Первые искусственные заменители дисков в шейном отделе позвоночника были введены в 1950-х годах с использованием шарика из нержавеющей стали Fernstrom, который также был клинически опробован McKenzie в 1969 году. Два других южноафриканских врача, Рейц и Жубер, также выполнили этот так называемый протез Фернстрома в 1964 году пациентам с непрекращающейся головной болью и болью в шее и плечах, но о долгосрочном наблюдении не сообщалось. Важным событием в изучении искусственных дисков для шейного отдела позвоночника стала разработка в 1989 году доктором Камминсом в больнице Frenchay, Бристоль, на западе Англии, протеза из нержавеющей стали, привинченного к телу позвонка, с неограниченным диапазоном движения в соответствующем сегменте. Шейный искусственный диск Bryan состоит из герметичной структуры металл-полимер. Протез Bryan не требует дополнительной специальной фиксации. Клинические испытания начались в США в 2002 году под руководством FDA. Обоснование и преимущества замены искусственного диска в шейном отделе позвоночника i. Предотвращение дегенерации и повреждений в соседних сегментах Ретроспективные исследования изображений показали, что у многих пациентов после ACDF наблюдаются дегенеративные изменения в соседних сегментах в зоне сращения. В исследовании 180 пациентов с ACDF, наблюдавшихся более 5 лет, у 92% пациентов была обнаружена новая дегенерация или усугубление существующей дегенерации в сегменте, прилегающем к зоне сращения. В недавней группе из 44 пациентов, перенесших переднюю субтотальную резекцию шейного отдела позвоночника и сращение с костной пластикой, у 75% были выявлены новые дегенеративные изменения в соседних сегментах зоны сращения на МРТ после среднего наблюдения в течение 18 месяцев. Хотя у большинства этих пациентов наблюдались изменения визуализации (в частности, дегенерация соседних сегментов), ни у одного из них не было значительных клинических симптомов. Понятие поражения смежных сегментов относится к радикулопатии или миелопатии вследствие дегенерации смежного двигательного сегмента в зоне сращения после передней шейной пластики.Hilibrand et al. обобщили данные 409 пациентов с передней шейной пластикой без внутренней фиксации, 374 из которых наблюдались в течение 21 года. Они обнаружили, что смежные сегментарные поражения, которые были достаточно симптоматичными, чтобы потребовать повторной операции, происходили с относительно постоянной частотой 2,9% в год, при этом сегменты C5-C6 и C6-C7 были наиболее подвержены смежным сегментарным поражениям. Они пришли к выводу, что в течение 10 лет после передней шейной пластики примерно у четверти пациентов развиваются поражения смежных сегментов. Неясно, являются ли дегенеративные изменения, происходящие в смежном сегменте, результатом повышенного механического напряжения в смежном сегменте зоны сращения или эти изменения являются просто проявлением естественного течения самого дегенеративного заболевания. Вероятно, оба фактора играют определенную роль в патогенезе смежных сегментарных поражений. В группе пациентов с ACDF, которые были внутренне зафиксированы пластинами в результате травмы шейного отдела позвоночника, после 5-9 лет наблюдения было обнаружено, что у 60% пациентов развилась дегенерация смежных сегментов без клинических симптомов. В такой группе пациентов без предоперационного дегенеративного спондилолистеза столь высокая частота дегенерации смежного сегмента говорит о значимости сращения со смежным сегментом. Однако следует отметить, что дегенерация смежных сегментов, наблюдаемая у этих пациентов, также может быть связана с неправильным использованием внутренней фиксации, как описано Park и Riew в связи с оссификацией смежных сегментов из-за покрытия передней шейной пластиной прилегающего пространства позвоночника. Несколько исследований показали, что потеря подвижности сросшегося сегмента оказывает негативное биомеханическое воздействие на соседний сегмент. Этот эффект был количественно оценен с точки зрения компенсаторного увеличения кинематики смежных сегментов во время движения шейного отдела позвоночника и увеличения внутридискального давления в смежных сегментах. Два исследования по измерению внутридискового давления, прилегающего к C5-C6, до и после моделирования ACDF на манекене показали увеличение верхнего и нижнего давления прилегающего диска во время сгибания и разгибания шейного отдела. Увеличение составило 45%. Другие кадаверные исследования также обнаружили увеличение сегментарного движения, прилегающего к зоне сращения; Eck et al. обнаружили увеличение движения в прилегающих сегментах выше и ниже шейного отдела позвоночника при сгибании, причем большее увеличение движения в прилегающих сегментах выше. Summers et al. обнаружили большее увеличение смежного сегментарного импульса при двухсегментных сращениях по сравнению с