Вертебропластика и вертебральная кифопластика
Вертебропластика, которая первоначально возникла как открытая процедура, при которой цемент или кость, коагулирующий материал, имплантируется через педикулу или непосредственно в тело позвонка для биомеханического укрепления тела позвонка, предотвращения коллапса и облегчения боли в пояснице, впервые была описана в 1987 году французскими нейрорадиологами Галибером и Дерамондом, которые использовали чрескожную вертебропластику для успешного лечения. лечение кавернозной гемангиомы тела позвонка С2 в случае хронической боли.
В 1994 году Рейли и др. в Калифорнии, США, разработали и создали расширяемый баллон (также известный как расширяемый костный паундер), который вводился чрескожно в тело позвонка и расширялся для восстановления высоты тела позвонка и исправления кифоза, отсюда и название методики. Кифопластика была одобрена для клинического применения Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США в 1998 году.
Кифопластика фактически является разновидностью вертебропластики и развитием вертебропластики. В последние годы ученые начали проводить исследования по вертебропластике и кифопластике для лечения травматических тораколюмбальных переломов, активно расширяя клиническое применение этой методики.
Показания и противопоказания
Показаниями к чрескожной вертебропластике являются: вертебральная гемангиома, вертебральные остеолитические метастазы, снижение стабильности позвоночника и боли в пояснице вследствие миеломы; остеопоротические компрессионные переломы позвонков легкой и средней степени тяжести и др. С развитием технологий показания к вертебропластике и вертебральной кифопластике были расширены до лечения травматических переломов грудной клетки, особенно переломов с разрывом.
Противопоказания включают: тяжелые сердечные и легочные заболевания и нарушения свертываемости крови; тяжелые компрессионные переломы (≥50% компрессии в верхнегрудном отделе позвоночника и ≥75% в поясничном отделе); тяжелое разрушение кости по заднему краю тела позвонка; переломы дуги позвонка; сдавление спинного мозга и нервов вследствие разрушения тела позвонка или распространения опухоли.
Технические моменты
Пациента укладывают в лежачем положении на операционный стол и применяют местную или общую анестезию. Хирургический подход: средний грудной отдел позвоночника обычно выполняется через латеральный дугоотростчатый подход, тораколюмбальный сегмент — через трансфораминальный дугоотростчатый подход, а нижний поясничный отдел — через латеральный дугоотростчатый подход. Во время операции место инъекции и положение пункционной иглы должны наблюдаться под руководством аппарата C-arm.
Вертебропластика]
Оптимальным является положение, при котором кончик пункционной иглы достигает передней 1/3 тела позвонка. Внутрипозвоночная венография проводится путем введения 10-5 мл йодного контраста через пункционную иглу для оценки целостности тела позвонка и расположения позвоночного венозного сплетения, чтобы избежать или минимизировать эмболию или утечку костного цемента в вену в позвоночный канал. Наполнитель склонен к утечке, когда он находится в жидком состоянии, поэтому его необходимо вводить, когда он становится вязким до состояния тонкой пасты. Ее следует прекратить, когда ощущается повышение сопротивления или когда наполнение достигает задней стенки тела позвонка, и как только наблюдается утечка в эпидуральное пространство, межпозвоночное отверстие или венозное сплетение.
Belkoff et al. показали, что прочность тела позвонка восстанавливалась при двустороннем введении 2 мл костного цемента через педикулу, а Liebschner et al. пришли к выводу, что переполнение не является биомеханически оптимальным и что костный цемент следует вводить в небольших количествах и распределять симметрично.
Tohmeh et al. сравнили биомеханические эффекты одностороннего и двустороннего введения костного цемента ПММА при вертебропластике для лечения компрессионных переломов позвонков с сохранением перелома и показали, что они были схожи в плане восстановления жесткости и что восстановление прочности было меньше при одностороннем введении, чем при двустороннем, но все же выше, чем до перелома, таким образом, делая вывод, что они были схожи в плане восстановления механических свойств тела позвонка. Эффект считается аналогичным. В зависимости от распределения наполняющего агента в теле позвонка, как правило, могут быть выполнены односторонние или двусторонние инъекции, при этом средний объем инъекции составляет 5-10 мл на тело позвонка.
