Переломы стержней в хирургии деформаций позвоночника (анализ материала клиники и систематический обзор литературы)

Полный текст

Хирургия невозможна без осложнений, и оперативная коррекция деформаций позвоночника не является исключением. Существует ряд специфических вертебрологических осложнений, непосредственно связанных с металлоимплантатом (implant related complications — IRC): переломы стержней и шурупов, спонтанный демонтаж конструкции, смещение ее элементов, повреждение опорных костных структур, выстояние металлоимплантата под кожу. Осложнениям вертебральной хирургии посвящено огромное число исследований, но IRC отражены в них недостаточно и, что особенно заметно, недифференцированно, как некая однородная аморфная группа, составляющие элементы которой принципиально не отличаются друг от друга [1–4].

Переломам стержней эндокорректора как самостоятельной проблеме (а мы полагаем, что дело обстоит именно так) посвящено несколько работ [5–10], однако анализ их содержания не позволяет сделать вывод о частоте развития этого осложнения, поскольку рассматриваемые группы больных сравнительно невелики (максимум — несколько сотен), а полученные результаты весьма вариабельны (от 0 до 27 %). Авторы этих публикаций анализируют факторы риска переломов стержней, однако их данные подчас противоречивы, а потенциальное количество причин перелома стержня велико. Считаем важным отметить, что в отечественной литературе нам не удалось обнаружить публикаций по обсуждаемой проблеме.

Не все больные, включенные в исследование, были моложе 20 лет, однако дети и подростки составляли почти 70 % общего количества обследованных, а оперативное лечение пациентов различных возрастных категорий строится на единых принципах.

Цель — анализ современного состояния проблемы переломов стержней эндокорректора при деформациях позвоночника различной этиологии с учетом частоты и факторов риска развития этого осложнения.

Материал и методы

В исследование были включены 3833 пациента, оперированных в период с 1996 по 2018 г. по поводу деформаций позвоночника различной этиологии в возрасте старше 10 лет и не подвергавшихся операциям на позвоночнике до поступления в клинику: в возрасте 11–20 лет — 2670 (69,63 %) пациентов, 21–31 года — 852 (22,23 %) пациента, 31–40 лет — 252 (6,59 %) пациента, 41–50 лет — 59 (1,54 %) пациентов. Больные моложе 10 лет лечились в нашей клинике с применением многоэтапных методов «растущих стержней» (TGR, VEPTR). Возникшие при этом осложнения (переломы стержней, смещения захватов и т. д.) купировали в ходе очередной этапной дистракции. При переломах стержней у подростков и взрослых, которые подверглись единичному дорсальному вмешательству с использованием инструментария III поколения, применяли иной лечебный подход и потому выделили их в отдельную группу. Верхняя возрастная граница у таких пациентов — 46 лет. Критерии исключения: вентральный позвоночный инструментарий, ранее проведенные операции на позвоночнике. В качестве эндокорректора использовали современный позвоночный дорсальный инструментарий, в подавляющем большинстве случаев изготовленный из титановых сплавов. В до- и послеоперационном периоде исследовали спондилограммы в прямой и боковой проекциях в положении стоя.

Статистические методы. Эмпирические распределения данных проверяли на соответствие нормальному распределению по критерию Шапиро – Уилка. Все данные распределены ненормально (p < 0,001). Оценки представлены в виде медианы, I и III квартилей.

Гипотезу о равенстве числовых характеристик выборочных распределений в сравниваемых группах проверяли с помощью непараметрического U-критерия Манна – Уитни, рассчитывали смещения распределений с построением 95 % доверительного интервала.

Предикторы передней операции выявляли путем построения моделей логистических регрессий. Отдельные предикторы вентрального этапа вмешательства определяли с помощью построения однофакторных моделей. Перед построением многофакторных моделей рассчитывали коллинеарные коварианты путем вычисления коэффициента корреляции Пирсона. Из исходных многофакторных моделей, включающих коварианты с достигнутым уровнем значимости p < 0,300, в однофакторных моделях для дополнительного контроля методами прямого и обратного шага по информационному критерию Акаике (AIC) строили оптимальные модели многофакторной логистической регрессии. Модели, полученные прямым и обратным шагом, совпали.

Статистические гипотезы проверяли при критическом уровне значимости р = 0,05, то есть различие считали статистически значимым, если p < 0,05. Нижнюю границу мощности критерия принимали равной 80 %.

