Anatomic and Physiological Features of Facet Joints. Evolution of Facet Fixation for the Treatment of Patients with Lumbar Spine Degenerative Diseases

Full Text

На сегодняшний день хирургическое лечение дегенеративных заболеваний позвоночника является динамично развивающимся направлением спинальной нейрохирургии [1-3]. Одним из основных клинических симптомов дегенеративного поражения позвоночника является боль, а рецидивирующий болевой синдром - доминирующая причина временной утраты трудоспособности со значительными экономическими потерями [4, 5]. Эти патологические состояния затрагивают все возрастные и социальные слои общества, что особенно актуально в связи с повышением средней продолжительности жизни населения в развитых странах. Увеличение количества пациентов с дегенеративными заболеваниями позвоночника способствует интенсивному внедрению современных высокотехнологичных хирургических методов лечения [6-8]. Полная физическая и социальная реабилитация пациентов после операций на позвоночном столбе и структурах позвоночного канала вошла в мировые спинальные центры как обязательный тренд. Поражают постоянный прогрессивный рост числа и многообразие хирургических способов коррекции, используемых при дегенеративных заболеваниях позвоночника, делающих эту область, пожалуй, самой новаторской в медицине [2, 5, 6]. Не может не впечатлять ежегодный объем технических решений для достижения одной единственной цели - остановить дегенеративный каскад и патофизиологические изменения в позвоночно-двигательном сегменте. Разобраться в таком разнообразии способов хирургического лечения не представляется возможным даже опытному, часто и много оперирующему хирургу-вертебрологу. В связи с этим публикации огромного количества узкоспециализированных статей, научно-исследовательская работа профессиональных сообществ, проводимые интернациональные симпозиумы и конгрессы направлены на создание стандартов лечения пациентов с проблемами позвоночника. Тем не менее оптимальные решения в спинальной хирургии все еще не найдены по причине «расширения физиологической дозволенности» и продолжающейся оптимизации технических решений. Основным достижением спинальной хирургии является направление минимальной агрессии (инвазии), изменившее представление о вертебрологии как о «тяжелой, кровавой, калечащей» области хирургии. Внедрение в повседневную практику хирурга-вертебролога оптического увеличения (микроскопы, эндоскопы), специализированного инструментария, ранорасширителей, нейрофизиологических комплексов контроля, навигационных систем, роботизированных манипуляторов - вот неполный спектр технических решений, позволивших снизить степень хирургической агрессии и повысить безопасность оперативных вмешательств на позвоночнике. При наличии пояснично-крестцовых болей частота поражения межпозвонковых дисков варьируется от 80 до 85% [9, 10], при этом до 50% случаев вертеброгенного болевого синдрома связано с патологическим смещением позвонков [4, 11, 12]. Основная роль в патогенезе дегенеративного поражения пояснично-крестцового отдела позвоночного столба принадлежит межпозвонковым дискам (передняя опорная колонна) и фасеточным суставам (задняя опорная колонна). Ведущими причинами развития компрессии содержимого позвоночного канала являются его стеноз и патологическая сегментарная подвижность [6, 13, 14]. В настоящей работе будут освещены анатомофизиологические особенности и патологические изменения фасеточных суставов как основной составляющей заднего опорного комплекса, обеспечивающей стабильность позвоночно-двигательного сегмента. Фасеточные (межпозвонковые, дугоотростчатые) суставы - комбинированные малоподвижные сочленения. Наружная суставная капсула является продолжением надкостницы смежных эпифизов или метафизов. Наружный слой представлен разнонаправленными плотными связками, внутренний слой - синовиальной оболочкой, которая образует вдавление - менискоид, содержащий в своем составе хрящевые и эластичные клетки и выполняющий амортизационную функцию. Основная роль фасеточных суставов состоит в направлении движений, а также в ограничении объема движения [15]. Установлено, что формирующаяся патология дугоотростчатых суставов за счет деструкции или гипертрофии фасеточных поверхностей приводит к переднему смещению позвонка (антеспондилолистезу), деформации и стенозированию позвоночного канала [16]. Патологические изменения заднего опорного комплекса позвоночно-двигательного сегмента представлены поражением суставных хрящей межпозвонковых суставов, которые обусловлены врожденными или приобретенными деформациями позвоночного столба, аномалиями и дисплазией позвоночника, микротравмами [17]. Под влиянием статико-динамических нагрузок в дегенеративно и дистрофически измененном позвоночно-двигательном сегменте возникают реактивные изменения в смежных телах позвонков и фасеточных суставах с развитием спондилоартроза [18]. Длительные перегрузки суставного хряща способствуют его истончению, «разрыхлению», микротравматизации и формированию внутрисуставных свободных фрагментов, при этом возможен «блок» сустава [17, 19]. Замыкательные кортикальные пластинки дугоотросчатых суставов, контактирующие с неполноценным хрящом, компенсаторно уплотняются с формированием субхондрального склероза и способствуют образованию краевых костных разрастаний, увеличивающих площадь опоры суставных отростков со стенозированием позвоночного канала [18]. Рядом исследований установлено, что тотальное удаление межпозвонкового