Шейно-затылочная нестабильность ежегодно выявляется у большого количества пациентов и связана с высокими показателями смертности. Нестабильность возникает из-за нарушения связи анатомических структур в суставе между затылочной костью и шейными позвонками и является потенциально опасным состоянием, которое может развиваться в вывих или подвывих и приводить к повреждению спинного мозга, продолговатого мозга, шейных и черепных нервов.
Нестабильность появляется при разнообразных заболеваниях, которые включают в себя не только первичные состояния, такие как врожденные аномалии, спонтанные нарушения в атланто-осевом суставе, травматические вывихи, ревматоидный артрит, дегенеративные заболевания костной ткани, воспалительные и инфекционные процессы, новообразования, но и вторичные состояния, возникающие после удаления дуг шейных позвонков, декомпрессии, спондилодеза или иных хирургических вмешательств.
Пациенты с шейно-затылочной нестабильностью часто требуют оперативного вмешательства для стабилизации краниовертебрального сочленения. Форестер (Foerster) задокументировал первую шейно-затылочную стабилизацию в 1927 году, и с тех пор описано множество методов стабилизации. Эти методы развивались от применения костного трансплантата с титановой проволокой и наружного ортеза, до современной техники, использующей винты, стержни и пластины для внутренней фиксации без необходимости наружной стабилизации.
Внутренняя фиксация может занять ведущее место в лечении, поскольку наружная стабилизация с помощью ортеза часто не обеспечивает достаточной иммобилизации, и связана с риском осложнений и смерти.
Шейно-затылочная нестабильность может развиваться в результате разнообразных врожденных, дегенеративных, воспалительных, инфекционных, опухолевых или травматических процессов. У пациентов младшего возраста слабость и незрелость связочного аппарата в краниовертебральном сочленении является предпосылкой для развития шейно-затылочной нестабильности. Пациентам с шейно-затылочной нестабильностью назначается, в первую очередь, консервативная терапия, включающая в себя наружную иммобилизацию, лечебную физкультуру, изменение повседневной активности.
Однако у многих пациентов встречается стойкая нестабильность, часто требующая хирургической стабилизации посредством шейно-затылочного спондилодеза. Кроме того, пациентам с нестабильностью атланто-осевого сустава, которым не показана атланто-осевая стабилизация или у которых предыдущие попытки операций оказались безуспешны, также может потребоваться шейно-затылочный спондилодез.
Переход шейно-затылочной нестабильности в вывих или подвывих может приводить к серьезным повреждениям спинного мозга, продолговатого мозга и нервных корешков. Поэтому для пациентов с шейно-затылочной нестабильностью, жесткость и долговечность конструкции, установленной при хирургической стабилизации, имеет первостепенное значение. Со временем методы стабилизации перешли от применения полужестких конструкций из титановых проволок с наружным ортезом к современным методам жесткой внутренней фиксации, как было упомянуто выше.
Форестер первым разработал и применил методы шейно-затылочной стабилизации в 1927 году. На основании предложенных Форестером и др. методов Хемблен (Hamblen) разработал технику применения аутотрансплантата из гребня подвздошной кости, закрепляемого с помощью проволоки, для стабилизации шейно-затылочного сочленения. Данная методика Хемблена требует длительной наружной стабилизации с помощью гипсовой торакокраниальной повязки (корсет Минерва) на 4-6 недель, или с помощью жесткого воротника в течение дополнительных 3-6 месяцев.
В начале 1990-х гг., Jain et al. достигли стабилизации на участке между затылочной костью и позвонком С2, поместив фрагмент костной ткани кзади от большого затылочного отверстия. Этот «мост» или искусственный атлант был связующим звеном при стабилизации для соединения с дугой позвонка С2 при помощи проволоки.
В попытках улучшить методику внутренней фиксации, несколько авторов разработали методы применения титановой проволоки, крючков, стержней и костных трансплантатов. В 1993 году Sonntag и Dickman описали технику применения U-образных стержней с резьбой для стабилизации шейно-затылочного сочленения. Стержень с помощью проволоки, пропущенной в просверленные в затылочной кости отверстия, соединяли с проволокой, проходящей под дугами позвонков С1 и С2.