Все статистические расчеты проводили в программе Rstudio (version 1.2.5001 — © 2009–2019, США) на языке R (R Core Team (2015). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Австрия. URL: https://www.R-project.org/).

Результаты

В общей сложности переломы стержней металлоимплантатов выявлены у 85 больных из 3833, что составляет 2,2 %. У 3068 больных идиопатическим сколиозом (ИС) переломы отмечены 64 раза (2,1 %), у 374 с врожденными деформациями — 15 (4,0 %) раз, у 391 пациента с деформациями иной этиологии (нейрофиброматоз — 4, болезнь Шойермана — 1, нейромышечный сколиоз — 1) — 6 раз (1,5 %). Статистическая обработка показывает, что без учета ошибки множественных сравнений существует значимая разница между группами идиопатических и врожденных сколиозов (отношение шансов (ОШ) 0,51 [0, 28; 0, 97] (p = 0,027)), между врожденными сколиозами и прочими деформациями (ОШ 2,68 [0, 97; 8, 52] (p = 0,045)). С учетом поправки на ошибку множественных сравнений статистически значимой разницы в группах не обнаружено (табл. 1).

 

Таблица 1

Частота переломов стержней и этиология деформации позвоночника

Этиологические формы	Количество пациентов	Количество переломов n, % [95 % ДИ]	Двусторонний критерий Фишера
			ОШ [95 % ДИ] (p, скорректированное p)
1 — идиопатические	3068	64, 2,1 % [1, 6; 2, 7]	1–2: 0,51 [0, 28; 0, 97] (0,027*; 0,068) 1–3: 1,37 [0, 59; 3, 89] (0,570; 0,570) 2–3: 2,68 [0, 97; 8, 52] (0,045*; 0,068)
2 — врожденные	374	15, 4,0 % [2, 4; 6, 5]
3 — прочие деформации	391	6, 1,5 % [0, 7; 3, 3]

Примечание. Для учета эффекта множественных сравнений рассчитывали скорректированное p методом Бенжамини – Хохберга. ОШ — отношение шансов; ДИ — доверительный интервал.

 

Достаточно большое количество переломов стержней у больных врожденными деформациями позвоночника побудило нас отдельно рассмотреть эту группу пациентов. Расчеты показали, что статистически значимым фактором риска является исходная величина кифотического компонента врожденной деформации позвоночника более 100°. В этом случае ОШ перелома стержня повышается в 5,44 [1, 72; 16, 38] раза (р = 0,003).

Из 85 больных 60 были оперированы с применением только крючковой фиксации, 24 — гибридной (крючки и педикулярные шурупы) и 1 — после использования системы all screws. Эти различия статистически значимы (табл. 2). Суммарное количество пациентов в табл. 2 (3531) меньше вышеприведенного числа обследованных (3833), что связано с ошибками при внесении информации в электронную базу данных, однако неучтенные здесь наблюдения с переломами стержней не связаны.

 

Таблица 2

Частота переломов стержней и тип фиксации эндокорректора

Тип фиксации	Количество пациентов	Количество переломов n, % [95 % ДИ]	Двусторонний критерий Фишера
			ОШ [95 % ДИ] (p, скорректированное p)
1 — крючковая	1725	60, 3,5% [2, 7; 4, 5]	1–2: 1,82 [1, 11; 3, 07] (0.013*; 0,013*) 1–3: 20,5 [3, 5; 821] (<0,001*; <0,001*) 2–3: 11,3 [1, 8; 463] (0,002*; 0,003*)
2 — гибридная	1236	24, 1,9% [1, 3; 2, 9]
3 — педикулярная	570	1, 0,2 % [0, 0; 0, 9]

Примечание. Для учета эффекта множественных сравнений рассчитывали скорректированное p методом Бенжамини – Хохберга. ОШ — отношение шансов; ДИ — доверительный интервал.

 

Перелом одного стержня выявлен у 51 пациента, двух — у 34 пациентов. Уровень нарушения целостности стержня варьировал в значительных пределах: Th₆–Th₁₀ — 16 больных, Th₁₁–L₄ — 65, L₅–S₁ — 1 больной. Количество использованных при монтаже эндокорректора поперечных тяг (device for transverse traction — DTT) было различным: 1 — у 4 больных, 2 — у 78, 3 — у двух, в одном случае DTT не использовали. Мы обращаем на это внимание потому, что в процессе многолетней работы у нас сложилось впечатление, что локализация переломов стержней зависит от локализации DTT, которые стандартно располагались на концах конструкции. Измерение расстояния от DTT до места перелома стержня у 63 больных показало, что в 22 случаях оно не превышает 2,5 см, в 37 — варьирует от 3 до 17 см, а у одного больного перелом отмечен при отсутствии поперечной тяги.

