способ переднего спондилодеза

Формула изобретения

Способ переднего спондилодеза путем мобилизации васкуляризированного трансплантата ребра на питающей ножке, деления кости ребра поднадкостнично на фрагменты с сохраненным кровоснабжением и внедрения их в дефект, отличающийся тем, что после резекции множественных очагов деструкции тел позвонков скелетируют от надкостницы передние и боковые поверхности тел позвонков, расположенных между дефектами, поднадкостнично резецируют участки кости ребра, соответствующие расстояниям между дефектами, формируют костные фрагменты, равные длине соответствующих дефектов, внедряют эти фрагменты по типу распорки между телами позвонков, отграничивающих дефекты, укладывают мышечную муфту трансплантата надкостницей на скелетированные тела позвонков между дефектами, накрывают мышечную муфту трансплантата свободными краями париетальной плевры и скрепляют их швами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к хирургии позвоночника и может быть использовано в комплексе лечения опухолевых, инфекционных, травматических или иных многоочаговых деструкциий тел позвонков.

Известен способ переднего спондилодеза сегментированным трансплантатом из ребра на питающей ножке, поделенным поднадкостнично на васкуляризированные костные фрагменты и сложенного пополам, трех- или четырехкратно, применяемый при высоком риске развития псевдоартроза после резекции опухолевой инфекционной или травматической деструкции тел позвонков. [Nakamura Н, Yamano Y, Seki M, Konishi S. Use of folded vascularized rib graft in anterior fusion after treatment of thoracic and upper lumbar lesions. Technical note. J Neurosurg. 2001 Apr; 94(2 Suppl):323-7.] Ребро мобилизуют на сосудистой ножке (межреберная артерия и вена) на два уровня краниальнее от пораженных тел позвонков. Межреберные сосуды освобождают от окружающих тканей, таких как межреберный нерв, надкостница, мышцы и плевра. После кюретажа зоны поражения тел позвонков ребро поднадкостнично остеотомируют, формируя два-четыре костных фрагмента, таким образом, чтобы длина последних соответствовала длине заполняемого дефекта, а их кровоснабжение сохранялось через межреберную артерию и вену питающую трансплантат. Спондилодез осуществляют путем параллельного складывания и внедрения костных фрагментов в дефект по типу распорок.

При осуществлении данного способа транспозицию ребра осуществляют на сосудистой ножке (межреберная вена и артерия). Сосудистая ножка трансплантата, освобожденная от окружающих тканей и нерва, становится уязвима в отношении изгибов, перекрутов, сдавлений и растяжений на значительном протяжении. Кроме того, такой трансплантат лишен нервной регуляции и резервов регенерации сосудистой сети за счет ангиогенеза, который большей частью может проявляться в мышечной ткани. Все это увеличивает вероятность нарушения кровоснабжения и трофики костных фрагментов трансплантата, снижает резервы регенерации его фрагментов, повышая вероятность псевдоартроза. Данный способ используется для пластики только одного дефекта. Перекрытие костными фрагментами одного трансплантата дефектов нескольких тел позвонков, расположенных на расстоянии друг от друга, невозможно. Длина сосудов трансплантата ребра, связывающих и одновременно питающих его костные фрагменты, оказывается недостаточной для перемещения последних к удаленным друг от друга дефектам.

Наиболее близким к заявляемому является способ переднего спондилодеза, предложенный для использования в комплексе лечения грубых форм осевых деформаций позвоночника (Патент РФ на изобретение № 2145810. Матюшин А.Ф., Гаврилов В.А. Способ лечения грубых форм осевых деформаций позвоночника). Дефект тел позвонков замещают сегментированным трансплантатом ребра на питающей ножке с одним или несколькими короткими поперечными артифициальными дефектами, разделяющими костную часть ребра на васкуляризированные фрагменты, расположенные в толще мышечной муфты трансплантата. При этом концы крайних костных фрагментов ребра внедряют под углом в тела позвонков, отграничивающих дефект, и фиксируют чрескостным швом, сохраняя подвижность между фрагментами и телами позвонков. Коррекция деформации позвоночника и его первичная стабилизация на участке первично нестабильной пластики достигается за счет последующей имплантации корригирующего устройства.