Затем удаляли кортикальную пластинку на участке стабилизации и для артродеза использовали измельченную костную ткань. Fehlings et al.. описали похожую технику, но для спондилодеза они также использовали костные трансплантаты и проволоку, соединяющую остистые отростки. Однако эти методы обеспечивали лишь полужесткую фиксацию и требовали послеоперационной наружной стабилизации.
В конце 1990-х гг., Faure et al. первыми разработали и применили технологию по использованию крючков, прикрепляемых к затылочной кости, дуговых крючков, фиксирующих дуги позвонков между собой, и стержней для окончательной стабилизации. Paquis et al. описал похожую технологию, где крючки прикручивали к стержню для улучшения стабилизации шейно-затылочного сочленения. Также они обосновали, что винты и стержни или пластины можно использовать и при шейно-затылочном спондилодезе.
а - Основные костные структуры, составляющие шейно-затылочное сочленение.
б - Срез через затылочную кость, демонстрирующий разницу толщины срединного затылочного гребня и более тонкой чешуи затылочной кости.
В 2003 году Singh et al. исследовали методику применения титановых петель с заранее заданной формой (OMI Loop, разработка компании Ohio Medical Instrument Company, США) при спондилодезе шейно-затылочного сочленения. Петлевая конструкция была разработана для незамедлительной фиксации шейно-затылочного сочленения с высококачественной стабилизацией костей и низкой вероятностью поломки конструкции. Hartsfill, Ransford и Luque усовершенствовали элементы конструкции для применения с теми же целями. Описанные методики были среди первых, не требующих послеоперационной стабилизации.
Применение винтов и пластин или стержней обеспечивает дополнительную жесткость шейно-затылочному сочленению и стало ведущей технологией, используемой при шейно-затылочном спондилодезе. Pait et al. описали метод «изнутри-наружу», при котором пластине, прикрепляемой к латеральной массе, задавалась такая форма, чтобы достигнуть затылочной кости и уровня шейного лордоза. Пластина закреплялась с помощью винтов со шлицевой головкой, установленных под затылочной костью в эпидуральном пространстве, проходящих через просверленные отверстия и фиксированных гайками с наружной стороны затылочной кости.
Данный метод обеспечивал абсолютную стабилизацию у пациентов с ревматоидным артритом. Кроме того, Vale, Cahill et al. описали технику применения Т-образной пластины, обеспечивающей жесткую стабилизацию шейно-затылочного сочленения, и которую можно прикрепить и к затылочной пластине, и к латеральным массам шейных позвонков с помощью винтов. Сегодня доступны несколько конструкций, состоящих из винтов и стержней, прикрепляемых к затылочной кости с помощью системы пластин. Эти конструкции обеспечивают незамедлительную жесткую фиксацию без необходимости продолжительной послеоперационной наружной стабилизации.
Было проведено несколько исследований биомеханики для оценки стабильности различных конструкций, используемых при спондилодезе. В 1999 году, Abumi et al. показали, что система, состоящая из затылочных пластин, стержней и винтов, обеспечивает наилучшую степень стабилизации и коррекции асимметрии в области шейно-затылочного сочленения.
Показано, что применение костных морфогенетических белков (также известных как цитокины) увеличивает вероятность успешного спондилодеза поясничного отдела позвоночника. В проведенном исследовании 53 пациентам ввели костный морфогенетический белок в дополнение к инструментальной установке аллотрансплантата, а 45 пациентам установили аутотрансплантат из гребня подвздошной кости по стандартной методике.
Среди пациентов, получивших костный морфогенетический белок, 88% показали успешный спондилодез уже в раннем послеоперационном периоде, и не было отмечено ни одного случая неблагоприятного исхода лечения, тогда как при применении аутотрансплантата из гребня подвздошной кости лишь 73% операций оказались эффективны. Когда костные морфогенетические белки начнут использовать на регулярной основе, возрастет вероятность успешного шейно-затылочного спондилодеза уже в раннем послеоперационном периоде.