Перелом стержня у 62 больных из 85 послужил поводом для повторного вмешательства — восстановление целостности стержня коннектором либо полная его замена. Показаниями к этой операции являлись потеря достигнутой коррекции и болевой синдром. У 18 больных из этих 62 отмечен рецидив перелома, что потребовало проведения от 2 до 4 повторных операций. Точные сроки перелома стержня в большинстве случаев выявить не удалось, хотя некоторые пациенты указывали на травму, которая могла стать причиной развития осложнения. В среднем повторное вмешательство осуществлено через 38,4 мес. (4–126 мес.) после корригирующей операции.

Была сделана попытка установить зависимость между частотой переломов стержней, с одной стороны, и такими факторами, как индекс массы тела (ИМТ), возраст пациентов и операция вентрального спондилодеза — с другой (табл. 3). Путем построения однофакторных моделей логистической регрессии выявлено, что:

• увеличение ИМТ на 1 повышает шансы перелома в 1,07 [1, 01; 1, 14] раза (p = 0,019);
• увеличение возраста на год повышает шансы перелома в 1,03 [1; 1, 06] раза (p = 0,039);
• статистически значимая связь вентрального этапа оперативного лечения (дискэктомия и межтеловой спондилодез аутокостью) с переломом отсутствует (p = 0,403).

 

Таблица 3

Общая характеристика исследуемых пациентов (N = 3529)

Переменные	Значения
Индекс массы тела, Me [IQR] М ± СD	19,2 [17, 4; 21, 2] 19,59 ± 3,35
Возраст, лет Me [IQR] M ± СD	16,4 [14, 3; 20, 3] 18,43 ± 6,45
Диагноз, n (%): болезнь Шойермана синдромальные сколиозы идиопатический сколиоз врожденный сколиоз	16 (0,5 %) 352 (10 %) 2820 (79,9 %) 340 (9,6 %)
Вентральная операция n, % [95 % ДИ]	1039, 29 % [28; 31]
Перелом стержня n, % [95 % ДИ]	83, 2 % [2; 3]

Примечение. ДИ — доверительный интервал; Me — медиана; IQR — межквартильный интервал; М ± СD — среднее арифметическое значение ± стандартное отклонение.

 

Отдельно были проанализированы факторы риска перелома стержня для возрастных групп до 20 лет и старше 20 лет (табл. 4, 5).

 

Таблица 4

Однофакторные логистические регрессии перелома стержня в группе пациентов в возрасте до 20 лет

Переменные	ОШ [95 % ДИ]	Уровень p
Индекс массы тела	1,07 [0, 98; 1, 16]	0,126
Возраст	1,12 [0, 99; 1, 28]	0,066
Передняя операция	0,82 [0, 43; 1, 49]	0,533
Возраст >15 лет	1,82 [1, 02; 3, 38]	0,048*

 

Таблица 5

Однофакторные логистические регрессии перелома стержня в группе пациентов в возрасте после 20 лет

Переменные	ОШ [95 % ДИ]	Уровень p
Индекс массы тела	1,05 [0, 95; 1, 15]	0,326
Возраст	0,98 [0, 92; 1, 04]	0,536
Передняя операция	0,86 [0, 34; 1, 92]	0,723

Примечение. ОШ — отношение шансов; ДИ — доверительный интервал.

 

Статистически значимым предиктором в группе до 20 лет являлся возраст больше 15 лет, у этих пациентов отношение шансов перелома стержня повышалось в 1,82 [1, 02; 3, 38] раза (p = 0,048). Для ИМТ статистически значимого порога относительно шансов перелома в группе до 20 лет обнаружено не было.

Статистически значимых предикторов в группе после 20 лет не выявлено.

Обзор литературных данных

Для сбора информации по обсуждаемой теме мы использовали международные базы данных Scopus, Medline, GoogleScholar. Кроме того, дополнительно проводили поиск публикаций по пристатейным спискам литературы.

