Пункционная вертебропластика при компрессионных переломах тел позвонков у больных с остеопорозом

ВВЕДЕНИЕ

На 1990 г. в мире зарегистрировано 1,7 млн. компрессионных переломов тел позвонков на фоне остеопороза, а по прогнозам к 2050 г. их число увеличится до 6,3 млн. (Melton L.J. 3rd et al., 1992; Melton L.J., 1997).

Учитывая всеобщую тенденцию к старению населения, ожидается значительное увеличение заболеваемости остеопорозом, а следовательно и экономических затрат на лечение и реабилитацию больных с компрессионными переломами.

Переломы костей скелета при остеопорозе характерны для всех костей, за исключением костей черепа. Чаще всего развиваются переломы тел грудных и поясничных позвонков, костей запястья и бедренной кости.

Количество переломов костей при остеопорозе увеличивается с возрастом, чаще встречается у женщин, чем у мужчин (соотношение 7:1). Каждая четвертая женщина в возрасте 50 лет и старше имеет один или более переломов позвонков (Cortet B. et al., 1999).

Количественно компрессионные переломы тел позвонков на фоне остеопороза превосходят переломы другой локализации, связанные с этим заболеванием.

Компрессионные переломы тел позвонков в 84% случаев сопровождаются локальным болевым синдромом. Острый болевой синдром, обусловленный переломом тела позвонка, продолжается не менее 4–6 нед и полностью не регрессирует (Iqbal M.M., 2000).

Естественно, что постоянная боль, обездвиженность и связанное с этим изменение привычного образа жизни приводит к развитию психоэмоциональных нарушений, самым распространенным из которых является депрессия.

Критический остеопороз — стадия заболевания, когда показатели минерализации костной ткани прогрессивно снижаются, достигая уровня высокой (более 20%) вероятности развития осложнений — компрессионных переломов тел позвонков, переломов шейки бедренной кости. Определены за­висимость показателей костной минерализации кости и частоты компрессионных переломов у больных с остеопорозом (табл. 1).

Таблица 1
Зависимость показателей минерализации кости и частоты компрессионных переломов у больных с остеопорозом

На протяжении многих лет консервативная терапия при компрессионных переломах тел позвонков являлась единственным методом лечения. Средняя продолжительность постельного режима у больного с компрессионным переломом тела позвонка составляет 4 мес.

Существенный сдвиг в преодолении проблемы компрессионных переломов тел позвонков обес­печен внедрением методики пункционной вертеб­ро­пластики (ПВ). Методика повышает качество жизни больного, предупреждает развитие грубой неврологической симптоматики.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В клинике лазерной и эндоскопической спинальной нейрохирургии Института нейрохирургии АМН Украины методом ПВ оперированы 93 пациента с компрессионными переломами тел позвонков.

В группе пациентов было 84 женщины и 9 мужчин, возраст — от 54 до 84 лет (средний 67± 6,5 лет).

У 66 пациентов диагностирован остеопороз 1-го типа, у 15 — остеопороз 2-го типа, у 12 — гормоноиндуцированный остеопороз, связанный с приемом глюкокортикоидных препаратов.

Оценку состояния больных проводили по трем основным показателям: выраженности болевого синдрома, социальной активности пациентов и зависимости от анальгетиков (табл. 2).

Таблица 2
Шкала оценки качества жизни пациента и эффективности ПВ (Е.Г. Педаченко, С.В. Кущаев)

У всех пациентов выявлен локальный болевой синдром без неврологической симптоматики. У большинства пациентов (74) болевой синдром имел стойкий, интенсивный характер. Боли усиливались в вертикальном положении, при поворотах и движениях. Оценку боли проводили на основании ВАШ (визуальной аналоговой шкалы). Средняя продолжительность болевого синдрома до госпитализации составляла 3 года (1,5–5 лет). 12 пациентов до поступления в стационар находились на строгом постельном режиме. 19 пациентов госпитализированы на инвалидном кресле. У большинства пациентов отмечено значительное ограничение социальной активности. Все пациенты до поступления принимали обезболивающие препараты, 67 — получали целенаправленное лечение по поводу остеопороза.

Все пациенты прошли комплексное обследование, включающее спондилографию, компьютерную томографию (КТ) и магнитно-резонансную томо­графию (МРТ).

