Residual stability of the craniovertebral segment in its various injuries

Full Text

К наиболее частым повреждениям верхнешейного отдела позвоночника относятся переломы зубовидного отростка, дуг С2 позвонка, переломы атланта типа Джефферсона, переломы затылочных мыщелков, вывихи и подвывихи С2 позвонка [1]. Все эти повреждения опасны из-за возможной вторичной дислокации позвонков, приводящей к сдавлению спинного мозга.

Переломы зубовидного отростка С2 позвонка по классификации Anderson—Alonzo [2] делятся на три типа: тип 1 — перелом верхушки зуба, тип 2 — перелом шейки, тип 3 — перелом основания зубовидного отростка. По статистике, наиболее частыми являются переломы типа 2 и 3. Переломы дуг аксиса (перелом «палача») в соответствии с классификацией Effendi [5] также разделяются на три типа: тип 1 — изолированный перелом кольца аксиса, при этом диск С2-СЗ не повреж-» ден; тип 2 — смещение переднего фрагмента с повреждением диска ниже аксиса; тип 3 — смещение тела С2 позвонка кпереди, тело С2 находится в положении флексии. В зависимости от прохождения линии излома переломы «палача» подразделяются на типичные (линия излома проходит через корни дуг) и атипичные (линия излома идет косо, через тело С2 позвонка) [5]. Среди переломов атланта по классификации Landells—Van Peteghem [цит. 3] выделяются также три типа: тип 1 — в перелом вовлекается только передняя или задняя дуга атланта; тип 2 — линия перелома проходит через обе дуги; тип 3 — истинный «взрывной» перелом типа Джефферсона, кольцо атланта имеет дефект в 3~4 местах, при этом боковая масса оказывается изолированной.

В литературе имеются сообщения об исследовании в эксперименте стабильности фиксации поврежденного краниовертебрального сегмента с помощью различных металлоконструкций. На краниовертебральных блоках измерялся объем движений до и после фиксации: регистрировались ротационные движения, сгибание—разгибание, боковые наклоны и проводился анализ эффективности различных методов фиксации [4].

Целью нашего экспериментального исследования было изучение стабильности краниовертебрального сегмента до и после нанесения конкретного вида повреждения и определение усилия, при котором после повреждения происходит выраженная дислокация позвонков. Подобных работ мы в литературе не встретили.

Исследование выполнено на 7 краниовертебральных блоках, взятых от трупов лиц в возрасте 36~68 лет, смерть которых не была связана с травматическими повреждениями. Вычленение блока производили по следующей методике: после трепанации черепной коробки при помощи долота трепанировали основание черепа вокруг большого затылочного отверстия; затем позвонки пересекали на уровне С7~Т1 и, постепенно отсекая мягкие ткани от позвоночника и основания черепа, полностью удаляли краниовертебральный блок.

 

Рис. 1. Краниовертебральный блок в машине для нагрузочных тестов.

 

После вычленения блоков измеряли угломером объем движений в суставе Cl— С2 (сгибание—разгибание, ротация, боковые наклоны). Для более точного измерения проводили спицы через Cl, С2 позвонки и основание черепа. Кроме того, выполняли рентгенографию блоков в положении максимального сгибания и разгибания. По рентгенограммам рассчитывали флексионно-экстензионные движения в суставах С0~С1 и С1~С2. Объем сгибательно-разгибательных движений составил в среднем 31°, ротации влево—вправо — 64°, боковой наклон влево и вправо — 4 Г.

При помощи долота и кусачек наносили определенный вид повреждения: перелом основания и шейки зубовидного отростка, перелом дуг С2 позвонка (перелом «палача» типичный), перелом «палача» атипичный — с прохождением линии излома наискось через тело С2 позвонка (диск С2-СЗ оставляли интактным), перелом Джефферсона (перекусывали переднюю и заднюю дуги атланта в двух местах), перелом затылочного мыщелка и пересечение диска С2-СЗ. Повторно измеряли объем движений в краниовертебральном сегменте. Средний объем ротационных движений составил 69°, сгибательно-разгибательных движений — 35°, боковой наклон — 47°.