Проблема переломов стержней эндокорректора существует со времен Харрингтона, но ортопедическая литература содержит удручающе мало сведений по этому вопросу (табл. 6). Тема эта многоаспектная, что предопределяет характер ее обсуждения.

 

Таблица 6

Литературные данные по проблеме переломов стержней в хирургии деформаций позвоночника

Авторы	Год	Количество больных	Возраст	Этиология деформации	Тип операции	Осложнения	Реоперации	IRC	Переломы стержней
Coe et al.	2006	4369	Подростки	ИС	Дорсальный инструментарий	221 (5,1 %)	–	28 (0,64 %)	–
Richards et al.	2006	1046	14,5 года	ИС	Дорсальный, вентральный инструментарий	–	172 операции у 135 больных (12,9 %)	15 (1,4 %)	–
Yang et al.	2006	35	Взрослые	Дегенеративный сколиоз	PSO	15 (42,8 %)	–	6 (22 %)	3 (11 %)
Carreon et al.	2007	702	14,2	ИСП	Дорсальный инструментарий	108 (15,4 %)	5 (0,71 %)	3 (0,43 %)	–
Mok et al.	2009	89	Взрослые	Дегенеративный сколиоз	Дорсальный инструментарий	–	25,8 %	4	0
Fu et al.	2011	23 918	13	Преимущественно ИСП	–	2020 (8,5 %)	–	371 (1,6 %)	–
Ramo, Richards	2012	452	14,6	Преимущественно ИСП	Дорсальный инструментарий	–	34 (7,5 %)	11 (2,4 %)	0
Smith et al.	2012	442	Взрослые	Дегенеративный сколиоз	Дорсальный инструментарий, PSO	–	–	–	30 (6,8 %), при PSO — 15,8 %
Akazawa et al.	2013	155	19	ИСП	Дорсальный инструментарий	–	–	–	8 (5,2 %)
Smith et al.	2014	200	Взрослые	Дегенеративный сколиоз	Дорсальный инструментарий, PSO	–	–	–	18 (9 %), после PSO — 22 %, без PSO — 4,7 %
Jain et al.	2015	1002	10–18 лет	Преимущественно ИСП	Дорсальный инструментарий	–	3,8 %	9 (0,9 %)	–
Smith et al.	2016	291	Взрослые	–	Дорсальный инструментарий, 64 % — вертебротомии	469 у 203 (69,8 %) больных	–	–	40 (13,7 %)
Ahmed et al.	2016	1435	15,2	ИСП	–	–	75 (5,2 %)	–	9
De la Garza Ramos et al.	2017	74 525	–	–	–	8,6 %, в ревизионной группе — 16,7 %	2052 (2,7 %)	0,4 %, в ревизионной группе — 5,3 %	–
Kavadi et al.	2017	26	19 —взрослые, 7 — дети	Сколиозы различной этиологии	PSO, VCR	–	–	–	7 (27 %)
Thamrong et al.	2018	526	взрослые	–	–	–	–	–	97 (18–4 %)

Примечание. ИС — идиопатический сколиоз; ИСП — идиопатический сколиоз подростков; PSO — транспедикулярная укорачивающая вертебротомия; IRC — осложнения, связанные с имплантатом; VCR — резекция позвоночного столба.

 

