Способ профилактики развития нестабильности межостистых фиксаторов Российский патент 2017 года по МПК A61B17/56 

Изобретение относится к медицине, а именно к вертобрологии, и может быть использовано при имплантации фиксирующих устройств.

При восстановлении утраченной стабильности позвоночных сегментов вследствие травмы или прогрессирования дегенеративно-дистрофических процессов широко используют динамические и ригидные фиксирующие устройства, которые позволяют протезировать различные утраченные функции сегментов, но, вместе с тем, достаточно часто при имплантации фиксаторов возникают проблемы, приводящие к нестабильности фиксаторов, в частности, одной из причин является избыточная компрессия в зонах контактов с костной и хрящевой тканями.

В клинической практике при имплантации в межостистые, межтеловые промежутки динамических или ригидных фиксирующих конструкций в 4,6-85,0% [1] случаев наблюдается развитие ишемии костной ткани в зонах контактов, ее резорбции с последующей нестабильностью фиксаторов и возобновление болевого синдрома.

Из литературы известно о проведенных экспериментальных исследованиях, которые показали нарушения физиологического внутрикорешкового кровотока после его сдавления [2, 3, 4], а также о влиянии кровоснабжения позвоночника на форму изменения трофики и нагрузки [5].

Известно воздействие различных ангиотропных препаратов, положительно влияющих на улучшение микроциркуляторных расстройств в тканях [6], что используется при хирургическом вмешательстве на позвоночнике для улучшения кровоснабжения корешка.

Однако медикаментозная коррекция невральных микроциркуляций не решает проблем нарушения оксигенации костной ткани в зонах контакта с фиксаторами.

Известен способ профилактики послеоперационных осложнений при лечении дегенеративно-дистрофических процессов в пояснично-крестцовом отделе позвоночника [7], включающий антиоксидантную медикаментозную терапию.

Однако послеоперационная медикаментозная терапия позволяет избежать ряда послеоперационных осложнений и развития вторичных дегенеративно-дистрофических изменений в смежных позвоночно-двигательных сегментах, но не может быть использована для профилактики развития нестабильности фиксатора в зонах контакта фиксатора с костной тканью. Так, при имплантации фиксирующих устройств в межостистые промежутки компрессия элементами фиксатора всех питающих ветвей остистого отростка может привести к развитию ишемии, гипоксии с изменением минерального обмена, а также к структурным и функциональным изменениям костной ткани с развитием нестабильности фиксирующих элементов.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа профилактики развития нестабильности межостистых фиксаторов при имплантации.

Технический результат - исключение возникновения избыточной компрессии при имплантации межостистых фиксаторов за счет контроля оксигенации костных структур, контактирующих с фиксатором, решается следующим образом.

В способе профилактики развития нестабильности межостистых фиксаторов при имплантации в межостистый промежуток установку фиксатора осуществляют при интраоперационном контроле за показателями сатурации в костной ткани остистого отростка, при этом сначала до установки фиксатора определяют базовую сатурацию в % с помощью датчика лазерного флуометра, который устанавливают на вершине остистого отростка, после чего осуществляют трансоссальную фиксацию с помощью цифрового динамометрического ключа, изменяя усилия до достижения закрепления фиксатора при сохранении базового показателя сатурации в пределах интервала допустимой величины.

Интраоперационный контроль за оксигенацией костных структур, контактирующих с фиксатором при его установке в межостистый промежуток позволяет, снизить степень интраоперационного повреждения тканей и компрессию в зоне контакта костной ткани остистого отростка с фиксатором, что снижает риск развития ишемии и вероятность структурных и функциональных изменений костной ткани и развитие нестабильности фиксатора.

Использование цифрового динамометрического ключа при установке фиксатора позволяет измерять величину усилий и изменять компрессионные нагрузки на костную ткань при закреплении фиксатора в межостистом промежутке в зависимости от показателей сатурации.

Проведенные авторами исследования показали зависимость оксиметрических показателей костных структур от величины компрессионной нагрузки при закреплении фиксатора и то, что избыточная нагрузка приводит к развитию нестабильности фиксирующих конструкций. Оксиметрические исследования ткани остистых отростков в контактных зонах с имплантатами были проведены у 17 пациентов при операциях по восстановлению стабильности поясничных сегментов. Для трансоссальной фиксации были использованы фиксаторы динамического и ригидного типов. Верификацию нестабильности люмбальных сегментов у всех пациентов проводили выполнением функциональной рентгенографии, при этом непосредственными показаниями к оперативному вмешательству являлись радикулярный и вертебральный болевые синдромы, резистентные к медикаментозной и физиотерапии.