При спондилографии оценивали выраженность компрессионного перелома.

На КТ с трехмерной реконструкцией оценивали изменение архитектоники губчатой ткани тел позвонков и изменения конфигурации тел позвонков, состояние позвоночного канала.

При проведении МРТ позвоночника визуализировались деформации тел позвонков, изменения интенсивности сигнала.

Показаниями к проведению ПВ рассматривали:

• подтвержденный диагноз остеопороза;

• наличие компрессионного перелома тела позвонка (одного или нескольких) по данным спондилографии, КТ или МРТ; при этом компрессионный перелом сопровождается болевым синдромом, по данным радиологических исследований отсутствует эпидуральная компрессия.

К числу противопоказаний отнесены:

• «старые» (более 6 мес) асимптоматичные комп­рессионные переломы тел позвонков без признаков «костного отека» на МРТ;

• наличие костных отломков в эпидуральном пространстве с компрессией сосудисто-нервных образований эпидурального пространства;

• снижение высоты тел позвонков более 75% исходной высоты.

Всего 93 больным проведены 288 ПВ. Вмешательства осуществлены на следующих уровнях: ThV — 4, ThVI — 10, ThVII — 12, ThVIII — 22, ThIX — 28, ThX — 24, ThXI — 30, ThXII – 32, LI — 28, LII — 18, LIII — 22, LIV — 30, LV — 28.

Операции проводили больному, находящемуся в положении лежа на животе. В 13 случаях вмешательство проводили только под местной анестезией, в остальных случаях использовано дополнительное внутривенное введение общих анестетиков. Манипуляции проводили под постоянным рентгенологическим контролем (Siremobil-2000, Siemens).

При компрессионном переломе до 50% исходной высоты тела позвонка использовали односторонний транспедункулярный доступ, при снижении тела позвонка более 50% проводили двухстороннюю транспедункулярную пункцию тела позвонка с двухсторонним введением композита. Послойную инфильтрацию мягких тканей выполняли длинной иглой, анестетик вводили поднадкостнично. С помощью этой же иглы уточняли направление введения пунк­ционной иглы. Пункцию тела пораженного позвонка производили иглами 10G или 13G (Cook). Иглу 10G использовали при проведении вмешательств на верхне- и среднегрудном (ТhV–ТhVIII) уровнях позвоночника. Иглой 13G проводили вертебро­пластику на нижнегрудном (ТhIX–ТhXII) и поясничном отделах позвоночника. Направление продвижения иглы выбирали таким образом, чтобы дистальный ее конец располагался в центре тела позвонка. Костный цемент (Palacos, Shering-Plough) готовили смешиванием порошка и жидкой части цемента с добавлением специальных рентгенконтрастных веществ. Цемент вводили с помощью шприца (Соок) в 8 случаях и системы, разработанной нами, в остальных случаях. Цемент прекращали вводить после полного заполнения тела позвонка (рис. 1).

Рис. 1. Этапы проведения ПВ при компрессионном переломе тела позвонка при остеопорозе. Спондилограммы:

а, б — пункция пораженного тела позвонка;

в, г — введение костного цемента

По завершении вертебропластики в течение 15–20 мин (до застывания цемента) больные, не меняя положения, находились на операционном столе, после чего их переводили в палату. Через 2–3 ч после контрольной КТ (рис. 2), как правило, больных выписывали из стационара.

Рис. 2. Контрольные КТ после ПВ

Длительность ПВ составляла от 17 до 40 мин.

В двух случаях выполняли комбинированные вмешательства — ПВ и микрохирургическое удаление грыжи смежного межпозвонкового диска. Причем в одном случае введение цемента осуществляли после микрохирургического этапа, после ретракции дурального мешка и корешка медианно.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Непосредственно после операции у всех больных отмечен регресс болевого синдрома. Боль регрессировала уже на операционном столе. Существенным образом изменилась социальная активность пациентов. Все пациенты (включая группу иммобилизированных больных) активизированы спустя 1–4 ч после операции.

У 48 пациентов основной анталгический эффект отмечен на 1 сут. У 45 больных на фоне значительного регресса болевого синдрома непосредственно после операции в течение последующих трех дней отмечали нарастание анталгического эффекта.