Данный вид переднего спондилодеза предназначен для первично-нестабильной пластики, при которой фрагменты подвижны как по отношению друг к другу, так и по отношению к телам позвонков, что позволяет сохранить мобильность для последующего осуществления коррекции с использованием имплантируемых корригирующих или фиксирующих устройств. При такой пластике первичный тип сращения васкуляризированных фрагментов трансплантата ребра между собой и с телами позвонков невозможен вследствие их подвижности. В связи с чем костная консолидация занимает больше времени и становится возможной только через образование хряща с последующей его оссификацией (вторичный тип сращения).

Кроме того, костные фрагменты трансплантата ребра не находятся под воздействием осевых компрессионных сил в позвоночнике, что также затрудняет их сращение и не способствует гипертрофии и ремоделированию. Это задерживает формирование из фрагментов ребра цельного регенерата, формирующего вентральный костный блок, что нарушает опороспособность позвоночника.

Реваскуляризация трансплантата за счет ангиогенеза с образованием анастомозов между сосудами материнского ложа и элементами питающей ножки и мышечной муфты трансплантата в данном случае ограничена. Трансплантат расположен над материнским ложем по типу «перекидного моста» и поэтому контакт материнского ложа возможен только в области свободного конца мышечной муфты трансплантата. Несмотря на это первичная нестабильность приводит к постоянным смещениям конца муфты по отношению к поверхности ложа с образованием диастазов между ними, что, в конечном счете, препятствует формированию в этом месте капиллярных анастомозов.

Все выше изложенное ухудшает кровоснабжение костных фрагментов трансплантата, замедляет его приживление, процессы консолидации, гипертрофии и ремоделирования в нем. Это отрицательно сказывается на сроках и эффективности формируемого блока и повышает риск коллапса позвоночника и развития псевдоартроза.

Задачей изобретения является разработка способа переднего спондилодеза при многоочаговых деструкциях тел позвонков путем пластики и стабилизации двух и более удаленных друг от друга дефектов тел позвонков одним васкуляризированным трансплантатом ребра для достижения первичной и вторичной стабильности позвоночника и улучшения кровоснабжения в трансплантате и материнском ложе.

Поставленная задача решается за счет того, что передний спондилодез осуществляют путем мобилизации васкуляризированного трансплантата ребра на питающей ножке, деления кости ребра поднадкостнично на васкуляризированные фрагменты и внедрения их в дефект по типу распорки, при этом после резекции множественных очагов деструкции тел позвонков скелетируют от надкостницы передние и боковые поверхности тел позвонков, расположенных между дефектами, поднадкостнично резецируют участки кости ребра, соответствующие расстояниям между дефектами, формируют костные фрагменты, равные длине соответствующих дефектов, внедряют эти фрагменты по типу распорок между телами позвонков, отграничивающих дефекты, укладывают мышечную муфту трансплантата надкостницей на скелетированные тела позвонков между дефектами, накрывают ее свободными краями париетальной плевры и скрепляют их швами.

Решение поставленной задачи позволяет осуществить многоочаговую пластику и стабилизацию передних отделов позвоночника одним васкуляризированным трансплантатом ребра без использования дополнительных ауто- или аллотрансплантатов у пациентов с высоким риском развития псевдоартрозов. Это исключает необходимость в дополнительных трансторакальных вмешательствах с целью повторной вентральной стабилизации позвоночника, что в свою очередь снижает травматичность хирургического лечения и уменьшает сроки госпитализации у сложной категории пациентов с многоочаговыми обширными деструкциями тел позвонков различной этиологии.

Технический результат достигается за счет того, что создаются благоприятные биомеханические и биологические условия для ускоренного сращения трансплантата с телами позвонков и быстрого формирования блока.

