Для реконструкции тела позвонка после его удаления могут быть использованы разнообразные имплантаты. Каждый тип имплантатов имеет свои особенности биомеханики, соединения позвонков и возможных осложнений. Поэтому правильный выбор материала для имплантата имеет решающее значение.
1. Костные трансплантаты: аутологические и аллогенные. Распорки из костного трансплантата были первым материалом для реконструкции, следующей за удалением тела позвонка. Наиболее часто аутотрансплантат получают из гребня подвздошной кости. Значительно реже аутотрансплантат получают из ребра, малоберцовой или лучевой костей, или иных источников.
Крайне важно придать трансплантату правильные форму и размер, чтобы предотвратить смещение установленной конструкции и улучшить соединение костей, что достигается лишь в 85% случаев.
Трикортикальный аутотрансплантат из гребня подвздошной кости содержит больше губчатого вещества, поэтому обеспечивает более быстрое эффективное соединение позвонков. Однако взятие трансплантата сопровождается высоким риском развития осложнений в области подвздошного гребня, таких как продолжительный болевой синдром, гематома, мышечная грыжа и повреждение латерального кожного нерва бедра.
Изогнутость гребня подвздошной кости делает невозможным использование его для замещения высоты более чем двух тел позвонков. Трансплантат из малоберцовой кости более удобен при удалении тел нескольких позвонков. Трансплантат из малоберцовой кости имеет центральную полость, в которой в норме располагается костный мозг, и которую можно заполнить костной тканью, чтобы увеличить размер трансплантата и улучшить качество соединения позвонков.
Для предотвращения смещения имплантата применялось множество различных методов, включая установку имплантата в предварительно сформированные прорези или связывание с замыкательными пластинками. Эти методы хорошо описаны в соответствующей литературе, а самыми распространенными из них являются метод Whitecloud/LaRocca и метод Zdeblick/Bohlman. Согласно первому методу, в аллотрансплантате из малоберцовой кости формировали прорези на каждом конце, как и на концах выше- и нижележащего позвонков.
Трансплантат вставляли в верхнюю вырезку, выполняли вытяжение и плавно устанавливали нижний конец на нужное место. Прорези позволяли зафиксировать трансплантат с помощью передних частей кортикальных пластинок тел выше- и нижележащего позвонков.
Метод Zdeblick/Bohlman предусматривал создание желоба с помощью дрели в костных частях замыкательных пластинок тел позвонков и введения трансплантата в замыкательные пластинки как стержня. Замыкательные пластинки позвонков играют важнейшую роль в предотвращении смещения трансплантата. Замыкательные пластинки смежных позвонков сохраняют после удаления тела пораженного позвонка, чтобы предотвратить смещение трансплантата, а также формируют отверстия под хрящевой частью на переднем крае замыкательных пластинок, чтобы поместить в них краевые штифты трансплантата для улучшения соединения.
2. Реконструкция с применением полиметилметакрилата. Полиметилметакрилат — еще один из доступных материалов для реконструкции тела позвонка, который особенно эффективен у онкологических больных, потому что обеспечивает недорогую и моментальную стабилизацию без соединения с костной тканью. Материал не подвержен опухолевой инвазии и безопасен для пациентов, которым предстоит пройти курс лучевой терапии. Полиметилметакрилат при изолированном использовании не выполняет своей функции, поэтому разработано несколько методов соединения полиметилметакрилата с телами смежных позвонков с использованием спиц Штеймана (Steinmann), винтов и пластин для внутренней фиксации, крючков, стержней Харрингтона (Harrington), спиц Киршнера (Kirschner) и трубок контейнерного типа.
3. Сетчатые титановые кейджи (модель Harms). Сетчатые титановые кейджи широко применяются для реконструкции позвоночника с момента их изобретения в 1986 году. Такие кейджи могут выполнять роль конструкции, содержащей внутри себя костную ткань удаленного позвонка или аутотрансплантат из гребня подвздошной кости, без необходимости получения костных трансплантатов определенной формы. Преимуществами данного типа соединения являются возможность изготовления кейджа индивидуального требуемого размера и неограниченный срок службы.