сустава с одной стороны приводит к грубой дестабилизации позвоночно-двигательного сегмента, при этом осуществление односторонней или двусторонней медиальной резекции фасеточного сустава на стабильности позвонков не отражается. Показано, что удаление более чем 50% каждого межпозвонкового сустава на одном уровне приводит к значительной сегментарной нестабильности, при этом в случае дополнительного проведения дискэктомии наблюдается грубая дестабилизация позвоночного сегмента [5, 20]. Таким образом, большинство дегенеративных заболеваний пояснично-крестцового отдела позвоночника, манифестирующих симптоматичными стенозами позвоночного канала и патологическим смещением позвонков, а также необходимость в значимой реконструкции позвоночного канала являются показанием к осуществлению межтелового спондилодеза [6, 21, 22]. В настоящее время накоплен значительный опыт использования кейджей, устанавливаемых из переднего, бокового и заднего доступов, но выбор методики до сих пор не является унифицированным [23]. Мы не ставили целью детально представить сведения о различных способах межтеловой фиксации и эволюции задней стабилизации, которые хорошо освящены в специализированной литературе. В статье отражены данные, характеризующие этапы развития фасеточной фиксации и возможности минимально-инвазивной и безопасной стабилизации заднего опорного комплекса в настоящее время. Для лучшего формирования костного блока и эффективной стабилизации позвоночно-двигательных сегментов при наличии рентгенологических признаков дооперационной патологической подвижности, а также для снижения рисков ятрогенной сегментарной нестабильности после реконструкции позвоночного канала при его стенозирующих процессах принято объединять методики спондилодеза и транспедикулярную фиксацию [22, 24-26]. Значительная интраоперационная травма, а также относительно высокий риск развития ранних и отдаленных нежелательных последствий в виде грубых интраканальных рубцовых изменений с рестенозом позвоночного канала, недостаточности формирования костного блока являются частыми осложнениями открытой транспедикулярной стабилизации [5, 6, 27, 28]. Исследования, направленные на уменьшение объема манипуляций в операционной ране, стали толчком к изучению биомеханической эффективности односторонней установки транспедикулярных винтов как менее травматичной по сравнению с двусторонней фиксацией [22, 29, 30]. Тем не менее данные некоторых авторов свидетельствуют о меньшей флексионно-экстензионной и ротационной стабильности односторонней транспедикулярной стабилизации [31, 32]. Многими исследователями подтверждена меньшая травматичность чрескожной транспедикулярной стабилизации по сравнению с открытой методикой, при этом сведения о биомеханическом восстановлении оперированного отдела позвоночника и сроках формирования полноценного костного блока являются противоречивыми [32-34]. Изучение вышеупомянутой методики способствовало улучшению результатов оперативных вмешательств за счет меньшего повреждения паравертебральной мускулатуры [35]. Однако даже перкутанное проведение винта через ножку позвонка сопряжено с высоким риском интраканальных повреждений при его мальпозиции, а длительное сдавление окружающих мягких тканей тубулярным ретрактором способствует их ишемическим изменениям и увеличивает риск развития раневой инфекции [36]. Кроме того, закрытое проведение транспедикулярных винтов требует от спинальных хирургов знаний рентгенанатомии для корректной установки погружных систем и исключения интраканальных повреждений [37]. Используемые для снижения риска таких осложнений интраоперационные навигационные системы, робототехника и нейрофизиологический мониторинг оказались достаточно эффективными [38-40]. Однако даже применение вышеперечисленных способов не всегда позволяет избежать травмирования содержимого позвоночного канала за счет значительной длины винта, конструктивно необходимой для его расположения в передних отделах тела позвонка [41]. Немаловажным является и то, что наличие в арсенале высокотехнологического оборудования требует значительных экономических затрат на приобретение, содержание последних и обучение медицинского персонала [42]. Считается, что традиционная ригидная фиксация позвоночно-двигательного сегмента на 360° сопровождается значимой биомеханической перестройкой и распределением осевой нагрузки на смежные сегменты с ускоренной их дегенерацией [5, 6, 27]. Выяснено, что применяемые динамические стержни и полуригидные балки для снижения межсегментарного биомеханического «стресса» не в полной мере исключают риски повторных оперативных вмешательств в смежных со спондилодезированным уровнях [43-45]. В связи с этим в настоящее время актуальным является исследование возможности менее травматичной, но эффективной ригидной стабилизации оперированных позвоночно-двигательных сегментов без учета конструктивных особенностей имплантатов. Поиск технологических решений, сочетающих малоинвазивность инструментальной фиксации и безопасность установки стабилизирующей конструкции, стимулирует спинальных хирургов к разработке альтернативных способов укрепления заднего опорного комплекса, которые позволят обеспечить эффективную стабилизацию оперированного сегмента и оптимальные сроки формирования межтелового костного блока спондилодеза. Одним из таких способов является фасеточная фиксация, предложенная D. King в 1948 г. [46], которая заключалась во введении коротких винтов через нижний суставной отросток вышележащего позвонка