Внедрение фрагментов трансплантата в дефекты по типу распорок способствует достижению первичной механической стабильности позвоночника. Действуя как распорки, фрагменты кости трансплантата не позволяют произойти коллапсу позвоночника в зонах дефектов и находятся неподвижно под воздействием компрессионных сил, что также является важнейшим фактором для реализации более быстрого, первичного типа сращения фрагментов-распорок васкуляризированного трансплантата с телами позвонков, минуя хрящевую фазу. Таким образом, за счет процессов регенерации в трансплантате и материнском ложе достигается уже вторичная стабильность.

В костных фрагментах трансплантата сохраняется и поддерживается адекватное кровоснабжение и иннервация, что позволяет им воспроизводить процессы регенерации автономно, независимо от состояния материнского ложа. Регенерация в таких случаях имеет двухстороннюю встречную направленность и действует как со стороны остатков тел позвонков, так и со стороны фрагментов трансплантата. Таким образом, первичная механическая стабильность и двухсторонняя направленность процессов регенерации делают возможной реализацию первичного типа сращения в короткие сроки.

Улучшению кровоснабжения трансплантата и материнского ложа способствуют процессы ангиогенеза, которые развиваются благодаря тому, что его мышечную муфту с ее свободным концом накрывают плеврой и скрепляют швами, а надкостницу с внутренней стороны муфты, соединяющей фрагменты ребра, укладывают на предварительно скелетированные тела позвонков. Кровоснабжение трансплантата улучшается постепенно через вновь образующиеся капиллярные связи в зоне контакта между мышечной муфтой трансплантата, ее надкостницей с одной стороны и скелетированными телами позвонков с прилегающими лепестками париетальной плевры с другой. Совмещение, непосредственный контакт и продолжительное удержание напротив друг друга этих активных в отношении ангиогенеза зон приводит к формированию капиллярных гетерокладических анастомозов. В процессе роста и регенерации эти анастомозы трансформируются в более крупные сосуды магистрального типа, формируя альтернативный источник кровоснабжения как трансплантата, так и материнского ложа. Это увеличивает циркуляцию крови в трансплантате и материнском ложе, улучшает трофику фрагментов распорок трансплантата и повышает их способность к ускоренной и более полной регенерации с поддержанием необходимой активности восстановительных процессов продолжительное время.

Фрагменты-распорки васкуляризированного трансплантата находятся под постоянной компресионно-ротационной нагрузкой. Изменения силовых импульсов последней стимулируют процессы функциональной регенерации кости через ее гипертрофию и ремоделирование с последующей трансформацией фрагментов ребра в регенераты в виде колонн. Эти процессы улучшают механические свойства блока, поскольку дополнительно увеличивают площадь опорного контура и поперечные размеры регенерата, что не только заполняет дефект, но и в дальнейшем позволяет избежать перелома регенерата при пиковых величинах нагрузок.

Через несколько месяцев после пластики надкостница муфты, соединяющей костные фрагменты трансплантата, формирует костную перемычку, которая не только соединяет фрагменты между собой, но и местами срастается с подлежащими скелетированными телами позвонков. Подобная форма блока увеличивает прочность спондилодеза за счет формирования из фрагментов ребра цельного регенерата, как единой спорно-фиксирующей системы.

Анатомические и антропометрические исследования указывают на то, что предлагаемый способ пластики целесообразно осуществлять в случае, когда пораженные тела позвонков расположены в пределах от Th2 до L2 и на расстоянии от одного до трех уровней друг от друга. Кроме того, при выборе трансплантата расчетная длина транспонируемого трансплантата ребра должна превышать длину зоны предполагаемой пластики, которая включает суммарную длину всех дефектов и расположенных между ними тел позвонков.

Способ осуществляют по типу нисходящей реконструкции в тех случаях, когда для транспозиции выбирают ребро, расположенное выше пораженных позвонков. Если по каким-либо причинам это невозможно, то используют восходящую реконструкцию. В этом случае выбирают ребро, расположенное ниже пораженных позвонков.