односегментными, а Fuller et al. показали, что увеличение не сросшегося сегментарного импульса сгибания соответствует общей сагиттальной подвижности шейного отдела позвоночника. Они также обнаружили более сбалансированное увеличение смежного сегментарного импульса выше и ниже зоны сращения. В других исследованиях на трупах был сделан вывод, что применение C-TDR устраняет неблагоприятные биомеханические последствия сращения для смежных сегментов. dmitriev et al. обнаружили, что внутридискальное давление в смежной зоне при протезировании PCM было намного меньше, чем внутридискальное давление в зоне сращения. Не было выявлено разницы во внутридискальном давлении между нормальным позвоночником и позвоночником с имплантированным протезом шейного диска по сравнению с обоими при любых условиях нагрузки. Два исследования с использованием двух различных шейных дисковых протезов (Prestige I и ProDisc-C) показали, что шейные дисковые протезы действительно поддерживают нормальное движение в шейном отделе позвоночника. C-TDR не изменяет характер движения шейного отдела позвоночника ни в замененном сегменте, ни в соседних сегментах. Вышеуказанные биомеханические результаты, полученные на трупах, были подтверждены результатами клинических исследований, и в своем проспективном рандомизированном исследовании Wigfield et al. сравнили две группы пациентов, перенесших односегментную C-TDR (12 пациентов, Prestige I) и односегментное сращение (13 пациентов), в отношении изменений в движении смежных сегментов. В группе слияния наблюдалось увеличение подвижности смежных сегментов на 5% через 6 месяцев и на 15% через 12 месяцев после операции по сравнению с группой до операции. Увеличение подвижности происходило в основном на уровне соседних дисков, которые до операции были в норме. Через 1 год после операции увеличение подвижности смежных сегментов было значительно выше в группе слияния, чем в группе C-TDR. Они также обнаружили легкое снижение подвижности смежных сегментов в группе C-TDR по сравнению с дооперационным диапазоном движения. Неясно, какое значение имеет снижение подвижности смежных сегментов после C-TDR. Кроме того, Duggal и др. обнаружили, что у пациентов, перенесших односегментную C-TDR (C6-C7, диск Bryan), после операции восстановилась нормальная физиологическая подвижность шейного отдела. Ни сегмент замены C-TDR, ни смежные сегментарные движения не были изменены по сравнению с дооперационным периодом. Результаты недавнего проспективного исследования частоты дегенерации смежных сегментов могут быть использованы в качестве клинических доказательств в поддержку мнения о том, что C-TDR эффективна в предотвращении развития дегенерации или поражения смежных сегментов. Были изучены две группы пациентов, которым проводилась односегментная шейная дискэктомия. В одной группе 187 пациентов были сращены с помощью устройства для межпозвонкового сращения (кейдж), а в другой группе 80 пациентов были сращены с помощью C-TDR (Bryan). За обеими группами велось одинаковое наблюдение. Через 2 года после операции у 27% пациентов в группе слияния дисков появились новые визуализационные изменения дегенерации диска по сравнению с 14% в группе C-TDR. Частота возникновения боли в шее, плече и руке составила 32% в группе слияния и 1% в группе C-TDR. Повторные операции по поводу дегенерации соседнего сегмента были одинаковыми: 3,2% в группе слияния и 2,5% в группе C-TDR. Поскольку в исследовании не применялся принцип рандомизации, оно должно быть ориентировочным, а не окончательным. Авторы также не проанализировали, была ли корреляция между количеством сохраненного сегментарного импульса и возникновением дегенерации соседних сегментов в группе C-TDR. Только проспективное рандомизированное сравнительное исследование C-TDR и ACDF с последовательным долгосрочным наблюдением позволит выяснить, является ли C-TDR эффективным в предотвращении или уменьшении возникновения повреждений смежных сегментов. (ii) Избежание псевдоартроза Частота возникновения псевдоартроза после ACDF зависит от множества факторов, как внутри, так и вне пациента, таких как количество курения, применение противовоспалительных препаратов и иммунная активность антител. Хирургически значимые факторы включают количество сращенных сегментов, использование аутотрансплантата или аллотрансплантата, а также использование устройств внутренней фиксации. Wang et al. показали, что при односегментном ACDF с использованием аутотрансплантата частота не сращения имплантата составила 4% с фиксацией пластинами и 8% без пластин. Для ACDF с соединением двух сегментов этот показатель составил 0% с фиксацией пластиной и 25% без пластины. Для ACDF с тремя сегментами, сросшимися воедино, этот показатель составил 18% с фиксацией пластинами и до 37% без фиксации пластинами. Из пациентов с незаживающими имплантатами