The surgical correction of severe forms of idiopathic scoliosis

Full Text

Дорсальные системы с транспедикулярным винтом как основным элементом в фиксации позвонка стали золотым стандартом в хирургии деформаций позвоночника и используются в большинстве случаев, когда надо выполнить коррекцию сколиоза или произвести сегментарную фиксацию. Неоднократно доказывалось преимущество использования винтовых систем перед крючковыми и гибридными ввиду лучшей стабильности, коррекции, меньшего числа осложнений связанных с конструкцией. В то же время при необходимости выполнить коррекцию в случае тяжелой деформации позвоночника, кифо-тической или сколиотической, особенно связанной с аномалиями развития, такими как гипоплазия или аплазия ножек дуги позвонка, когда введение винта затруднено, встает вопрос о других вариантах фиксации. Очень часто решением проблемы является фиксация дуг проволокой. Проведение проволоки — травматичная операция, чреватая развитием осложнений, связанных с прорезыванием проволоки, повреждением невральных структур, а также инфекционных осложнений. При этом коррекция, полученная с использованием систем с субла-минарной проволокой, уступает системам с крючковой и винтовой фиксацией [1, 2]. Второй группой пациентов, у которых применение транспедикулярных систем затруднено, являются больные с тяжелой легочно-сердечной патологией, когда длительность операции и объем кровопотери напрямую связаны с риском интра- и послеоперационных осложнений [3]. В 2006 г. профессорами кафедры травматологии и ортопедии Российского университета дружбы народов — № 1, 2014 17 А. Лака, М. Сампиевым и Н. Загородним — была предложена оригинальная концепция коррекции деформаций позвоночника дорсальной системой в которой фиксация стержней производится к ламинарным крючкам особой формы. Особенностями конструкции стали быстрота установки системы, возможность фиксировать неограниченное количество сегментов, сверхнизкая травматичность в сравнении с любыми подобными операциями на позвоночнике. Конструкция получила название LSZ, была запатентована и одобрена для применения в России, впоследствии и в Европе. В настоящее время для стран Европы выпускается под названием LSZ-3 и производится компанией Signus. Цель работы — ретроспективный анализ результатов применения конструкции LSZ-3 в клиниках России. В основу работы положен ретроспективный анализ хирургического лечения 50 пациентов, которым за период 2006—2011 г. было произведено 50 одноэтапных хирургических вмешательств — коррекция сколиоза дорсальной конструкцией LSZ-3. Операции были выполнены в Центральной детской клинической больнице ФМБА России и федеральном научно-клиническом центре ФМБА России. Возраст пациентов составил от 15 до 42 лет. Средний возраст 23,4 года. 88% пациентов были женского пола, 12% — мужского. Критериями включения в анализ служили величина деформации более 70o, срок наблюдения 5 лет. В выборку были включены пациенты со сколио-тическими деформациями свыше 70o, так как их можно отнести к разряду тяжелых, что позволит лучше показать преимущества в применении системы LSZ-3. Анализ результатов проводился исходя из рентгенограмм позвоночника выполненных до операции, сразу после операции, через 1 год, 3 года и 5 лет после операции. Рентгенограммы выполняли в двух проекциях от Суп-позвонка до SI-позвонка в положении стоя, а также при наклонах вбок для оценки мобильности при предоперационном планировании. Рентгенологически оценивали величину искривления основной и компенсаторной дуги искривления, баланс туловища, ротацию апикального позвонка основной дуги искривления, сагиттальный профиль. Тип деформации определяли исходя из принципов оценки деформации по классификации Lenke. В связи с выраженностью деформаций наиболее часто встречающимися (42%) были деформации типа IIIC. У 12% пациентов диагностирован тип II. У 30% больных диагностирован сколиоз типа I, у 6 (12%) пациентов — типа IV. Наименее встречаемым был сколиоз типа IV, диагностирован у 2 (4%) пациентов. Средняя величина основной дуги составила 100,3°, вторичной — 65,3o. Если вторичной дугой была поясничная, то преобладали деформации типов B и C. Оценка деформации во фронтальной плоскости включала в себя клиническую и рентгенологическую оценку баланса туловища. Допустимыми считали значения отклонения менее 1 см — компенсация позвоночника. Клинически значимыми считали различия в 2 см и более. Значения наклона туловища в основном составило от 10 до 24 мм, в среднем 13,5 ± 7,1 мм, что можно оценивать как субкомпенсацию. Мы производили оценку