Оценку эффективности ПВ мы проводили на 3-й день после операции (рис. 3, 4, 5).

Рис. 3. Выраженность болевого синдрома до и после ПВ (на 3-й день после операции) в баллах на основе ВАШ

Рис. 4. Социальная активность пациентов до и после проведения ПВ (на 3-й день после операции)

Рис. 5. Зависимость пациентов от анальгетиков до и после проведения ПВ (на 3-й день после операции)

Полученные данные свидетельствуют о высокой эффективности ПВ — у всех больных отмечен выраженный регресс болевого синдрома, повышение качества жизни пациента, уменьшение (или отказ) от приема анальгетиков.

После ПВ всех пациентов направляли в специализированные центры лечения остеопороза для дальнейшего наблюдения и лечения. Пациенты, получавшие системную терапию по поводу остеопороза, продолжали лечение без каких-либо особенностей.

В послеоперационный период не было инфек­ционных осложнений, пневмоторакса, эмболических осложнений. В трех случаях отмечено асимптоматичное незначимое истечение цемента за пределы тела позвонка по вене эпидурального пространства без компрессии спинного мозга. У 58 больных в течение 2–5 дней после вмешательства отмечали незначительные боли в месте пункции.

7 больных (7,5%) в сроки от 3 до 10 месяцев после вмешательства обращались в клинику по­вторно в связи с новыми компрессионными переломами на других уровнях, причем двое из семи больных были оперированы методом ПВ трижды.

На протяжении многих лет хирургические методы в лечении остеопороза применяли крайне редко и проводили только в случаях выраженной эпидуральной компрессии, сопровождающейся неврологической симптоматикой, по следующим основным причинам:

• ни одна из существующих хирургических методик не способна предотвратить развитие компрессионных переломов тел позвонков при критическом остеопорозе;

• стабилизирующие системы не могли выполнять свою функцию из-за отсутствия достаточной фиксации в порозной кости;

• использование только декомпрессионных операций значительно усугубляет нестабильность позвоночника;

• пожилой возраст подавляющего большинства больных остеопорозом и соматически отягощенный анамнез негативно сказываются на результатах лечения.

Впервые пункционное введение костного цемента в пораженное тело позвонков было проведено в 1984 г. двумя французскими врачами: нейрохирургом P. Galibert и нейрорадиологом H. Deramond при агрессивной гемангиоме тела СII позвонка. Обнаружилось, что введение цемента в тело позвонка обеспечивало стойкий и выраженный анталгический эффект, по­этому методика была адаптирована к применению у больных с компрессионными переломами тел позвонков на фоне остеопороза (Deramond H. et al., 1991).

Болевой синдром при компрессионных переломах на фоне остеопороза имеет характерные особенности: возникает при нагрузках, в вертикальном положении, регрессирует в горизонтальном положении, имеет приступообразный и острый характер, плохо купируется анальгетиками.

Болевой синдром обусловлен следующими факторами (рис. 6):

Рис. 6. Основные патогенетические причины возникновения болевого синдрома: боковая деформация (1), субпериостальные переломы (2), кровоизлияния субпериостально (3), деформация замыкательных пластинок (4)

• боковой деформацией тела позвонка, что приводит к растяжению, и, как следствие, раздражению достаточно ригидного соединительнотканного периоста тела позвонка;

• микропереломами субпериостального кортикального слоя кости и развитием субпериостальных кровоизлияний с последующей ирритацией надкостницы;

• временным перерастяжением капсул межпозвонковых суставов вследствие функционального кифоза;

• временным перерастяжением межостистых связок и параспинальных мышц.

Параметром, определяющим возможность тела позвонка переносить нагрузки без изменения структуры, является его прочность.

Биомеханическое понятие прочности тела позвонка коррелирует с модулем эластичности костной ткани, которая в свою очередь определяется четырьмя основными факторами:

• объемной минеральной плотностью костной ткани;

• количеством и состоянием коллагеновых волокон в кости;

• состоянием межуточного вещества;

• архитектоникой костной ткани.

Эти факторы и определяют истинную прочность тела позвонка.

Ведущим фактором, определяющим прочность, является объемная минеральная плотность костной ткани.