Затем все краниовертебральные блоки помещали в машину Zwick (Германия) для выполнения нагрузочных тестов. Предварительно через основание черепа и нижнешейные позвонки проводили крестообразно спицы, которые фиксировали в кольцах аппарата Илизарова. Блок фиксировали в машине так, чтобы нагрузка на краниовертебральный отдел осуществлялась в переднезаднем направлении (рис. 1). Скорость увеличения нагрузки определялась скоростью перемещения подвижной траверсы испытательной машины (15 мм в минуту).

 

Рис. 2. Результаты нагрузочного теста.По оси абсцисс — смещение позвонков (в мм), по оси ординат — величина усилия (в Н). (фиол) — перелом зубовидного отростка типа 2; (красн)— перелом зубовидного отростка типа 3; (бардовый)— типичный перелом «палача»; (сер)— атипичный перелом «палача»; (желт)—перелом Джефферсона; (зел)— перелом затылочного мыщелка; (голуб) — разрыв диска С2-СЗ.

 

Результаты нагрузочного теста документировались графически. По оси ординат регистрировалось усилие в ньютонах, по оси абцисс — степень смещения позвонков в миллиметрах (рис. 2). При этом основное внимание уделялось величине нагрузки, при которой происходило наибольшее смещение позвонков. До и после нагрузочного теста производилась рентгенография блоков (рис. 3~5).

Как видно из таблицы, наименьшее усилие, потребовавшееся для смещения позвонков в краниовертебральном сегменте, отмечено при переломе зубовидного отростка С2 позвонка типа 2 и 3 — соответственно 210 и 250 Н, при этом наступало наибольшее смещение — 60,25 и 50,5 мм. При переломе Джефферсона усилие, вызывавшее дислокацию, также было небольшим — 218 Н, но степень смещения оказалась меньше — 29 мм. При переломе «палача» типа 1 и 2 нагрузка величиной соответственно 248 и 268 Н приводила к смещению на 60 и 55 мм. Наиболее стабильными и устойчивыми к дислокации позвонков оказались два вида повреждения — перелом затылочного мыщелка и разрыв диска С2-СЗ: при переломе затылочного мыщелка дислокация на 20 мм произошла при усилии 380 Н, при изолированном разрыве диска С2-СЗ смещение на 25 мм наступило при нагрузке 400 Н.

 

Табл. 2. Сила нагрузки и степень смещения позвонков в зависимости от вида повреждения

Вид повреждения	Сила нагрузки, Н	Величина смещения, мм
Перелом зубовидного отростка типа 2	210	60,25
Перелом зубовидного отростка типа 3	250	50,50
Перелом «палача» типичный	248	60,00
Перелом «палача» атипичный	268	55,00
Перелом Джефферсона	218	29,00
Перелом затылочного мыщелка	380	20,00
Разрыв диска С2~СЗ	400	25,00

 

 

Рис. 3. Перелом зубовидного отростка С2 позвонка типа 2 до (а) и после (б) нагрузочного теста.

 

Рис. 4. Перелом «палача» типичный до (а) и после (б) нагрузочного теста.

 

Рис. 5. Перелом Джефферсона до (а) и после (б) нагрузочного теста. На рентгенограмме в боковой проекции после нагрузки видно расширение щели сустава Крювелье.

 

Таким образом, поврежденный краниовертебральный сегмент обладает остаточной стабильностью, степень которой зависит от вида повреждения. Наименее стабильными являются переломы зубовидного отростка и переломы «палача»: в среднем при нагрузке 240 Н происходит дислокация более 50 мм. К наиболее стабильным повреждениям относятся переломы затылочных мыщелков и разрыв межпозвонкового диска С2-СЗ: при нагрузке 390 Н наступает смещение позвонков на 20-25 мм.

 

Рис. 6. Объем движений в краниовертебральном блоке до травмы (□), после моделирования повреждения (□) и после нагрузочного теста с применением усилия, вызвавшего максимальное смещение позвонков. 1 — перелом зубовидного отростка 2 типа; 2 — перелом зубовидного отростка 3 типа; 3 — типичный перелом «палача»; 4 — атипичный перелом «палача»; 5 — перелом Джефферсона; 6 — повреждение диска С2~СЗ; 7 — перелом затылочного мыщелка.