сагиттального профиля: большинство пациентов имели нормокифотический профиль позвоночника, у 6 (12%) пациентов имел место гиперкифоз грудного отдела, у 5 (10%) пациентов — гипо-кифотический профиль. Исследование ротации апикального позвонка проводили по методике Pedriolle. Средняя ротация апикального позвонка составила 47,8 ± 11,2o. Всем пациентам была выполнена фиксация с ThII— ThIII до LIV—Ц позвонка, селективная фиксация не применялась, так как все деформации были крайне тяжелыми с формированием ригидных основной и вторичных дуг, что видно из табл. 1. Особенности инструментария и хирургическая техника Система LSZ отличается от привычного спинального инструментария наличием особых ламинарных крючков и особой системой крепления стержня к опорному элементу. Эндокорректор LSZ-3 состоит из двух стержней и 20 блоков крепления. Все элементы конструкции изготовлены из сплава титана (TiAl6V4). Стержни конструкции стандартны и не отличаются от подобных в других спинальных системах. Блоки крепления. Блок крепления состоит из крючка, резьбовой стойки, клипсы, гайки (рис. 1). С целью равномерного распределения силы на стержни в набор включены две поперечные стяжки, последняя состоит из поперечины размером 4 см х 4,0 мм, двух замков поперечины и двух стопорных винтов (см рис. 1). Для того чтобы сформировать блок креплений, под дужку у основания остистого отростка устанавливается ламинарный крючок. Величина, форма изгиба, длина внутренней (вводимой в позвоночный канал) и наружной (располагаемой над дужкой) частей крючка рассчитаны так, чтобы максимально снизить и исключить возможность стенозирования позвоночного канала (рис. 2, 3). При проведении крючка его изгиб и конец обеспечивают скольжение по кости, отодвигая ткани, не нанося им травмы. Стойка крючка при завинчивании перфорирует дужку и доходит до крючка. Такая фиксация обеспечивает неподвижность его и исключает смещение во время монтажа оставшейся части конструкции и коррекции деформации. По результатам спиральной компьютерной томографии сколиотической деформации после ее коррекции мы проследили нахождение крючков под дужками позвонков непосредственно у оперированного больного. Как видно из представленных томограмм (см. рис. 3), установленные крючки как в грудном, так и в поясничном отделе позвоночника находятся в клетчаточном пространстве под дужками позвонков и не стенозируют позвоночный канал ни на одном из уровней установки блоков крепления. Разрушения крючком дужки позвонка при монтаже конструкции и проведении коррекции не происходит, так как учитывается толщина дужек в разных отделах позвоночника. В наборе инструментария LSZ имеется 2 вида крючков, 2 вида стоек (см. рис. 1). В зависимости от того, на какой отдел позвоночника производится установка блока крепления, производится выбор подходящего крючка и резьбовой стойки. Для установки блоков крепления на грудную дугу деформации выбираются специальные, пропорционально меньшие по размеру крючки и соответствующие им резьбовые стойки. Для установки блоков крепления на поясничную дугу дефор Таблица 1 Распределение пациентов по типу и тяжести деформаций Тип Число Величина Величина Баланс Ротация апикального деформации пациентов основной дуги, o вторичной дуги, o туловища, мм позвонка основной дуги, ° I 15 107,6 71,4 14,2 51,3 II 6 103,5 65,5 15,6 46,5 III 21 105,2 71,3 14,5 48,3 IV 2 95,3 52,4 13,1 47,3 VI 6 86,5 52,5 17,3 46,5 18 Российский медицинский журнал Рис. 1. Элементы блока крепления конструкции LSZ-3. а — ламинарный крючок для коррекции поясничной дуги; б — ламинарный крючок для коррекции грудной дуги; в — резьбовая стойка малая; г — резьбовая стойка большая; д — накидная клипса; е — гайка; ж — замок поперечной балки; гайка замка поперечной балки; з — поперечная балка. мации выбираются пропорционально большие по размеру крючки и соответствующие им стойки. Во избежание ошибки в выборе крючка крючки и резьбовые стойки для грудной и поясничной дуг имеют разный цвет. Количество блоков креплений в среднем составляет 20. Большое число блоков крепления эндокорректора позволяет распределить прилагаемое для коррекции деформации усилие на большее число точек и еще больше снизить вероятность прорезывания дужки крючком. Стержни корректора моделируются специальным инструментом в любой плоскости, согласно поставленной задаче. После их формирования они укладываются вдоль позвоночника и фиксируются на стойках клипсами. Внутренний размер клипсы соответствует неполному диаметру стержня, вследствие чего стержень в выемке клипсы стабильно фиксируется к