Рассекают межреберные мышцы по нижнему краю вышележащего и верхнему краю нижележащего (по отношению к перемещаемому ребру) ребер на протяжении от реберно-хрящевого сочленения до реберно-поперечного. Пересекают дистальный конец ребра на 1-2 см проксимальнее реберно-хрящевого соединения вместе с окружающей его мягкотканной муфтой. Ребро оттягивают кзади и изнутри продольно рассекают его костальную плевру и надкостницу на протяжении от поперечного отростка и на 5-8 см к периферии. Там же выделяют и поднадкостнично резецируют проксимальный участок ребра на длину предполагаемой питающей ножки (5-8 см). Мобилизованное ребро на питающей ножке заворачивают в увлажненную салфетку и укладывают в плевральной полости паравертебрально на время осуществления резекции пораженных тел позвонков.

Известными способами последовательно тотально или субтотально резецируют пораженные тела позвонков и замыкательные пластины тел отграничивающих дефекты. Тела позвонков, расположенных между сформированными дефектами, скелетируют от надкостницы по их передней и боковой поверхностям. Разгибают позвоночник на валике в зоне каждого дефекта и измеряют их длину, а также длину разделяющих их позвонков. Согласно полученным измерениям рассекают костальную плевру и надкостницу продольно, обнажая кость, поднадкостнично удаляют участок (участки) ребра, соответствующий расстоянию (расстояниям) между дефектами, и формируют костные фрагменты необходимой длины.

После повторного разгибания позвоночника на валике последовательно внедряют костные фрагменты-распорки трансплантата между телами позвонков, отграничивающих дефекты. При этом муфта трансплантата укладывается на тела позвонков, расположенные между дефектами, надкостницей к их скелетированной поверхности.

На всех этапах формирования трансплантата и после пластики дефектов осуществляют контроль сохранности кровоснабжения костных фрагментов трансплантата. Для этого используют портативный ультразвуковой допплеровский зонд (8-10 MHz). Ориентиром сохранности кровоснабжения фрагментов также служит наличие кровоточивости тканей трансплантата. Мышечную муфту трансплантата накрывают свободными краями париетальной плевры на ее концах и с боков на всем протяжении и скрепляют с плеврой узловыми швами.

Операцию завершают герметизацией плевральной полости с послойным ушиванием раны и оставлением дренажей известными способами.

Способ отработан в хроническом эксперименте. Оперировано и прослежено в сроки от 1 до 6 месяцев 4 собаки. Доклинические исследования показали, что все животные выжили. Операции прошли без осложнений. Клинико-биохимические показатели нормализовались в течение 45 дней после операции.

Доступ и оперативный прием анатомически осуществимы, способ физиологически дозволен и безопасен.

Эффективность способа подтверждается рентгеноспондилограммами, выполненными в боковой проекции в различные сроки после операции собаки с замещением двух удаленных друг от друга дефектов тел позвонков (Фиг.1; Фиг.2; Фиг.3).

Непосредственно после пластики (Фиг.1) достигнута первичная стабильность, коллапса и деформации позвоночника не сформировалось, костные фрагменты трансплантата (1 и 3) расположены в дефектах по типу распорок. Между фрагментами расположено тело Th7 позвонка (2).

В сроки 1 месяц после пластики (Фиг.2) костные фрагменты трансплантата не изменили своего положения и подвергаются перестройке. Вокруг фрагментов трансплантата в области их полюсов и по ходу муфты трансплантата формируются отдельные очаги (4) оссификации.

Через сто дней (Фиг.3) отдельные очаги оссификации слились, образовав цельный регенерат костной плотности. Костные фрагменты трансплантата увеличились в поперечнике и соединились посредством костной перемычки (5), образовав единый монолитный костный регенерат в виде буквы «П» с костными козырьками, покрывающими тела опорных позвонков (6 и 7).