и верхний суставной отросток нижележащего позвонка. В 1958 г. H. Boucher [47] модифицировал фиксацию, изменив на более вертикальное направление винта через ножку нижележащего позвонка. В 1984 г. F. Magerl [35] осуществил трансламинарную фасеточную фиксацию двумя винтами, проходящими в дужку позвонка через основание остистого отростка. Последний способ считался оптимальным и в последнее десятилетие получил широкое распространение [36]. Биомеханические и клинические исследования подтвердили низкую травматичность, относительную простоту методики и значительно меньшие риски повреждений сосудисто-нервных образований позвоночного канала в сравнении с двухсторонней транспедикулярной стабилизацией при сопоставимой стабильности фиксации [25, 33]. В специализированной литературе представлено недостаточное количество информации об одновременном выполнении переднего [24, 32, 34], бокового [48, 49] и трансфораминального [50-52] межтелового спондилодеза и фасеточной фиксации по Magerl для лечения пациентов с дегенеративными поражениями пояснично-крестцового отдела позвоночника. Анализ результатов использования комбинации фасеточной фиксации по Magerl с различными видами спондилодеза (ALIF, DLF и TLIF) при лечении пациентов с дегенеративными заболеваниями поясничного отдела позвоночника позволяет сделать заключение о довольно высокой ее клинической эффективности - в большинстве случаев зарегистрированы хорошие послеоперационные исходы и низкий процент развития осложнений (см. таблицу). В настоящее время в спинальной хирургии активно внедряются новые фиксирующие конструкции. Так, для дорсальной стабилизации в виде двухсторонней фасеточной фиксации в комбинации с передним и боковым межтеловым спондилодезом, а также трансфораминальным межтеловым спондилодезом с унилатеральной транспедикулярной стабилизацией и односторонней фасеточной фиксацией с контралатеральной стороны разработан титановый кейдж FACET WEDGE («Synthesys», Швейцария) с фиксирующими винтами (см. рисунок) как возможная универсальная система стабилизации после прямой и непрямой декомпрессии различными хирургическими доступами. Технической особенностью данной конструкции является возможность выполнять фиксацию исключительно фасеточных суставов без необходимости внедрения имплантата в переднюю опорную колонну, что снижает возможные риски интраканальных повреждений невральных структур при установке других погружных систем, в том числе транспедикулярных винтов. Результаты изучения биомеханической эффективности вышеупомянутого имплантата на кадаверах свидетельствуют о сопоставимости стабильности сегментов по сравнению с транспедикулярной стабилизацией и биомеханических преимуществах перед трансламинарной фасеточной фиксацией [57]. Однако, учитывая единичный характер исследования и возможную заинтересованность авторов работы в ее результатах, требуется дальнейшая работа с целью оценки изменений в оперированных сегментах после выполнения фасеточной фиксации с использованием современных методов инструментальной диагностики. В базе данных Pubmed и русскоязычной литературе нами обнаружено единственное исследование, посвященное оценке клинических результатов применения фасеточной фиксации FACET WEDGE [28]. После комбинированной фиксации с ALIF (n=28), DLIF (n=31) и TLIF (n=41) отмечены преимущественно отличные и хорошие отдаленные послеоперационные исходы (более 90% в каждой из групп), при этом осложнений, непостредственно связанных с установкой титанового кейджа FACET WEDGE, не выявлено. Кроме того, показано, что проведение фасеточной фиксации с использованием данного имплантата позволяет достичь лучших клинических исходов, снизить число послеоперационных осложнений в раннем и отдаленном периодах наблюдения (18 мес) в сравнении с традиционной методикой транспедикулярной стабилизации (см. таблицу). Заключение. В последнее время ведется активная разработка способов, направленных на снижение ятрогенной инвазивности оперативных вмешательств при стабилизации оперированных позвоночно-двигательных сегментов у пациентов с дегенеративными заболеваниями поясничнокрестцового отдела позвоночника. Технология фасеточной фиксации является менее травматичной по сравнению с традиционной методикой установки транспедикулярных винтовых систем при сопоставимой эффективности стабилизации. Новая методика, заключающаяся в имплантации титанового кейджа FACET WEDGE в полость фасеточного сустава, достаточно проста и является универсальной для стабилизации заднего опорного комплекса после межтелового спондилодеза из переднего, бокового и заднего доступов, а также не требует интраоперационного применения дорогостоящего высокотехнологичного оборудования. Таким образом, основной задачей, стоящей перед спинальными хирургами в настоящее время, является малотравматичное восстановление биомеханической стабильности позвоночного столба с полноценной функциональной реабилитацией в кратчайшие сроки.

About the authors

Vadim A. Byval’tsev

Irkutsk State Medical University

Email: byval75vadim@yandex.ru
Dr. med. sci., Head of scientific-clinical department of neurosurgery and orthopaedics of ISCST; Head of Chair of neurosurgery of ISMU; Prof., ISMAPE Chair of traumatology, orthopaedics and neurosurgery Irkutsk, Russia

A. A Kalinin

Irkutsk State Medical University

Irkutsk, Russia

A. K Okoneshnikova

Irkutsk State Medical University

Irkutsk, Russia

Yu. Ya Pestryakov

Irkutsk State Medical University

Irkutsk, Russia

References

Supplementary files