Для интраоперационной оценки локального насыщения кислородом остистых отростков применялся комплекс «ЛАКК-М» (НПО ЛАЗМА, Россия, http://www.lazma.ru/rus/catalog/prod.php?pid=10), который обеспечивал одновременные измерения перфузии ткани кровью, сатурации гемоглобина кислородом (SO₂) и объем фракции гемоглобина (Vr) в зондируемой области с одномоментным транскутанным определением оксигенации в смежных околопозвоночных мышцах оксиметром FOR-SIGHT (MC-2000, USA). Компрессионные нагрузки на костную ткань при установке фиксатора контролировали динамометрическим ключом (SH-DMTQ-45) с цифровой индикацией момента силы при закреплении межостистого фиксатора. На Фиг. 1 представлено фото измерения сатурации в остистом отростке при имплантации динамического фиксатора: 1 - ЛДФ (лазерный доплеровский флуометр); 2 - сенсор спектроскопического регистратора; 3 - межостистый фиксатор; 4 - динамометрический ключ. Оценка SO₂ и Vr производилась по методологии абсорбционной спектроскопии на основе разных оптических свойств оксигенированных и дезоксигенированных фракций гемоглобина. Глубина оптического зондирования не менее 1,0 мм, что отражало уровень насыщения кислородом плотной и губчатой ткани остистых отростков.

Анализ ЛДФ-грамм подтвердил, что при неконтролируемой имплантации межостистых фиксаторов избыточная компрессия остистого отростка имплантатом приводит к изменению газообмена, снижению потребления тканью кислорода, что служит развитием ишемии костной ткани с последующими изменениями минерального обмена, развитием резорбции и нестабильности фиксатора.

Исследования показали, что установление параметров компрессионной нагрузки, с помощью цифрового динамометрического устройства, при которых оксиметрические показатели соответствовали базовым (измеренным до имплантации (Б)) в пределах интервала допустимой величины (Б±3,7%), не приводило к критическим снижениям кислорода на измеряемых зонах контакта фиксатора и остистого отростка (среднестатистическая величина - 65,1±3,7%). При избыточной компрессионной нагрузке (более 30 Н/м - шаг градации компрессии фиксатора на поверхность остистых отростков составлял 5 Н/м) оксиметрические показатели неуклонно снижались, достигая критического значения (10-15%), что требовало снижения компрессии. Величиной компрессии для закрепления фиксатора являлась величина 25-28 Н/м, при которой оксиметрические показатели достигали базовых значений в пределах допустимого интервала 65,1±3,7%.

Таким образом, интраоперационный контроль за показателями оксигенации контактирующих с фиксатором костных структур позволяет при установке фиксатора исключить избыточную компрессию с сохранением васкуляризации костной ткани, что снижает опасность повреждения костной ткани, ее резорбцию и предотвратить нестабильность фиксаторов.

Способ осуществляют следующим образом.

При операциях по восстановлению стабильности поясничных сегментов в межостистый промежуток имплантируют фиксатор. При имплантации используют динамические или ригидные фиксаторы и цифровой динамометрический ключ (SH-DMTQ-45) для определения момента силы в Н/м. Измерения и контроль показателей сатурации во время операции производят лазерным флуометром «ЛАКК-М» (исполнение 2).

До трансоссальной фиксации на вершину остистого отростка позвонка устанавливают оптический датчик лазерного флуометра «ЛАКК-М» и определяют базовую сатурацию в %. Используя цифровой динамометрический ключ, осуществляют установку фиксатора с увеличением момента силы (по цифровым показаниям), интраоперационно контролируя показания сатурации. Оптимальными усилиями закрепления фиксатора являются усилия при сохранении базовых показателей сатурации в пределах допустимого интервала. При превышении усилий закрепления фиксатора показатели сатурации на вершине остистого отростка снижаются вплоть до критических (ниже 10-15%), что указывает на возможное развитие грубой ишемии костной ткани и надкостницы остистого отростка. Необходимо уменьшать усилия динамометрического ключа до восстановления показателей сатурации на вершине отростка.

Клинический пример. Больной К., 34 года, оперировался по поводу задне-боковой грыжи диска L4-5 с нестабильностью в данном сегменте с выраженным болевым вертебральным и корешковым синдромом. Интраоперационно: удалена задне-боковая грыжа диска, сдавливающая манжету корешка L5, выполнен кюретаж диска с его промыванием. Определилась выраженная сегментарная нестабильность в сегменте L4-5, в связи с чем больному показана межостистая фиксация с применением динамической конструкции.

Иссечена межостистая связка и фрагмент желтой связки, измерена величина межостистого промежутка - 12 мм. По размеру межостистого промежутка подобран необходимый для имплантации межостистый фиксатор - «Уралфлекс» №12 (каталог фирмы «Орфо», Россия, http://orfo-med.ru/catalog/dorsalnye-systems/dinamicheskie-dorsalnye/).