примерно у 50 процентов не было клинически значимых симптомов через 2 года после операции и примерно у 33 процентов через 5 лет после операции. Однако примерно 50% пациентов все равно нуждаются в ревизионной операции. На практике использование C-TDR исключает риск образования протезного сустава. Однако долгосрочная стабильность при C-TDR требует роста концевой пластинки протеза. В пористом поверхностном слое брянского протеза наблюдалось врастание кости. В модели шимпанзе площадь врастания кости составляет приблизительно 10-50%, а у человека после удаления протеза наблюдается врастание 20-50% кости. Количество костных наростов в концевой пластинке протеза C-TDR больше, чем при тотальном эндопротезировании тазобедренного сустава, что дает хорошую уверенность в долгосрочной стабильности протеза C-TDR. (iii) Избежание болезненных проблем в донорской зоне подвздошной кости Явным преимуществом C-TDR перед ACDF является то, что C-TDR не требует аутологичного трансплантата подвздошной кости, поэтому можно избежать ряда проблем, связанных с костной пластикой. В ретроспективном исследовании 134 пациентов с односегментной ACDF в форме анкеты сообщалось о частоте последних осложнений, связанных с подвздошными имплантатами: трудности при ходьбе — 51%; чрезмерное использование антибиотиков — 8%; длительное дренирование — 4%; дегисценция разреза — 2%; необходимость в дренировании разреза — 1,5%. Через 4 года после операции у 26% пациентов сохранялась остаточная донорская боль, средний балл по шкале VAS составил 3,8. 11,2% пациентов потребовалось длительное применение обезболивающих препаратов для снятия боли в подвздошной донорской области. Около 16% пациентов испытывали аномальные ощущения в донорской зоне, но только 5,2% жаловались на дискомфорт при перевязке. Частота различных нарушений повседневного поведения в связи с удалением подвздошной кости оценивалась следующим образом: ходьба — 13%; досуг — 12%; работа — 10%; повседневная деятельность — 8%; сексуальная жизнь — 8%; домашние дела — 7%. В настоящее время золотым стандартом источников костного трансплантата в ACDF является использование аутологичного трансплантата подвздошной кости. Однако в последнее время появились сообщения о применении биологических препаратов, которые могут способствовать сращению. Если эти методы будут использоваться в клинической практике в будущем, это может снизить потребность в аутологичной костной пластике. Кроме того, существует несколько доказательств того, что сочетание имплантатов из аллотрансплантатов и пластин внутренней фиксации может быть безопасной и эффективной альтернативой аутологичным имплантатам. (iv) Избежание послеоперационной дисфагии Через месяц после передней шейной операции примерно 50% пациентов все еще жалуются на дисфагию. Этот субъективный симптом был подтвержден аномальной активностью глотания, наблюдаемой на послеоперационной рентгеноскопии. Хотя дисфагия постепенно уменьшилась до 18% к 6 месяцам после операции, 12% пациентов все еще имели остаточные симптомы в течение 1 года после операции. Возраст, женский пол и мультисегментарная хирургия считаются факторами риска стойкой послеоперационной дисфагии. Причиной послеоперационной дисфагии может быть нагрузка на пищевод во время передней шейной операции. Недавние исследования показали, что имплантация протеза C-TDR с меньшей вероятностью интраоперационно вмешивается в пищевод по сравнению с имплантацией пластины ACDF. Исследование проводилось путем инструментальной фиксации ACDF и C-TDR (PCM, без фиксирующих винтов) через 4-см поперечный разрез на кадавере при мониторинге внутрипищеводного давления. Было обнаружено, что при имплантации шейной пластины создавалось большее внутрипищеводное давление. Предполагается, что это связано с тем, что передняя шейная пластина требует большего втягивания пищевода для обеспечения контралатерального сверления, нарезания резьбы и завинчивания. Поскольку C-TDR не требует большего отвлечения пищевода на контралатеральную сторону, давление на пищевод теоретически меньше. Еще один фактор риска послеоперационной дисфагии может быть связан с размером переднего эндофита. В недавнем проспективном сравнительном исследовании послеоперационной дисфагии у пациентов с ACDF использовались два разных объема передних шейных пластин — тонкие и узкие и широкие и толстые. Было обнаружено, что дисфагия одинаково проявлялась при использовании обеих пластин через 1 месяц после операции (примерно у 50%). Однако через 2 года после операции больше симптомов осталось в группе с передней пластиной большего объема (14%-0%). Поскольку чрезмерный объем передней части эндопротеза является важной причиной стойкого послеоперационного глотания, использование протеза C-TDR с небольшой передней выемкой (Prestige STIP, Bryan, ProDisc-C, PCT) может снизить частоту этого осложнения.