опорной площадке резьбовой стойки. По мере стабилизации конструкции происходит коррекция сколиотической деформации во фронтальной, сагиттальной и горизонтальной плоскостях. В основе коррекции лежит редуцирующий механизм, стержень фиксированный к стойкам по мере закручивания гаек опускается к крючку за счет чего возникает редукция и трансляция направленная на позвонки. Для установки конструкции используется стандартный дорсальный доступ к позвоночнику. Скелетируются только дужки позвонков до межпозвонковых суставов. Следующими этапами производится монтаж конструкции, описанный выше. За счет минимального скелетирования задних структур позвоночника и легкости в установке ламинарных крючков достигаются небольшая кровопотеря (50—300 мл) и короткое время операции (60—90 мин), что крайне важно при хирургии тяжелых деформаций позвоночника с сопутствующей сердечно-легочной патологией. Среднее время операции составило 68,5 мин, интра-операционная кровопотеря 110,6 мл, кровопотеря в первые сутки 670,3 мл. Вертикализация пациентов после Рис. 2. Схема установки ламинарного крючка на муляже. № 1, 2014 19 і«г і- - Рис. 3. Компьютерные томограммы позвоночного канала на разных уровнях корригированной сколиотической деформации. а — грудной отдел позвоночника; б — поясничный отдел позвоночника. Таблица 2 Результаты коррекции сколиоза инструментарием LSZ-3 Показатель До операции После операции Основная дуга до операции, ° 100,5 40,2 Вторичная дуга до операции, ° 65,3 18,4 Ротация апикального позвонка 47,5 31,7 основной дуги до операции, ° Ротация апикального позвонка 32,3 20,1 вторичной дуги, ° Г рудной кифоз, ° 22,3 18,2 Баланс туловища, мм 16,2 8,6 операции в среднем производилась на 3—4-е сутки после операции. Внешняя иммобилизация не применялась. При оценке рентгенографических показателей можно с уверенностью говорить, о высокой эффективности коррекции (табл. 2) сколиоза — в среднем коррекция основной дуги составила 62,8%, вторичной дуги 71,8%. У всех больных без дисбаланса и с компенсированным дисбалансом позвоночника (значение наклона менее 1 см) в послеоперационном периоде отмечается сохранение баланса туловища либо улучшение показателей. Была получена коррекция сагиттального компонента: у больных с гипер-кифотическим профилем среднее значение величины грудного кифоза после операции составило 26,4 ± 10,6° (до оперативного лечения 48,4 ± 3,2°). У больных с гипокифотическим сагиттальным профилем среднее значение величины грудного кифоза после операции было восстановлено до 20,6 ± 6,7° (до оперативного лечения 10,1 ± 2,6°). При анализе ротации апикального позвонка грудной и поясничной дуг искривления можно говорить о наличии деротацион-ного эффекта при использовании LSZ-системы. Диапазон коррекции в градусах составил от 2 до 17°, лучший результат достигнут при коррекции вторичной дуги искривления. По результатам анализа отдаленного периода (3 и 5 лет после операции) коррекция остается стабильной во всех плоскостях деформации, что показано в табл. 3. В 2011 г. на базе Spineserv GmbH&Cc KG было проведено исследование статико-механических свойств системы LSZ-3 в соответствии со стандартами ASTM F 1798— 97 (2008) под руководством Николаса Графа. Тестирование было разделено на четыре части. Целью работ являлась количественная и качественная оценка нагрузки на эндокорректор LSZ-3: 1) переднезадней; 2) сжимающей по оси; 3) разгибающерастягивающей; 4) скручивающей по оси. Во всех исследованиях тестируемый материал — внутренний фиксатор LSZ-3 из титана, выполненный производителем Signus Medizintechnik GmbH. Компоненты блока крепления системы LSZ-3 представлены на рис. 4. Во всех четырех исследованиях также использовались одинаковые станки для тестирования и измерительный материал. Основные характеристики представлены в табл. 4. Таблица 3 Отдаленные результаты коррекции сколиоза инструментарием LSZ-3 Показатель До операции После операции 6 мес 1 год 3 года 5 лет Величина основной дуги, ° 100,6 40,2 41,2 41,8 48,1 45,3 Баланс туловища, мм 16,2 8,6 7,3 8,4 7,6 8,5 Рис. 4. Компоненты блока крепления эндокорректора LSZ-3, подвергнутые нагрузочным тестам. 