До трансоссальной фиксации межостистого фиксатора «Уралфлекс» на вершину остистого отростка L4 был установлен оптический датчик лазерного флуометра «ЛАКК-М» (НПО ЛАЗМА, Россия), и определена базовая его сатурация, которая составила 67%. Затем используя цифровой динамометрический ключ с определением момента силы в Н/м, в межостистый промежуток был введен фиксатор с усилием закрепления 35 Н/м. Контроль за показателями сатурации на вершине остистого отростка показал снижение величины сатурации ниже 15%, что указало на превышение компрессии и возможность развития грубой ишемии костной ткани и надкостницы остистого отростка. Для восстановления базовой сатурации на вершине отростка усилия динамометрического ключа уменьшают, так чтобы показания сатурации на флуометре приближались к базовой величине 67%. При уменьшении усилия динамометрического ключа до 30 Н/м показатели сатурации достигли требуемой величины и сохранялись в пределах интервала допустимой величины - 67±3,7%. Сохранение показателей сатурации в пределах базовой величины при усилии динамометрического ключа 30 Н/м является подтверждением сохранения нормальной васкуляризации отростка и, следовательно, отсутствия фактора для развития ишемической резорбции в зонах фиксации конструкции для последующего развития нестабильности фиксатора. Фиксатор был закреплен в межостистом отростке при усилии 30 Н/м. При проведении через 6 и 12 месяцев после операции контрольной функциональной рентгенографии развития рецидивов нестабильности в оперируемых сегментах, зон резорбции в остистых отростках не наблюдалось.

Таким образом, закрепление межостистого фиксатора при интраоперационном контроле оксигенации костных структур, контактирующих с фиксатором, позволяет исключить избыточную компрессию при имплантации межостистых фиксаторов, что является профилактикой развития нестабильности межостистых фиксаторов.

Источники информации

1. Kim DH, Tantorski М, Shaw J, et al. Occult spinous process fractures associated with interspinous process spacers. Spine. 2011; 36; E 1083.

2. Onda A. Effects of Lidocaine on Blood Flow and Endoneurial Fluid Pressure in a Rat Model of Herniated Nucleus Pulposus / Onda A., Yabuki S., Kikuchi S. // 2001. - №26. - 2186-2192.

3. Onda A, Otani K, Konno S, Kikuchi S. Mid-termand long-term followup data after placement of the Graf stabilization system for lumbar degenerative disorders. J Neurosurg Spine 5: 26-32, 2006.

4. Van Schaik, J.P., Verbiest, H., and Van Schaik, F.D., 1985, "The Orientation of Laminae and Facet Joints in the Lower Lumbar Spine," Spine, 10(1), pp. 59-63.

5. Илизаров Г.А., Мархашов A.M. Кровоснабжение позвоночника и влияние на его форму изменений трофики и нагрузки. - Южно-Уральское книжное издательство, 1997.

6. Kettler, A. and Wilke, H.J., 2006, "Review of Existing Grading Systems for Cervical or Lumbar Disc and Facet Joint Degeneration," Eur. Spine J., 15, pp. 705-718.

7. Чехонадский A.A. Современный комплексный подход к лечению пациентов с грыжами диска пояснично-крестцового отдела позвоночника. URL: http://neiro-sgmu.ru/component/content/article/9-novoe-na-sajte/13-sovremennyj-kompleksnyj-podkhod-k-lecheniyu-patsientov-s-gryzhami-diska-poyasnichno-kresttsovogo-otdela-pozvonochnika (дата обращения 24.02.2016).

Изобретение относится к вертебрологии и может быть применимо для профилактики развития нестабильности межостистых фиксаторов при имплантации в межостистый промежуток. Установку фиксатора осуществляют при интраоперационном контроле за показателями сатурации костной ткани остистого отростка. До установки фиксатора определяют базовую сатурацию в % с помощью датчика лазерного флуометра, который устанавливают на вершине остистого отростка. Осуществляют трансоссальную фиксацию с помощью цифрового динамометрического ключа, изменяя усилия до достижения закрепления фиксатора при сохранении базовой величины показателей сатурации в допустимых пределах. Способ позволяет исключить избыточную компрессию, уменьшить риск развития нестабильности фиксаторов. 1 ил.

Способ профилактики развития нестабильности межостистых фиксаторов при имплантации в межостистый промежуток, отличающийся тем, что установку фиксатора осуществляют при интраоперационном контроле за показателями сатурации костной ткани остистого отростка, при этом сначала до установки фиксатора определяют базовую сатурацию в % с помощью датчика лазерного флуометра, который устанавливают на вершине остистого отростка, после чего осуществляют трансоссальную фиксацию с помощью цифрового динамометрического ключа, изменяя усилия до достижения закрепления фиксатора при сохранении базовой величины показателей сатурации в допустимых пределах.