Тем самым уменьшится вероятность неблагоприятного исхода лечения, необходимости повторного оперативного вмешательства и возникновения отсроченных осложнений.
Независимо от техники операции, применяемой при хирургической стабилизации шейно-затылочного сочленения, для успешного исхода необходимо соблюдать меры предосторожности в операционной. В частности, перед выполнением операции, хирургу необходимо определить оптимальное положение шейно-затылочного сочленения. Филлипс (Phillips) и др. писали, что «нейтральное» положение черепа относительно шейных позвонков является наиболее функциональным, и определили, что «нейтральным» рентгенологически является положение, при котором голова выровнена в сагиттальном направлении и находится в стандартном положении снятия боковой рентгенограммы.
Для описания данного положения указанные авторы использовали шейно-затылочный угол (относительно линии МакРэя [McRae] и верхнего края пластинки дуги позвонка С3) и расстояние между костными структурами. Кроме того, Таками (Takami) и др. определили, что правильное выравнивание угла краниовертебрального сочленения помогает предотвратить возникновение послеоперационных осложнений, таких как подвывих шейного отдела ниже осевого позвонка, нарушение глотания и дыхания.
Также, следует четко определять необходимость выполнения шейно-затылочного спондилодеза, поскольку эта процедура приводит к потере движения на 10-15° в сагиттальной плоскости. Выполнение шейно-затылочного спондилодеза у детей также может осложниться ограничением последующего роста; нарушением функции установленной конструкции со временем, что требует повторной операции; развитием вторичных деформаций шейного отдела ниже осевого позвонка. Однако в двух независимых исследованиях с изучением долговременного исхода показано отсутствие роста ограничения движения со временем у пациентов после атланто-осевого спондилодеза.
Возможные интраоперационные осложнения включают в себя венозное кровотечение, повреждение позвоночной артерии и разрыв твердой мозговой оболочки. Отсроченные осложнения представлены инфицированием раны, изменением нормального положения сустава в связи с неполной фиксацией конструкции и ее смещением, возникновением ложного сустава.
Шейно-затылочное сочленение представляет собой анатомически и биомеханически сложную часть позвоночника, оперативные вмешательства на которой имеют свои уникальные особенности. В связи с темой данной главы, будет обсуждаться хирургическая техника операций только задними доступами. Задний доступ к верхнему шейному отделу позвоночника и шейно-затылочному сочленению начинают с разреза кожи и рассечения подкожных тканей по бессосудистому срединному шву. Достигнув костных структур, вскрывают надкостницу, чтобы обнажить затылочную кость, задний край большого затылочного отверстия, заднюю дугу атланта, а также остистый отросток, пластинку и латеральные массы осевого позвонка.
После обнажения этих структур можно приступать к декомпрессии или исправлению нестабильности в зависимости от показаний.
Костные структуры шейно-затылочного сочленения представлены затылочной костью, атлантом и осевым позвонком. Затылочная кость является самой задней и нижней частью свода черепа. Изогнутая задняя поверхность кости, называемая чешуей, служит точкой прикрепления полуостистой мышцы и прямой мышцы головы, которые фиксируются к верхней и нижней выйным линиям соответственно. Затылочная кость имеет наибольшую толщину по срединной линии, где на внутренней стороне толстый гребень проходит под поперечным синусом; данное утолщение наиболее велико на уровне затылочного выступа (10-18 мм) и уменьшается ниже, по мере приближения к большому затылочному отверстию (3-8 мм).
С боковых сторон от срединной линии и ниже наружного затылочного выступа, затылочная кость резко становится тоньше, где ее толщина составляет 2-8 мм. Поэтому срединный затылочный гребень представляет собой наиболее толстую область для установки винтов при укреплении шейно-затылочного сочленения.