Частота осложнений и повторных вмешательств. Coe et al. проанализировали 6334 случая оперативного лечения идиопатического сколиоза подростков (ИСП) [11]. Осложнения выявлены в 363 случаях (5,7 %), частота IRC составила 0,25 %. По данным Richards et al., количество реопераций — 172 у 135 пациентов (12,9 %) из 1046 больных ИС [12]. По сведениям Carreon et al., из 702 больных ИСП у трех пациентов зарегистрирована поздняя несостоятельность (late failure) без расшифровки, которая потребовала реоперации [2]. Weiss, Goodall представили систематический обзор 287 работ [13]. Они сообщили, что частота осложнений в хирургии сколиоза варьирует от 0 до 89 %. В частности, послеоперационное прогрессирование деформации может быть следствием перелома стержня. Реоперации при деформациях позвоночника у взрослых, по данным Mok et al., отмечены в 25,8 % у 89 больных [14]. Fu et al. представили обзор осложнений, в который вошли 23 918 пациентов, оперированных по поводу деформаций позвоночника различной этиологии, средний возраст составил 13 лет [15]. Общее количество осложнений — 2020 (8,5 %), включая 1,4 % IRC. При идиопатическом сколиозе частота реопераций составила 7,5 % (34 из 452), при этом перелом стержня произошел только в одном случае [16]. По сведениям Jain et al., у 1002 пациентов детского возраста, оперированных по поводу деформаций позвоночника, повторная госпитализация отмечена в 8 % случаев, повторная операция — в 3,8 % [3]. Информации о переломах стержней авторы не представили. Ahmed et al. [1] проанализировали результаты оперативного лечения 1435 больных ИСП в возрасте от 10 до 22 лет. В сроки 5 лет после вмешательства реоперации проведены в 75 случаях (5,2 %), при этом в 22 случаях — в пределах 3 мес. после операции, в 10 — до 1 года, в 12 — до 2 лет, в 20 — до 5 лет и в 10 — после 5 лет. Авторы приводят данные литературы, согласно которым несостоятельность имплантата (IF — implant failure) встречается с частотой от 0,7 до 1,4 % [16]. Причины реоперации: расшатывание педикулярного шурупа (3), смещение крюка (2), выкручивание шурупа (2), переломы стержня и ложный сустав блока (9).

De la Garza Ramos et al. проанализировали 74 525 случаев хирургического лечения позвоночника у детей, причем 2052 операции были ревизионными (2,7 %). В целом количество осложнений в первичной группе составило 8,6 %, в ревизионной — 16,7 %. Осложнения, связанные с имплантатами, в группе первичных операций зарегистрированы в 0,4 % случаев, в ревизионной группе — в 5,3 % [17].

Частота переломов стержней. В обзоре Yang et al., включавшем 35 пациентов с PSO (pedicle subtraction osteotomy — транспедикулярная укорачивающая вертебротомия) в грудном и поясничном отделах, перелом стержня обнаружили у 11 % (3 случая) пациентов сначала с одной стороны, потом — с другой. Все переломы произошли в поясничном отделе, поскольку здесь больше нагрузка и отсутствует стабилизирующее влияние грудной клетки. Для изготовления стержней использовали титан, который не ухудшает качества МРТ-изображения, но хрупок и склонен к микропереломам. Во всех случаях потребовались реоперации [18]. Мультицентровое исследование Lykissas et al. показало, что переломы стержней достигают 6,8 % (30 из 442) в хирургии сколиоза: титановые сплавы — 8,6 %, сталь — 7,4 %, кобальт – хром — 2,4 % [19]. Akazawa et al. рассматривали результаты лечения 155 пациентов с деформациями различной этиологии (большинство — ИСП). Средний возраст пациентов составил 19 лет, средний срок наблюдения — 46 мес. Исходно угол по Коббу основной дуги составил 61°, средняя протяженность зоны инструментария равнялась 10 сегментам. Перелом стержня выявлен у 8 больных (5,2 %). Переломы происходили в среднем через 18 мес. после вмешательства. Уровень перелома варьировал от грудопоясничного до пояснично-крестцового отдела, причем у 6 больных перелом стержня отмечен близко к нижнему инструментированному позвонку [5].

Dailey et al. описали случай перелома двух стержней у 24-летней женщины с полным высвобождением одного фрагмента из головок шурупов и миграцией в ягодичную область, откуда он и был удален [6]. Kavadi et al. проанализировали частоту переломов стержней у 26 больных после операции трехколонной вертебротомии (PSO, VCR (vertebral column resection — резекция позвоночного столба). В 7 случаях (27 %) зарегистрированы переломы стержней, чаще (5 больных) — обоих. В 71 % наблюдений появились боли и нарушение сагиттального баланса, в остальных случаях симптомов не отмечено. Диагноз перелома устанавливали примерно через год после операции, 6 из 7 — на уровне вертебротомии. Среднее количество блокированных сегментов — 11,2. Применяли титановые стержни (все переломы), только у 2 детей — стальные. Срок перелома — 6–12 мес. [7].