Естественные инволютивные процессы также влияют на прочность тел позвонков. Так, например, прочность тел позвонков на уровне ThXI–LII у мужчин в 25 лет составляет 8000 ньютон (Н), в то время как этот показатель в 75 лет составляет 2000 Н.

Прочность тел позвонков при остеопорозе значительно снижается при развитии компрессионного перелома, дегенеративных изменениях смежного межпозвонкового диска.

Результаты экспериментальных исследований, проведенные A. Tohmeh и соавторами (1999), показали, что при остеопорозе прочность тел позвонков значительно снижается, однако введение костного цемента существенно повышает прочность тела позвонка.

Основополагающие исследования по изучению влияния костного цемента на прочность тела позвонка при остеопорозе в эксперименте выполнены S.M. Belkoff и соавторами (2001) на секционном материале остеопорозно измененных тел пояс­ничных позвонков. Определено, что при вертикальной нагрузке компрессионные переломы развиваются при показателе 2000 Н. Затем исследование проведено по двум группам: в одной группе односторонним доступом через корень дуги было введено 6 мл костного цемента, а в другой — 10 мл композита бипедункулярным доступом (по 5 мл с каждой стороны). Следующим этапом была изучена прочность цементированных тел позвонков. Оказалось, что развитие перелома в первой группе отмечено при компрессии в 4000 Н, а во второй — при 7000 Н. Проведенное исследование дало возможность авторам говорить о достаточности использования одностороннего доступа при проведении ПВ по поводу остеопороза при восстановлении утраченной прочности тела позвонка.

Благодаря экспериментальным исследованиям P.F. Heini и соавторов (2001) было введено понятие наполняемости цементом тела позвонка. Показано, что при костной минерализации около 0,75 г/см2 цементом заполняется порядка 50% объема тела позвонка. Выявлена корреляция между плотностью костной минерализации и возможным заполняемым объемом.

Механизмы уменьшения болевого синдрома до конца не выяснены. J. Mathis и соавторы (2002) выделяют три основных составляющих анталгического эффекта методики: термический эффект, химическое воздействие и механический фактор.

Дальнейшее изучение влияния имплантата в зависимости от нозологической формы заболевания позволило выделить следующие факторы лечебного воздействия:

• анталгический;

• стабилизирующий.

Анталгический эффект обеспечивают:

• устранение боковой функциональной деформации тела позвонка при нагрузках;

• обеспечение осевой стабильности пораженному телу позвонка (препятствует или останавливает развитие компрессионного перелома);

• предупреждение рефлекторно-мышечных компонентов боли;

• стабилизация межпозвонковых суставов и дисков;

• частичный регресс позных анталгических установок;

• термическое разрушение болевых рецепторов периоста тела позвонка.

Стабилизирующий эффект обеспечивают:

• консолидация тела позвонка;

• обеспечение осевой стабильности пораженному телу позвонка.

Результаты многочисленных исследований ПВ при компрессионных переломах на фоне остеопороза показывают ее высокую эффективность и без­опасность. Одной из первых публикаций по проб­леме явилась работа J. Chiras и соавторов (1995). ПВ применяли у 67 пациентов (76 тел позвонков). Эффективность вмешательства составила 98,5%. Длительная радикулопатия с болевым синдромом в одном случае была единственным осложнением.

Другие исследователи проводили изучение эффективности методики и возможных осложнений (Jensen M.E. et al., 1997). Результаты анализа данных 29 пациентов (47 тел позвонков), оперированных по поводу остеопороза, показали эффективность ПВ в 90%. При этом, в среднем, в тело позвонка вводилось 7,1 мл костного цемента (2,3–11 мл). Для профилактики воспалительных осложнений добавляли антибиотик тобрамицин. Только в 4 случаях вмешательства проводились унипедункулярным доступом, в остальных случаях — бипедункулярным. Обязательным являлось проведение интраоперационной веноспондилографии.

C. Cyteval и соавторы (1999) провели ПВ 20 пациентам (23 тел позвонков) по поводу компрессионных переломов при остеопорозе. У всех больных был достигнут позитивный результат.

Оценке отдаленных результатов лечения паци­ентов посвящена работа F. Grados и соавторов (2000), в которой проведен анализ лечения 25 пациентов (34 тел позвонков) через 48±21 мес после проведенной ПВ. Эффективность операции составила 96%.