 

Среди травматологов и ортопедов, занимающихся повреждениями позвоночника, общепринято мнение, что повреждения верхнешейного отдела крайне нестабильны и малейшее движение головы может вызвать смещение позвонков и сдавление спинного мозга. Однако, работая с такими больными, мы убедились, что это не вполне соответствует действительности. Мы наблюдали нескольких больных с переломами зубовидного отростка типа 2 и 3, переломами «палача», переломами затылочного мыщелка, у которых эти повреждения не были распознаны. Больные длительное время оставались без иммобилизации, и у них не произошло вторичного смещения, а у некоторых даже наступила консолидация перелома. Эти наблюдения и послужили толчком к проведению настоящего исследования.

Как видно из рис. 6, после моделирования всех изучаемых видов повреждений объем ротации, бокового наклона и сгибания—разгибания увеличивался незначительно и только после применения нагрузки, приведшей к дислокации позвонков на 20-60 мм, определялась выраженная нестабильность краниовертебральных блоков. Из этого следует, что повреждения верхнешейного отдела позвоночника, не сопровождающиеся дислокацией позвонков, можно лечить, не прибегая к открытым оперативным вмешательствам. Применения гало- аппарата или головодержателя с налобным фиксатором достаточно для создания жесткой фиксации и сращения перелома в правильном положении. При повреждениях, сопровождающихся дислокацией позвонков, показаны устранение дислокации и открытая стабилизация.

Результаты экспериментального исследования подтверждены анализом клинического материала. В отделении патологии позвоночника ЦИТО лечились 42 больных с различными повреждениями верхнешейного отдела позвоночника: 18 пациентов с переломами зубовидного отростка С2 позвонка, 12 с переломами дуг С2 позвонка, 3 с переломами Джефферсона, 3 с вывихами С2 позвонка, 4 с застарелыми ротационными подвывихами С1 позвонка и 2 с одновременными переломами С1 и С2 позвонков. У большинства больных была применена фиксация в гало-аппарате, которая позволила достичь сращения переломов без вторичной дислокации позвонков. Оперативная стабилизация с помощью металлоконструкций произведена в 5 случаях. В 2 случаях использована система CCD Cervical (при переломе «палача» типа 3 и при переломе зубовидного отростка типа 2, осложненном полным трансдентальным вывихом атланта), в 1 случае при переломе зубовидного отростка типа 2 — система Apofix, в 2 случаях стабилизация верхнешейного отдела произведена с помощью аутотрансплантатов и проволоки (при переломе зубовидного отростка типа 2 с задним трансдентальным вывихом и при вывихе С2 позвонка).

ВЫВОДЫ

1. При любом повреждении верхнешейного отдела позвоночника, не сопровождающемся дислокацией позвонков, краниовертебральный сегмент обладает остаточной стабильностью.
2. Наиболее нестабильными повреждениями являются переломы зубовидного отростка типа 2 и 3 и переломы «палача» типичные и атипичные, наиболее стабильными — повреждение диска С2-СЗ и переломы затылочного мыщелка.
3. В среднем усилие в 250 Н вызывает при различных повреждениях краниовертебрального сегмента опасную дислокацию позвонков и сдавление спинного мозга.
4. При повреждениях краниовертебрального сегмента, не сопровождающихся дислокацией позвонков, показана фиксация шейного отдела голово- держателем с налобным фиксатором или гало-ап- паратом. При дислокации позвонков необходимы ее устранение и открытое стабилизирующее оперативное вмешательство.

About the authors

S. T. Vetrila

Central Institute of Traumatology and Orthopedics. N.N. Priorov

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow

S. V. Kolesov

Central Institute of Traumatology and Orthopedics. N.N. Priorov

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow

N. S. Gavryushenko

Central Institute of Traumatology and Orthopedics. N.N. Priorov

Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files