Thamrong et al. исследовали частоту переломов стержней у взрослых пациентов после операции дорсального спондилодеза протяженностью до крестца: 526 больных в возрасте от 18 до 80 лет (в среднем 56,8), средний срок наблюдения — 57 мес. [10]. Переломы стержней констатированы в 97 случаях (18,4 %), при этом один стержень был сломан у 61 больного, два — у 36. Более надежными оказались стержни, изготовленные из нержавеющей стали. Перелом стержня авторы определяют как нарушение его целостности хотя бы в одном месте после первичного вмешательства. Перелом стержня зафиксирован в среднем через 39,6 мес. после операции: до 3 лет — у 51 больного, от 3 до 5 лет — у 23, от 5 до 10 лет — у 22 и свыше 10 лет — у одного пациента. У 36 больных с односторонним переломом отмечено 79 точек нарушения целостности, при этом у одного пациента стержень был сломан в четырех местах. Чаще всего стержни ломались на уровне сегментов L₅–S₁ и L₃–L₄. У 57 больных при самом позднем обследовании не выявлено болей и потери коррекции, другие 40 больных подвергнуты ревизионному вмешательству в связи с болевым синдромом, потерей коррекции, выстоянием имплантатов. Чаще оперировали пациентов с переломом обоих стержней, при этом временной отрезок между диагностикой перелома и ревизионной операцией составил 3 мес.

Серия работ Smith et al. посвящена переломам стержней после дорсальных вмешательств по поводу деформаций позвоночника у взрослых пациентов — это мультицентровые исследования, проведенные несколько различающимися по составу группами авторов [8, 9, 20]. Значительная часть пациентов во всех трех группах оперирована с применением PSO. В работе 2012 г. сообщено о 442 больных, среди которых перелом стержней отмечен у 30 (6,8 %). Стержни, изготовленные из кобальтохромового сплава, ломались достоверно реже, чем титановые. Боль была основным симптомом в 97 % случаев перелома стержня. Для 22 пациентов из 30 представлены показатели роста и веса перед операцией, ИМТ в этой группе составил 30, что соответствует категории ожирения. Перелом одного стержня выявлен у 21 больного, двух — у 9. Большинство стержней ломалось в поясничном и грудопоясничном отделах позвоночника. В 22 случаях использовали DTT (один или более), при этом только в трех случаях стержень был сломан на уровне поперечной тяги. Операция PSO осложнилась переломом стержней в 15,8 % (18 из 114) случаев. Средний временной отрезок между операцией и переломами стержней составил 15,7 мес. (2–73 мес.). Ревизионные операции проведены 26 больным из 30, ни в одном случае сломанные стержни не удаляли, проводили реконструкцию с восстановлением опороспособности конструкции. Авторам удалось установить связь переломов стержней с исходными нарушениями сагиттального баланса.

В публикации 2014 г. Smith et al. анализировали группу из 200 больных, переломы стержней выявлены у 18 (9 %) из них, причем после PSO — в 22 % случаев [9]. В третьей из работ группы Smith et al., посвященной осложнениям корригирующих вмешательств на позвоночнике у взрослых, частота переломов стержней констатирована на уровне 13,7 % (40 случаев на 291 больного) [20].

Факторы риска перелома стержня изучали ряд авторов. Wattenbarger et al. сообщили, что при использовании двухстержневой конструкции переломов стержней не было у всех 103 больных, а в группе пациентов, оперированных с применением одностержневой конструкции, переломы стержней отмечены 9 раз (21 %), из которых 6 случаев сопровождались болевым синдромом и 5 потребовали реоперации [21]. Akazawa et al. факторами риска перелома стержня после операций по поводу деформаций позвоночника считают постельный режим, дооперационный кифоз, маленький диаметр стержня, многократные вмешательства, использование подвздошных шурупов [5]. Факторами риска не являлись пол, ожирение, величина сколиотической деформации, металл, из которого сделан стержень. По мнению Soroceanu et al., абсолютный вес больного имеет большее значение в развитии биомеханических осложнений, чем ИМТ [22]. В качестве факторов риска они называют многочисленные сопутствующие заболевания, большую деформацию в сагиттальной плоскости. В публикации 2014 г. Smith et al. среди факторов риска отметили более старший возраст пациентов, ожирение, наличие вертебральных операций в анамнезе, сагиттальный дисбаланс, стержни из кобальтохромового сплава [9]. Kavadi et al., изучавшие результаты радикальных операций (PSO, VCR), среди основных причин назвали повышенное напряжение на стержнях и относительный дефицит костной ткани в месте ламинэктомии [7]. Thamrong et al., анализировавшие результаты спондилодеза с захватом крестца у взрослых пациентов, факторами риска считают сагиттальный дисбаланс, дооперационный поясничный кифоз, протяженность формируемого блока [10].