На нижней поверхности затылочной кости, с обеих сторон от большого затылочного отверстия расположены затылочные мыщелки. Мыщелки образуют суставы с верхними суставными поверхностями атланта. Хотя затылочные пластины обычно используют для укрепления шейно-затылочного сочленения, иногда не представляется возможной или нежелательна установка винтов в затылочную кость из-за анатомической неоднородности, предыдущих оперативных вмешательств на затылочной кости или нехватки поверхности для артродеза.
В некоторых случаях, авторы описывают установку винтов в затылочные мыщелки. Морфометрический анализ затылочного мыщелка выявил, что это прямоугольная структура, расположенная под углом около 20° в передне-заднем направлении. Средние размеры мыщелков были определены с помощью компьютерной томографии и при вскрытиях трупов, и составляют около 10 мм в высоту (краниокаудальный размер), 10 мм в ширину (срединно-боковой размер) и 22 мм в длину (передне-задний размер). Поэтому затылочные мыщелки могут служить дополнительным или альтернативным местом установки винтов при шейно-затылочном укреплении.
Под затылочной костью первый шейный позвонок, или атлант, образует суставы с затылочными мыщелками на обеих сторонах от большого затылочного отверстия. Задняя дуга атланта вытянута кзади и вместе с остистым отростком осевого позвонка является важным анатомическим ориентиром в начале оперативного вмешательства. Атланто-затылочная мембрана представлена тонким слоем, расположенным под шейной мускулатурой; сверху мембрана прикрепляется к заднему краю большого затылочного отверстия, а снизу — к верхнему краю дуги атланта.
Несколько важных сосудистых структур расположены около шейно-затылочного сочленения, в первую очередь — парные позвоночные артерии. Ниже уровня осевого позвонка позвоночные артерии, поднимаясь к черепу, проходят через поперечные отверстия шейных позвонков. На уровне осевого позвонка, артерии отклоняются в боковом и заднем направлениях и проникают в поперечное отверстие атланта.
По выходе из поперечного отверстия атланта, артерии следуют в медиальном и заднем направлениях в борозде на верхней поверхности задней дуги атланта, называемой бороздой позвоночной артерии; здесь расположен горизонтальный отрезок третьей части позвоночной артерии, и эта борозда обычно находится в 15-18 мм сбоку от срединной линии. Данный горизонтальный участок размещается кзади и немного ниже относительно атланто-затылочного сустава. Далее артерия направляется в медиальном и переднем направлениях, прободая атланто-затылочную мембрану, и входит в твердую мозговую оболочку.
Несколько венозных структур также расположено в шейно-затылочном сочленении. Как в атланто-затылочном, так и в атланто-осевом соединениях, эпидуральное венозное сплетение расположено позади сустава, прилежит к позвоночной артерии и может явиться источником обильного интраоперационного кровотечения. В большом затылочном отверстии может находиться краевой синус, а далее в боковом направлении определяется эмиссарная вена затылочного мыщелка. Расположение крупных внутричерепных синусов твердой мозговой оболочки также следует брать во внимание при планировании шейно-затылочного артродеза.
Поперечные синусы обычно проходят на уровне наружного затылочного выступа и следуют в боковых направлениях по внутренней поверхности затылочной кости. В редких случаях затылочный синус расположен по срединной линии затылочной кости, направляясь от большого затылочного отверстия к месту слияния синусов, а иногда сосуд расположен непосредственно внутри самой затылочной кости. Это следует учитывать при шейно-затылочном артродезе, потому что повреждение синуса при установке затылочной пластины по срединной линии приведет к возникновению кровотечения.
Вид сзади: расположение затылочных мыщелков на затылочной кости.
ПА, позвоночная артерия.
Вид сзади: сложная траектория позвоночных артерий относительно костных структур шейно-затылочного сочленения.
ПА, позвоночная артерия. Указаны части позвоночной артерии (Ч1 —Ч4)
Венозные сосуды шейно-затылочного сочленения, включая мыщелковую эмиссарную вену и эпидуральное венозное сплетение.