В другом исследовании (Kaufmann T.J. et al., 2001) на основании результатов лечения 75 пациентов (122 тела позвонков) при остеопорозе была изучена эффективность ПВ в зависимости от «возраста» комп­рессионного перелома. Показано, что эффективность ПВ напрямую зависит от сроков ее проведения. Эффективность тем выше, чем ранее выполнена ПВ после развития компрессионного перелома.

W.C. Peh и соавторы (2002), оценивая отдаленные результаты лечения 37 пациентов (48 тел позвонков) по поводу остеопороза, получили 97% позитивных результатов. Авторы считают, что снижение высоты тела позвонка более чем на 60–70% не является противопоказанием к вмешательству

K.R. Peters и соавторы (2002) у 42 пациентов (54 тела позвонков) показали достаточность среднего объема вводимого костного цемента на грудном уровне, равного 5,5 мл, на поясничном отделе — 7,0 мл.

Целью работы T.H. Diamond и соавторов (2003) было изучение сравнительной эффективности хирургического (ПВ) и консервативного лечения компрессионных переломов тел позвонков на фоне остеопороза. Значительных различий в отдаленном периоде в двух группах не выявлено. Однако оперированные пациенты спустя 24 часа после операции избавлялись от боли и были более социально активны, чем пациенты, получавшие консервативную терапию.

В широкомасштабном исследовании, проведенном A.J. Evans и соавторами (2003), включающем семь ведущих клиник и госпиталей, занимающихся ПВ, изучены отдаленные результаты ПВ по выраженности болевого синдрома, социальной активности пациентов. Средние показатели выраженно­сти болевого синдрома (по 10-балльной шкале) составили 8,9 до операции и 3,4 после.

S.H. Kim и соавторы (2004) изучали факторы риска развития компрессионных переломов на иных уровнях после ПВ. Факторами риска являются: переломы на уровне тораколюмбального перехода (ThXI–LII), значительное повышение утраченной высоты тел позвонков.

K. Kobayashi и соавторы (2005) изучали эффективность ПВ и изменение качества жизни у больных остеопорозом, длительно иммобилизированных болезнью (175 пациентов, 250 ПВ). Показано, что 81% больных начали ходить в течение первых 24 ч после вмешательства. В течение 4–25 мес у 15% больных развивались новые компрессионные переломы на других уровнях.

L. Alvarez и соавторы (2005) изучали факторы, определяющие эффективность ПВ (278 пациентов, 423 ПВ). Прогностические факторы эффективно­сти: наличие не более двух компрессионных переломов при снижении высоты тела позвонка менее чем на 70%, отсутствие МРТ признаков «костного отека», I группа (по классификации Американского общества анестезиологов (ASA)).

ВЫВОДЫ

ПВ является высокоэффективным и безопасным методом лечения, устраняет боль, восстанавливает утраченную биомеханическую прочность пораженного тела позвонка. ПВ можно проводить пациентам вне зависимости от возраста и сопутствующей соматической патологии.

Методика ПВ не противопоставляется, а дополняет современные подходы к лечению остеопороза.

ЛИТЕРАТУРА

Alvarez L., Perez–Higueras A., Granizo J.J., de Miguel I., Quinones D., Rossi R.E. (2005) Predictors of outcomes of percutaneous vertebroplasty for osteoporotic vertebral fractures. Spine, 30(1): 87–92.

Belkoff S.M., Mathis J.M., Jasper L.E., Deramond H. (2001) The biomechanics of vertebroplasty. The effect of cement volume on mechanical behavior. Spine, 26(14): 1537–1541.

Chiras J., Sola-Martinez M.T., Weill A., Rose M., Cognard C., Martin-Duverneuil N. (1995). Percutaneous vertebroplasty. Rev. Med. Interne, 16(11): 854–859.

Cortet B., Cotten A., Boutry N., Flipo R.M., Duquesnoy B., Chastanet P., Delcambre B. (1999) Percutaneous vertebroplasty in the treatment of osteoporotic vertebral compression fractures: an open prospective study. J. Rheumatol., 26(10): 2222–2228.

