавлением спинного мозга задними остеофитами тела позвонка
о Опухоли
о Известная аллергия на металлы
3. Течение заболевания и прогноз:
• Клинический опыт применения современных протезов межпозвонковых дисков ограничен 2-4 годами, результаты этих операций аналогичны таковым или несколько лучше, чем при спондилодезах, механические осложнения со стороны протезов встречаются редко:
о Ранние благоприятные исходы лечения возможны только при соответствующем подборе кандидатов на оперативное лечение, выполнении адекватной декомпрессии нервных образований и при соблюдении необходимых мер предосторожности в раннем послеоперационном периоде
о Для того, чтобы ответить на вопрос о том, насколько сохранение подвижности оперированного сегмента влияет на скорость и степень развития дегенеративных изменений смежных позвоночно-двигательных сегментов, необходимы дальнейшие исследования
• На сегодняшний день известно, что в раннем послеоперационном периоде у пациентов после ТЗШД объем движений в шейном отделе позвоночника в целом и в оперированном и смежных сегментах в частности уменьшается, однако позднее он возвращается до предоперационного состояния:
о Подвижность смежных позвоночно-двигательных сегментов у пациентов после ТЗШД по сравнению с пациентами, которым выполнялся межтеловой спондилодез, сохраняется:
- Текущие исследования показывают, что после передней декомпрессии и межтелового спондилодеза дегенерация смежных межпозвонковых дисков наблюдается более, чем у 2,9% пациентов
о ТЗШД позволяет добиться коррекции сегментарной кифотиче-ской деформации на уровне оперированного сегмента
• ТЗШД на уровне, смежном с уровнем ранее выполненного спондилодеза, где биомеханические нагрузки на компоненты протеза могут превышать физиологические, сопряжено с повышенным риском несостоятельности протеза, хотя ближайшие результаты таких операций достаточно благоприятные
4. Лечение:
• В США в настоящее время под эгидой FDA ведутся крупные исследования, посвященные артропластикам межпозвонковых дисков шейного отдела позвоночника. Критерием включения пациентов в эти исследования является шейная радикулопатия
е) Диагностическая памятка. Советы по интерпретации изображений:
• Рентгенография обычно назначается для оценки положения и целостности компонентов протезов
• КТ информативна в отношении диагностики гетеротопической оссификации и обнаружения мелких металлических фрагментов вследствие износа компонентов протеза
• КТ также назначается для оценки изменений костных структур позвонков, в частности, для диагностики переломов и дегенеративных изменений смежных позвоночно-двигательных сегментов
• МРТ информативна в качестве инструмента, позволяющего в динамике оценить развивающиеся дегенеративные изменения смежных позвоночно-двигательных сегментов
ж) Список использованной литературы:
1. Petscavage-Thomas JM et al: Imaging current spine hardware: part 1, cervical spine and fracture fixation. AJR Am J Roentgenol. 203(2):394-405, 2014
2. Zechmeister I et al: Artificial total disc replacement versus fusion for the cervical spine: a systematic review. Eur Spine J. 20(2):177-84, 2011
3. Ahn PG et al: Changes in cervical range of motion and sagittal alignment in early and late phases after total disc replacement: radiographic follow-up exceeding 2 years. J Neurosurg Spine. 11 (6):688-95, 2009
4. Cavanaugh DA et al: Delayed hyper-reactivity to metal ions after cervical disc arthroplasty: a case report and literature review. Spine (Phila Pa 1976). 34(7):E262-5, 2009
5. Faizan A et al: Do design variations in the artificial disc influence cervical spine biomechanics? A finite element investigation. Eur Spine J. Epub ahead of print, 2009
6. Phillips FM et al: Cervical disc replacement in patients with and without previous adjacent level fusion surgery: a prospective study. Spine (Phila Pa 1976). 34(6):556-65, 2009
7. Phillips FM et al: Effect of two-level total disc replacement on cervical spine kinematics. Spine (Phila Pa 1976). 34(22):E794-9, 2009
8. Kim SW et al: Effects of a cervical disc prosthesis on maintaining sagittal alignment of the functional spinal unit and overall sagittal balance of the cervical spine. Eur SpineJ. 17(1 ):20-9, 2008
9. Peng-Fei S et al: Cervical disc prosthesis replacement and interbody fusion: a comparative study. Int Orthop. 32(1):103-6, 2008