Кифопластика тела позвонка]
После установки пункционной иглы в соответствующее положение в теле позвонка внутренний стержень иглы извлекается и вводится направляющая игла. Пункционная игла выводится, расширяющая канюля и рабочая канюля последовательно размещаются вдоль направляющей иглы таким образом, чтобы передний конец рабочей канюли располагался на 2~3 мм кпереди от коры на заднем крае тела позвонка. Тонкое сверло медленно просверливается через рабочую канюлю до переднего края тела позвонка, затем тонкое сверло удаляется и устанавливается расширяемый баллон, который идеально располагается в передних 3/4 тела позвонка в боковом положении, наклоненном от заднего края вверх к переднему краю вниз.
В баллон вводят контраст и расширяют его, обычно под давлением не более 300 фунтов на квадратный дюйм, а тело позвонка перемещают для создания полости внутри тела позвонка, после чего баллон удаляют и вводят наполнитель.
Однако Steinmann et al. провели сравнительное исследование биомеханики односторонней и двусторонней вертебральной кифопластики и обнаружили, что оба метода значительно восстанавливают прочность и жесткость тела позвонка без существенной разницы между ними. При лечении остеопоротических компрессионных переломов позвонков рекомендуется использовать ретробульбарную кифопластику через латеральный педикулярный путь.
Ретроспективный анализ последних клинических данных свидетельствует о том, что кифопластика эффективна для облегчения боли, восстановления высоты позвонков и улучшения кифоза у пациентов с компрессионными переломами, и что односторонний и двусторонний подходы одинаково эффективны для достижения лучшей репозиции тела позвонка при компрессионных переломах.
Применение вертебропластики и кифопластики при тораколюмбальных переломах
[Лечение остеопоротических вертебральных компрессионных переломов].
Остеопороз — это системное заболевание, характеризующееся низкой костной массой и разрушением микроструктуры костной ткани, что приводит к повышенной хрупкости костей. У пациентов могут возникать компрессионные переломы позвонков при незначительных внешних воздействиях. Традиционное лечение остеопоротических компрессионных переломов позвонков в основном паллиативное, т.е. постельный режим, обезболивающие и кальциевые добавки, физиотерапия, поддержка скобами и т.д., что легко может привести к дальнейшей декальцинации и остеопорозу кости, образуя порочный круг.
Открытое хирургическое лечение также ограничено остеопорозом и плохим общим состоянием пациента. Чрескожная вертебропластика и кифопластика, новые минимально инвазивные процедуры для лечения остеопоротических компрессионных переломов грудной клетки, обеспечивают быстрое обезболивание и раннюю функциональную нагрузку, делая возможным хирургическое лечение локального остеопороза и предоставляя время и возможность для последующего фармакологического противокаузального лечения остеопороза.
В группе из 30 пациентов, получивших вертебропластику по поводу 44 компрессионных переломов позвонков, Zoarski et al. наблюдали в течение 15-18 месяцев за 23 пациентами, и 22 (96%) были очень довольны результатом, причем 21 из этих пациентов указали, что хотели бы продолжить это лечение, если в будущем произойдет новый компрессионный перелом позвонка.
McGraw и др. использовали вертебропластику для лечения 100 случаев 156 компрессионных переломов позвонков вследствие остеопороза. 97 (97%) пациентов испытали значительное уменьшение боли через 24 часа после операции, а 99 пациентов наблюдались в среднем 21,5 месяца. 92 (93%) пациента имели удовлетворительный результат без ухудшения симптомов в любом из случаев. Однако, поскольку чрескожная вертебропластика не может сдвинуть концевые пластины сломанных позвонков, трудно восстановить высоту тела позвонка и улучшить кифоз, а поскольку для введения цемента низкой вязкости в сжатое тело позвонка требуется высокое давление, существует риск утечки цемента.