Недостатки представлены высокой стоимостью, трудностями при установке кейджа в замыкательные пластинки и оценке степени соединения позвонков. Основные осложнения возникают в результате смещения и разрушения конструкции, что особенно часто встречается у пациентов с остеопенией. У данной группы пациентов следует использовать кейджи с замыкательными пластинками или со встроенными винтами. Смещение конструкции более вероятно при установке сетчатых титановых кейджей, хотя данное осложнение не влияет на клинический исход, если амплитуда смещения не превышает 3 мм.
4. Модульные кейджи. Кейджи из полиэфирэфиркетона стали распространенным материалом для межпозвонковых имплантатов, который успешно применяют для переднего шейного спондилодеза. При удалении тел позвонков различная высота кейджа достигается за счет увеличения количества модулей, состоящих из полиэфирэфиркетона, усиленного углеродистым волокном полиэфирэфиркетона и других материалов, включая титан.
Пластиковые и углеволоконные кейджи обладают эластичностью, схожей с таковой у костной ткани. Теоретически, это позволяет растягивающей и сжимающей силе равномерно передаваться как на костную ткань, так и на окружающий ее кейдж, тем самым защищая кость. Прочность кейджей из усиленного углеродистым волокном полиэфирэфиркето-на вдвое превышает прочность стандартных кейджей из полиэфирэфиркетона. Оба типа кейджей могут быть заполнены костным трансплантатом для улучшения спондилодеза, и оба являются рентгенопроницаемыми.
5. Раздвижные кейджи. Раздвижные титановые кейджи являются наиболее поздним вариантом материала для реконструкции после операции по удалению тела шейного позвонка. Данный тип кейджей позволяет корректировать высоту конструкции непосредственно в момент установки; поэтому предварительная подготовка размера не требуется, в отличие от сетчатых кейджей. Недостатки представлены меньшим объемом костной ткани, которую можно уместить в кейдж, по сравнению с сетчатыми моделями, хотя исследования подтверждают высокую степень спондилодеза.
Раздвижные кейджи обеспечивают отличную структурную поддержку позвоночника, но увеличивают силу давления на замыкательные пластинки; такие кейджи помогают корректировать шейный кифоз с одновременным восстановлением высоты и симметрии в шейном отделе; кейджи имеют широкое основание, обеспечивающее равномерное распределение давления. Раздвижные титановые кейджи могут быть успешно использованы у пациентов с остеомиелитом и показывают низкий риск рецидива инфекционного поражения даже при комбинации с аллотрансплантатом.
Смещение кейджа является распространенным осложнением для любых типов титановых кейджей и более часто встречается при многоуровневых операциях по удалению тел позвонков без заднего спондилодеза; у пациентов со злокачественными изменениями позвоночника и грубой подготовкой замыкательных пластинок; а также у пациентов с остеопорозом и перерастяжением неправильно установленным раздвижным кейджем. Техника размещения кейджа более проста у раздвижных кейджей; при этом снижается степень интраоперационного повреждения замыкательных пластинок. Самые современные раздвижные кейджи производят с встроенными пластинками, благодаря чему отсутствует необходимость любого дополнительного укрепления конструкции спереди для предотвращения смещения имплантата.
Трикортикальный аутотрансплантат из гребня подвздошной кости получают и придают ему необходимый размер, чтобы заполнить дефект тела позвонка, сформированный в ходе операции.
Этапы установки костного трансплантата на место удаленного фрагмента тела позвонка:
А. Выравнивание позвонков до операции.
Б. Удаление фрагментов тел двух смежных позвонков.
В. Установленный костный трансплантат; трансплантат может быть аллогенным или аутологическим.
Рентгенограмма в боковой проекции: костный трансплантат из малоберцовой кости, установленный после многоуровневой операции по удалению тел шейных позвонков С4-С6.
Центральная полость аллогенного трансплантата из малоберцовой кости заполнена аутотрансплантатом из удаленной в ходе операции костной ткани для улучшения качества спондилодеза.