Cyteval C., Sarrabere M.P., Roux J.O., Thomas E., Jorgensen C., Blotman F., Sany J., Taourel P. (1999) Acute osteoporotic vertebral collapse: open study on percutaneous injection of acrylic surgical cement in 20 patients. AJR Am. J. Roentgenol., 173(6): 1685–1690.

Deramond H., Galibert P., Debussche C. (1991) Vertebroplasty. Neuroradiology, 33(Suppl.): S177–S178.

Diamond T.H., Champion B., Clark W.A. (2003) Management of acute osteoporotic vertebral fractures: a nonrandomized trial comparing percutaneous vertebroplasty with conservative therapy. Am. J. Med., 114(4): 257–265.

Evans A.J., Jensen M.E., Kip K.E., DeNardo A.J., Lawler G.J., Negin G.A., Remley K.B., Boutin S.M., Dunnagan S.A. (2003) Vertebral compression fractures: pain reduction and improvement in fun­ctional mobility after percutaneous polymethylmethacrylate vertebroplasty retrospective report of 245 cases. Radiology, 226(2): 366–372.

Jensen M.E., Evans A.J., Mathis J.M., Kallmes D.F., Cloft H.J., Dion J.E. (1997) Percutaneous polymethylmethacrylate vertebroplasty in the treatment of osteoporotic vertebral body compression fractures: technical aspects. AJNR Am. J. Neuroradiol., 18(10): 1897–1904.

Grados F., Depriester C., Cayrolle G., Hardy N., Deramond H., Fardellone P. (2000 Long-term observations of vertebral osteoporotic fractures treated by percutaneous vertebroplasty. Rheumatology (Oxford), 39(12): 1410–1414.

Heini P.F., Berlemann U., Kaufmann M., Lippuner K., Fankhauser C., van Landuyt P. (2001) Augmentation of mechanical properties in osteoporotic vertebral bones — a biomechanical investigation of vertebroplasty efficacy with different bone cements. Eur. Spine J., 10(2): 164–171.

Iqbal M.M. (2000) Osteoporosis: epidemiology, diagnosis, and treatment. South Med. J., 93(1): 2–18.

Kaufmann T.J., Jensen M.E., Schweickert P.A., Marx W.F., Kallmes D.F. (2001) Age of fracture and clinical outcomes of percutaneous vertebroplasty. AJNR Am. J. Neuroradiol., 22(10): 1860–1863.

Kim S.H., Kang H.S., Choi J.A., Ahn J.M. (2004) Risk factors of new compression fractures in adjacent vertebrae after percutaneous vertebroplasty. Acta Radiol., 45(4): 440–445.

Kobayashi K., Shimoyama K., Nakamura K., Murata K. (2005) Percutaneous vertebroplasty immediately relieves pain of osteoporotic vertebral compression fractures and prevents prolonged immobilization of patients. Eur. Radiol., 15(2): 360–367.

Mathis J., Deramond H, Belkoff S. (2002) Percuteneous vertebroplasty. Springer-Verlag, 222 p.

Melton L.J. 3rd (1997) Epidemiology of spinal osteoporosis. Spine, 22(24 Suppl.): 2S–11S.

Melton L.J. 3rd, Chrischilles E.A., Cooper C., Lane A.W., Riggs B.L. (1992) Perspective. How many women have osteoporosis? J. Bone Miner. Res., 7(9): 1005–1010.

Peh W.C., Gilula L.A., Peck D.D. (2002) Percutaneous verteb­roplasty for severe osteoporotic vertebral body compression fractures. Radiology, 223(1): 121–126.

Peters K.R., Guiot B.H., Martin P.A., Fessler R.G. (2002) Verteb­roplasty for osteoporotic compression fractures: current practice and evolving techniques. Neurosurgery, 51(5 Suppl.): S96–S103.

Tohmeh A.G., Mathis J.M., Fenton D.C., Levine A.M., Belkoff S.M. (1999) Biomechanical efficacy of unipedicular versus bipedicular vertebroplasty for the management of osteoporotic compression fractures. Spine, 24(17): 1772–1776.

Адрес для переписки:

Кущаев Сергей Валерьевич

Киев, ул. Мануильского, 32

Институт нейрохирургии АМН Украины Клиника лазерной и эндоскопической спинальной нейрохирургии