По Yoshihara et al., существует три варианта сплавов, из которых готовят стержни: железо – хром – никель (нержавеющая сталь), титан и его сплавы, сплавы на основе кобальта и хрома [23]. Титан характеризуется биосовместимостью, устойчивостью к коррозии, не влияет на качество МРТ-изображений. Стабильность фиксации стержня зависит от таких биомеханических свойств сплава, как предел текучести, жесткость и усталостная прочность. Идеальные цифры этих параметров неизвестны. Кроме того, имеют значение материал, длина, диаметр, форма, количество стержней. Так, Albers et al., Friska et al. показали, что двухстержневая конструкция существенно прочнее одностержневой при использовании как дорсального, так и вентрального инструментария в хирургии ИС [24, 25]. Интраоперационный изгиб может привести к появлению поверхностных микродефектов. Поверхностные микродефекты могут возникнуть и в месте контакта стержня с крюком или шурупом, что вызывает усталостное нарушение стабильности стержня — «чувствительность к царапине» (notch sensitivity). Как известно, концентрация напряжения в виде царапин, просечек и т. д. значительно влияет на усталость металла, потому что переломы почти всегда возникают в точке начального повышения напряжения.

Изгибы стержней и переломы. Lindsey et al. провели механическое исследование стержней (усталость металла) из титана и нержавеющей стали. Оказалось, что предварительно изогнутые с помощью французского изгибателя (french bender) стержни независимо от вида металла ломались в одном из мест изгиба [26]. Прямые стержни, как титановые, так и стальные, ломались в точке крепления головки шурупа к стержню. Kokabu et al. установили, что интраоперационное контурирование стержней для оптимизации анатомических взаимоотношений в грудном отделе позвоночника снижает риск их перелома [27]. Они изучали 46 больных ИСП и выяснили, что неправильный изгиб приводит к концентрации нагрузок в определенных точках, что может стать причиной усталостного перелома стержня.

Использование поперечных тяг в крючковых системах практически никто не оспаривал, однако повсеместный переход на педикулярные шурупы существенно изменил ситуацию. Garg et al., исследовав две группы больных — 377 человек, оперированных с использованием DTT и 123 без DTT, пришли к выводу, что поперечные тяги не дают никаких преимуществ при технике all screw у больных ИСП [28]. Более того, DTT могут быть причиной развития псевдоартроза за счет нарушения формирования костного блока по средней линии. При исследовании у взрослых оказалось, что ложные суставы в 69 % случаях формируются именно в месте расположения DTT [29]. К аналогичному выводу пришли Dhawale et al., проанализировавшие результаты оперативного лечения 125 больных ИСП (75 пациентов с DTT и 50 — без них) [30].

Еще один редко обсуждаемый аспект — удаление эндокорректора. Создатели инструментария Cotrel – Dubousset (CDI) рекомендуют не делать этого без необходимости, поскольку удаление массивного металлоимплантата — запаянного костью сформированного артифициального блока, — большое травматичное вмешательство [31]. Teles et al. считают, что удалять эндокорректор следует только по очень обоснованным показаниям, так как, по их данным, имплантат защищает позвоночный столб от неадекватных нагрузок (stress-shielding effect). В противном случае возможно развитие механических осложнений (перелом костного блока) при отсутствии травмирующего воздействия [32].

В целом, несмотря на весьма ограниченное количество исследований, проблема, связанная с имплантатами, достаточно серьезная. Renshaw писал: «Можно ожидать, что если пациент живет достаточно долго, вероятность перелома стержня становится реальной» [33]. Hawes предложил предупреждать больного и его родных о том, что операция может быть не последней [34].

Обсуждение

С годами накапливается опыт сколь прискорбных, столь и неизбежных осложнений в вертебрологической практике. При этом в хирургической вертебрологии существует ряд осложнений, которые допустимо считать специфическими, а именно осложнения, связанные с имплантатами, нагноения (ранние и поздние), развитие или усугубление неврологической симптоматики. Вопросам развития и лечения этих осложнений посвящено огромное количество исследований, хотя проблема IRC в этом плане, как мы полагаем, далека от разрешения. Исходя из литературных данных по переломам стержней эндокорректора в хирургии деформаций позвоночника, можно говорить о значительной неоднородности количественных показателей частоты развития осложнения и неоднозначности самой оценки проблемы.