Передняя шейная пластина может быть установлена, чтобы предотвратить любое смещение трансплантата.
Развитие методов шейного спондилодеза. В первом столбце представлены методы спондилодеза на одном уровне.
При переднем шейном спондилодезе является наиболее распространенным метод Робинсона (Robinson) и Смита (Smith).
В правом столбце представлены методы многоуровневого спондилодеза: два способа создания прорезей могут быть использованы для фиксации костного ауто- или аллотрансплантата после удаления тела шейного позвонка.
ПЗ — передне-задняя проекция.
Методы реконструкции тела позвонка с использованием полиметилметакрилата (ПММА).
А. С использованием спицы Штейнманна.
Б. С использованием фиксирующих винтов.
Г. С использованием анкерной пластины.
Д. С использованием анкерных прорезей.
Гемостатическую губку модели Gelfoam используют для предотвращения термического повреждения твердой мозговой оболочки при размещении полиметилметакрилата (ПММА).
Е. С использованием параллельного двухпросветного метода размещения ПММА.
Реконструкция позвонков с использованием сетчатых титановых кейджей.
А. Рентгенограмма в боковой проекции: конструкция Хармса (Harms) и передняя пластина, установленные после удаления тела шейного позвонка С5.
Б. Сетчатые титановые кейджи.
В. Интраоперационная фотография: титановый сетчатый кейдж прикреплен ктелам смежных позвонков с помощью специальных сетчатых винтов.
Г. Боковая рентгенограмма: кейдж модели Synmesh (производство Synthes, США), установленный с передней пластиной.
Д. Компьютерная томограмма в сагиттальной плоскости: сетчатый титановый кейдж установлен на уровне С6-Т2 после многоуровневого удаления тел позвонков из-за метастатического поражения шейного отдела позвоночника.
Видны установленные для предотвращения спадания дополнительная задняя шейно-грудная конструкция и поддерживающие передние пластины выше и ниже кейджа.
А. Модульные шейные кейджи, состоящие из усиленного углеродистым волокном полимера,
могут быть использованы для спондилодеза после удаления тела позвонка, а необходимая высота имплантата достигается путем изменения количества модулей (модель Bengal, производство DePuy Spine, США).
Б. Рентгенограмма шейного отдела позвоночника в боковой проекции: установлены кейджи из усиленного углеродистым волокном полиэфирэфиркетона;
кейджи рентгенопроницаемы, что помогает легче оценить качество соединения в послеоперационном периоде.
Раздвижные кейджы доступны для применения в ходе реконструкции шейных позвонков:
А. Устройство для переднего растяжения и кейджи для реконструкции тела позвонка (производство Ulrich Medical, Германия).
Б. Доступны кейджи различных размеров в диапазоне от 12 до 24 мм.
В. Раздвижной кейдж модели VBR и конструкция из специальных пластин для раздвижных кейджей.
Г. После двухуровневого удаления тел позвонков установлен раздвижной шейных кейдж.
А. Рентгенография в боковой проекции: установлены раздвижной кейдж и задняя шейная конструкция для внутренней фиксации.
Б. Рентгенограмма в передне-задней проекции: раздвижной кейдж выровнен по срединной линии и охвачен задней шейно-грудной конструкцией.
В. После удаления тел позвонков на уровнях С5-Т1 установлены раздвижной кейдж и задняя шейно-грудная фиксирующая конструкция.
Конструкция с раздвижным кейджем обеспечивает коррекцию деформации шейного отдела и механическую поддержку.
А. Рентгенография в передне-задней проекции: установлена конструкция из пластин и раздвижного кейджа (модель ADD; производство Ulrich Medical, Германия).
Б. Рентгенограмма в боковой проекции: та же конструкция.
В. Интраоперационная фотография: после удаления тела шейного позвонка установлена конструкция из пластин и раздвижного кейджа.
Для улучшения соединения позвонков как в кейдж, так и вокруг него помещен костный аллотрансплантат.