В отличие от этого, кифопластика — более новый и безопасный метод лечения, но более дорогой, чем вертебропластика. Гарфин и др. сообщили, что с октября 1998 по март 2000 года в США 340 пациентам с 603 компрессионными переломами позвонков была проведена кифопластика в течение 3 месяцев после начала заболевания, что привело не только к облегчению боли, но и к восстановлению высоты позвонков, коррекции кифоза и значительному снижению осложнений, таких как утечка цемента.
Либерман и др. провели кифопластику на 70 позвонках у 30 пациентов с остеопоротическими компрессионными переломами позвонков средней продолжительностью 5,9 месяцев. Результаты показали, что были затронуты шесть плоскостей позвонков.
Результаты показали, что утечка цемента произошла в шести плоскостях позвонков, но серьезных осложнений, связанных с этой методикой, не было, и что высота тел позвонков была восстановлена в 70% случаев, а скорость восстановления составила 47%, со значительным улучшением показателей SF-36 после лечения. Исследование, проведенное Fhillips и др.
[Лечение травматических тораколюмбальных переломов].
Грудопоясничный отдел позвоночника является наиболее подвижным и подверженным переломам сегментом позвоночника. Благодаря короткому фиксированному сегменту, минимальной хирургической травме, удовлетворительной репозиции, надежной фиксации и относительно безопасной операции, метод трансперинеальной внутренней фиксации до сих пор считается одним из идеальных методов лечения переломов грудной клетки. Однако при заднем подходе не удается восстановить высоту поврежденного тела позвонка и одновременно восстановить поврежденные компрессией трабекулы до их первоначальной трабекулярной структуры, что приводит к изменению тела позвонка в виде «яичной скорлупы».
В частности, при разрывных переломах часто происходит разрыв концевой пластинки, межпозвоночный диск и разрушенная концевая пластинка вдавливаются в тело позвонка, что приводит к нарушению структурной целостности передней части средней колонны. В свое время пропагандировалось введение отменной кости в тело позвонка через педикулу, но некоторые недавние исследования Knop и Alanay et al. показали, что этот метод не восстанавливает прочность и стабильность тела позвонка и не снижает частоту неудач внутренней фиксации и потери коррекции.
Mermelstein и др. продемонстрировали с помощью экспериментальных исследований, что вертебропластика в сочетании с репозиционной внутренней фиксацией системы задних педикулярных винтов и внутрипозвоночным введением костного цемента на основе фосфата кальция в поврежденное тело позвонка через педикулу может эффективно повысить стабильность передней колонны поврежденного тела позвонка. В Китае исследования Сюй Баошаня и Танг Тяньцзе также показали, что применение кальций-фосфатного цемента для вертебропластики помогает восстановить поврежденный позвонок, а биомеханические свойства позвоночника после операции приближаются к уровню до перелома.
В группе предварительных клинических исследований Verlaan et al. сообщили, что у 20 пациентов с переломами грудной клетки без неврологической травмы поврежденная концевая пластинка позвонка была репозиционирована путем расширения баллона через двустороннюю ножку в течение 1 недели после установки задней системы педикулярных винтов, после чего был введен костный цемент на основе фосфата кальция.
Результаты показали, что кальций-фосфатный цемент был хорошо распределен в теле поврежденного позвонка, а центральная и передняя высоты поврежденных позвонков были восстановлены на 78% и 91% соответственно. Это безопасный и надежный метод восстановления высоты позвонков и реконструкции границ межпозвонкового пространства без каких-либо хирургических сложностей.
Осложнения
Вертебропластика и кифопластика являются относительно безопасными процедурами, а постинъекционная утечка является наиболее распространенным осложнением. Принято считать, что утечка происходит из-за прорыва пункционной иглы через медиальный край педикулы или задний край тела позвонка, чрезмерного введения костного цемента, слишком разбавленного костного цемента и т.д., и возникает тем чаще, чем выше место проведения операции. Место утечки цемента связано с анатомией позвоночника и включает утечку в паравертебральные мягкие ткани, межпозвоночное пространство, эпидуральное пространство, межпозвоночное отверстие и позвоночное венозное сплетение.