Проанализированный нами клинический материал самый обширный из опубликованных — 3833 пациента, из которых у 85 констатированы переломы стержней. В клинике получают хирургическое лечение пациенты с деформациями позвоночника различной этиологии, и не только детского и подросткового возраста. В то же время мы исключили из исследования пациентов, оперированных в возрасте до 10 лет, поскольку хирургическая тактика применительно к этим детям принципиально отличается от таковой у больных других возрастных групп. Нас интересовали частота и факторы риска развития осложнения. Частота (2,2 %) оказалась сравнительно небольшой, особенно с учетом некоторых литературных данных. Этиология сколиоза фактором риска не является, но при врожденных деформациях переломы стержней в процентном отношении отмечены чаще, вероятно, в силу специфики этой патологии. Одна из особенностей — наличие в большом проценте случаев кифотического компонента деформации. Оказалось, что врожденный кифоз выступает фактором риска лишь по достижении величины 100°. В результате первого этапа двухэтажного вмешательства (дискэктомия) теоретически может снижаться опорность вентральной колонны позвоночника, что не является фактором риска развития осложнения. В то же время ИМТ, возраст (в том числе в возрастных группах до и после 20 лет, рассмотренных отдельно) и особенно тип фиксации эндокорректора могут влиять на количество осложнений, в частности, транспедикулярная фиксация гораздо реже сопровождается переломом стержня, чем гибридная или крючковая. Риск повреждения стержней повышается в возрасте от 15 до 20 лет. Предположение, что локализация перелома стержня связана с местом установки DTT, не получило убедительного подтверждения. Проведенный нами многофакторный анализ, разумеется, не может считаться окончательным хотя бы потому, что количество изучаемых факторов может быть сколь угодно большим.

Основным ограничением информативности исследования считаем неоднородность группы больных (хотя подавляющее их большинство — пациенты с идиопатическим сколиозом).

Заключение

Переломы стержней в хирургии деформаций позвоночника различной этиологии представляют собой одно из типичных осложнений. Его частота в больших группах исследования невелика. Риск развития этого осложнения повышается с увеличением ИМТ и возраста пациента, хотя для ИМТ статистически значимого порога относительно шансов перелома в группе до 20 лет не обнаружено. Современные педикулярные системы крепления эндокорректора к позвоночным структурам, в свою очередь, позволяют значительно снизить риск перелома стержней в послеоперационном периоде.

Дополнительная информация

Источник финансирования. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Этическая экспертиза. Исследование «Переломы стержней в хирургии деформаций позвоночника» одобрено комитетом по медицинской этике Новосибирского НИИТО им. Я.Л. Цивьяна Минздрава России (протокол № 019/19-1 от 10 апреля 2019 г.).

Все больные, поступающие в клиники ННИИТО им. Я.Л. Цивьяна для оперативного лечения, подписывают согласие на обработку и публикацию персональных данных.

Вклад авторов

М.В. Михайловский — разработка методологии исследования, анализ данных, написание всех разделов статьи.

А.С. Васюра — поиск и анализ данных литературы, обработка материала клиники.

В.Л. Лукинов — статистическая обработка данных, анализ полученных результатов, обсуждение их с соавторами.

Все авторы внесли существенный вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Об авторах

Михаил Витальевич Михайловский

ФГБУ «Научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: MMihailovsky@niito.ru
ORCID iD: 0000-0002-4847-100X
SPIN-код: 5828-8306
Scopus Author ID: 57028305800
http://www.niito.ru/childrensteenage.php

д-р мед. наук, профессор, главный научный сотрудник отделения детской и подростковой вертебрологии

Россия, 630091 ул. Фрунзе, 17, г. Новосибирск

Александр Сергеевич Васюра

ФГБУ «Научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна» Минздрава России

Email: MMihailovsky@niito.ru
ORCID iD: 0000-0002-2473-3140

канд. мед. наук, старший научный сотрудник отделения детской и подростковой вертебрологии

Россия, 630091 ул. Фрунзе, 17, г. Новосибирск

Виталий Леонидович Лукинов

ФГБУН «Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения РАН»

Email: MMihailovsky@niito.ru
ORCID iD: 0000-0002-3411-508X

канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией анализа стохастических дифференциальных уравнений

Россия, 630090, г. Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева, 6

Список литературы

Дополнительные файлы