20 Российский медицинский журнал Таблица 4 Станок для тестирования и измерительный материал Название Производство Тип Диапазон измерения Точность Серийный номер Станок Zwick Z020 185039/2008 (D0704213) Датчик нагревания Zwick K-series ± 20 кН < ± 1,0% от считывания 53582 Датчик смещений Zwick Spindle < 0,0001 мм При оценке результатов статикомеханических исследований, проведенных в соответствии со стандартами ASTM F 1798-97 (2008), конструкция LSZ-3 полностью соответствует стандарту по прочностным характеристикам и сопротивлению к разным видам нагрузки. Клинические примеры Пациент П., 18 лет (рис. 5). Диагноз: Подростковый идиопатический сколиоз, тип IIAN. Нарушение легочной вентиляции. Впервые сколиоз диагностирован в 6 лет. Основная дуга среднегрудная — 115o, угол ротации апикального позвонка 48o, вторичная структурная верхне-груднаяя — 57o. Поясничная дуга типа A. Больному была произведена одномоментная хирургическая коррекция сколиоза с применением дорсальной конструкции LSZ-3, фиксация позвоночника с Thn- до L^-позвонка. Угол среднегрудной дуги после операции 32,2o, ротация 38o, коррекция фронтальной деформации 72,2%, коррекция ротации 21%. Сагиттальный профиль после операции нормокифотиче-ский. Баланс туловища не нарушен. Течение послеоперационного периода без особенностей. Пациент М., 15 лет (рис. 6). Диагноз: идиопатический подростковый сколиоз. Тип TTTBN. Впервые сколиоз диагностирован в 10 лет. Данные рентгенографии: основная дуга — среднегрудная — 130o, угол ротации апи кального позвонка 45o. Поясничная дуга типа B. Больному была произведена одномоментная хирургическая коррекция сколиоза с применением дорсальной конструкции LSZ-3, фиксация позвоночника с Thn- до L^-позвонка Угол грудной дуги после операции 50o, ротация 30o, коррекция фронтальной деформации 61,5%, коррекция ротации 33%. Сагиттальный профиль после операции нормокифотический. Баланс туловища не нарушен. Течение послеоперационного периода без особенностей. При наблюдении за пациентами в течение года после операции осложнений, связанных с конструкцией, не было выявлено ни у одного из них. В раннем послеоперационном периоде наблюдения у 2 (1,33%) пациентов наблюдалось инфекционное осложнение (stf. epidermaticus). Обоим пациентам проводилась антибиотикотерапия. В первом случае конструкцию удалили в связи с длительно незаживающей послеоперационной раной. После удаления системы рана зажила вторичным натяжением. Во втором случае удалось сохранить конструкцию. Инфекционных рецидивов в отдаленном периоде не наблюдалось. Также у 1 пациента со II типом сколиоза в случае использования протяженной фиксации позвоночника через 3 года после установки системы LSZ-3 наблюдалось поломка стержней конструкции на уровне Lш-поясничного отдела позвоночника. Произведена замена стержней конструкции. За более чем 5 лет применения конструкции LSZ-3 в России с помощью данной системы было прооперировано более 100 пациентов с разными видами деформаций и заболеваний позвоночника. В некоторых случаях конструкция устанавливалась у онкологических больных с поражением передней колонны позвоночника с целью разгрузки и стабилизации сегмента позвоночника, применялась конструкция при травмах позвонков. Хорошо зарекомендовала себя LSZ-3 в сложных случаях, когда в силу сопутствующей патологии, аномалий развития позвонков Рис. 5. Идиопатический сколиоз, тип IIAN. До и после хирургической коррекции конструкцией LSZ-3, коррекция деформации 72,2%. Рис. 6. Идиопатический сколиоз, тип IIIBN. До и после хирургической коррекции конструкцией LSZ-3, коррекция деформации 61,5%. № 1, 2014 21 либо тяжести самой деформации применение винтовой либо проволочной систем фиксации было затруднено либо несло высокий риск развития осложнений. Благодаря тому что в конструкции LSZ-3 используется стержень 5,5 мм, в ней можно свободно комбинировать транспедикулярные винты с любой другой дорсальной системы с ламинарными крючками LSZ. Как было показано в статье, в случае тяжелых и крайне тяжелых деформаций процент коррекции составил более 60%, что, на наш взгляд, можно считать отличным результатом коррекции, учитывая, что операция выполнялась в один этап, сопровождалась кровопотерей в 100—1200 мл и ее длительность не превышала 1,5 ч. За 5 лет применения конструкции в России мы столкнулись с тремя осложнениями, только одно из которых было связано с поломкой конструкции. По нашему мнению, перечисленные свойства конструкции LSZ делают ее методом выбора в случае тяже лых деформаций позвоночника свыше 70—80o по Коббу, сочетающихся с аномалиями развития позвонков либо тяжелой сопутствующей патологией. Исходя из личного опыта авторов статьи, конструкция LSZ-3 — инструмент в арсенале хирурга вертебролога, который позволяет найти выход из сложных ситуаций, когда другие средства малоприменимы.

About the authors

N. V Zagorodniy

Email: zagorodniy51@mail.ru

M. T Sampiyev

A. A Laka

S. P Balashov

V. S Malkov

K. Ramlugon

References

Supplementary files