Утечка костного цемента в паравертебральные мягкие ткани, хотя и встречается чаще, обычно не имеет клинического значения. Утечка костного цемента в межпозвоночное пространство, хотя и не сопровождается острыми симптомами, оказывает механическое воздействие на соседнее тело позвонка и может увеличить частоту его переломов. Утечка в эпидуральную и межпозвоночную борозду может вызвать симптомы сдавления спинного мозга и нервных корешков; утечка в тело позвонка или паравертебральные вены может вызвать легочную эмболию. В случае утечки костного цемента ПММА может произойти не только компрессия, но и необратимое повреждение спинного мозга и нервных корешков из-за экзотермы костного цемента при его полимеризации.
Garfin et al. провели обзор литературы и обнаружили, что утечка костного цемента при вертебропластике происходит наиболее часто, от 30% до 67%, и вызывает повреждение нервных корешков в 4% случаев остеопоротических компрессионных переломов и компрессию спинного мозга примерно в 0,5%. Phillips et al. провели сравнительное исследование утечки костного цемента при вертебропластике и задневыпуклой вертебропластике при остеопоротических компрессионных переломах позвонков и показали, что задневыпуклая вертебропластика является более эффективной. Результаты показали значительное снижение утечки цемента при задней выпуклой пластике.
Однако Nussbaum et al. проанализировали осложнения вертебропластики и кифопластики, о которых сообщалось на сайте FDA Medical Devices, и обнаружили, что более толстый троакар, используемый при кифопластике, может легко повредить или даже разорвать корешки позвонков, и пришли к выводу, что вероятность осложнений из-за утечки цемента при кифопластике не меньше, чем при вертебропластике.
Проблемы и перспективы
Теоретические исследования и клиническое применение вертебропластики и кифопластики в стране и за рубежом показали, что они не только эффективны для облегчения боли, вызванной остеопорозом, осложненным компрессионными переломами позвонков, которые трудно контролировать с помощью традиционного лечения, но также имеют уникальные преимущества при травматических переломах грудной клетки, особенно переломах с разрывом, т.е. они менее травматичны и могут сразу стабилизировать позвоночник, и поэтому имеют хорошие результаты. Это очень перспективное применение.
Однако костный цемент ПММА, самый ранний и наиболее широко используемый в клинической практике, способен обжечь соседние ткани, особенно спинной мозг и нервные корешки, из-за высокой локальной температуры, возникающей при полимеризации, а мономер является цитотоксичным и не может быть замещен нормальной костной тканью; после введения он становится постоянным инородным телом. Поэтому биодеградируемый костный цемент на основе фосфата кальция, который является остеокондуктивным и гистосовместимым, был наиболее изучен и считается наиболее перспективной альтернативой костному цементу из ПММА.
Однако долгосрочные биомеханические и биологические исследования на животных и дальнейшее клиническое применение костного цемента из фосфата кальция in vivo еще предстоит увидеть; он требует длительного времени для формирования и может быть смещен и перемещен под воздействием внешних сил до формирования в жидкостях организма, поэтому необходимы дальнейшие исследования по его модификации.
Задняя кифопластика тела позвонка не только восстанавливает биомеханическую прочность тела позвонка, но и восстанавливает высоту тела позвонка и исправляет кифотическую деформацию, чем вертебропластика. Однако расширяемый воздушный шар является одноразовым и дорогим, что затрудняет его популяризацию в Китае. Считается, что с развитием науки и техники обязательно появятся рассасывающиеся и недорогие биологические баллоны и другие хирургические инструменты для восстановления высоты тела позвонка и предотвращения утечки наполнителя, что упростит операцию вертебропластики для лечения переломов грудопоясничного отдела и будет способствовать ее дальнейшему применению.