Импланты в спинальной нейрохирургии

Для того чтобы читателю было проще понять масштабы рынка имплантов для спинальной хирургии, мы приводим несколько статистических примеров:

• По величине затрат боль в спине в структуре здравоохранения занимает сегодня 1 место. В США величина прямых и непрямых расходов на нее превышает 50 миллиардов долларов в год.

• Боль в спине в США занимает 1 мест среди причин обращения к врачу, и ежегодно ей страдают более 10 миллионов человек.

• Боль в спине в США занимает 1 место среди причин неявки на работу.

• Заболевания позвоночника лежат в основе 35% всех госпитализаций в стационары ортопедического профиля.

• В мире сегодня практикуют около 7500 спинальных хирургов.

• На сегодняшний день насчитывается более 220 заболеваний позвоночника.

• За последние годы США разработано более 100 новых имплантов для лечения заболеваний позвоночника.

• С 1998 по 2000 год в спинальной индустрии появилось около 30 новых компаний, совместных предприятий и представительств.

• Ежегодный оборот рынка спинальной индустрии превышает 2,5 миллиарда долларов, поэтому с уверенностью утверждать, что он является наиболее стремительно развивающимся сегментом в ортопедической промышленности. Темпы ежегодного роста этого рынка составляют примерно 25%.

Введение

Распространено мнение, что операции на позвоночнике в первую очередь направлены на формирование спондилодеза, который удается достичь в 80-95% случаев. Новейшая история ортопедии позволяет проследить динамику развития перехода от артродеза (исключения движений) - к артропластике (восстановлению движений).

В 50-е годы, еще до изобретения протеза тазобедренного сустава (в начале 1960-х), пациентам выполнялся артродез с одной лишь целью - избавить его от выраженного болевого синдрома. В 1970-х, спустя 10 лет изучения последствий протезирования, артропластика оказалась на пути к тому, чтобы стать «золотым стандартом» лечения деформирующих артрозов и переломов тазобедренного сустава, связанных с остеопорозом. С этого момента рынок тотального протезирования суставов начал свое стремительное развитие.

Развитие новых технологий привело к трансформации классической ортопедии в реконструктивную. На производство ортопедической продукции (протезы тазобедренных, коленных и плечевых суставов) ежегодно расходуется около 2,5 миллиарда долларов. Аналогичные изменения произошли и в спинальной хирургии, поэтому спинальный рынок сегодня считается одним из наиболее стремительно развивающихся и прибыльных.

Анатомии позвоночника.

p.8

Позвоночник выполняет 2 основные функции: (1) поддержание вертикального положения тела в пространстве; и (2) протективную. Позвоночник взрослого человека состоит из 33-34 соединенных между собой позвонков, которые образуют шейный (7 позвонков), грудной (12 позвонков), поясничный (5 позвонков), крестцовый и копчиковый отделы (5 и 3 позвонков соответственно).

Позвоночник человека имеет три физиологических изгиба. Сразу после рождения, позвоночник ребенка находится в кифотическом положении (кифозе). По мере того, как ребенок начинает ползать и ходить, развиваются физиологические изгибы в шейном и поясничном отделах позвоночника - лордозы. Физиологические изгибы необходимы позвоночнику для поддержания равновесия, гибкости и щадящему распределению нагрузки.

Виды позвонков
Вид	Количество позвонков	Отдел	Аббревиатура
Шейные	7	Шейный отдел	C1-C7
Грудные	12	Грудной отдел	T1-T12
Поясничные	5	Поясничный отдел	L1-L5
Крестцовые	5	Тазовый отдел	S1-S3
Копчиковые	3	Хвостовая кость	Нет

P.8

РИСУНОК 1- вид тела позвонка сверху.

P.9

Межпозвонковый диск представляет собой структуру, состоящую из пульпозного ядра (по консистенции напоминающего гель) и фиброзного кольца. Основная функция межпозвонкового диска - амортизирующая. Диск младенца на 80% состоит из воды. С возрастом происходит дегенерация диска, обусловленная процессом деполимеризации мукополисахаридов.

P.11

Фиброзное кольцо межпозвонкового диска имеет слоистое строение с характерным концентрическим расположением коллагеновых волокон. Волокна каждого из слоев фиброзного кольца имеют оппозитную ориентацию. На РИС. В видно, что волокна фиброзного кольца расположены под углом 30 градусов (по отношению к вертикальному расположению межпозвонкового диска).

P.12

По мере старения организма происходит дегидротация межпозвонкового диска, в результате чего он становится более жестким. Межпозвонковые диски могут дегенерироваться: они истончаются, происходит выпячивание материала диска, формируются грыжи дисков или оссификаты.

История развития спинальной промышленности.

Впервые, некоторые заболевания позвоночника и методы их лечения описаны в трактате, написанном между 1900 и 2500 годами д.н.э. В этом трактате, расшифрованном Henry Breasted’м в 1922 году, мы находим описание клиники и лечения нестабильности позвоночника и травмы спинного мозга. Обращает на себя внимание тот факт, что в этом труде высказывается мнение, что лечить травму спинного мозга бесполезно. Скорее всего, это связано исключительно с неумением врачей того времени лечить такие повреждения, что и приводило к 100% смертности таких пациентов.

Первые шаги спинальной хирургии.

Впервые о методиках проволочной фиксации и фиксации винтами сообщили в своих работах Wilkens в 1887 году, Lange в 1887 году, Hadra в 1891 году, Albee в журнале Американской Медицинской Ассоциации в 1911 году ( «Journal of the American Medical Association») и Hibbs в Журнале Хирургии Костей и Суставов в 1924 году («Journal of Bone and Joint Surgery»). Однако эти методики считались чересчур радикальными и изучались вплоть до Второй Мировой Войны. До этого, целью большинства операций, которые выполнялось по поводу травм, дегенеративных заболеваний и опухолей было проведение декомпрессии. В отличие от спинальной нейрохирургии, которую мы наблюдаем сегодня, ранее нестабильность, связанную с дегенеративными заболеваниями диска или спондилолистезом редко оперировали с применением методик проволочной или винтовой фиксации.

Внедрению методик фиксации мы обязаны: 1) Hadra, 1891 г.- применил проволочную фиксацию за остистые отростки при переломе шейного отдела позвоночника. 2) Wilkins, 1897 г.- применил проволочную фиксацию для стабилизации смещения T12-L1. 3) Lange, 1897- для стабилизации позвоночника применил металлические стержни.

Во время Второй Мировой Войны Sir Ludwig Guttmann, практикующий в Stoke Mandeville Hospital (Англия) изменил традиционно негативные взгляды хирургов того времени на эффективность и безопасность фиксации позвоночника, достигнув наилучших клинических результатов после таких операций, сочетая их с прохождением полного курса реабилитационных программ.

Его результаты снизили частоту смертности до 80%, способствовали изменению взглядов хирургов и стимулировали огромный скачок в развитии технологий, происшедший в период с 1940 по 1965 годами.

Mixter и Barr в 1934 году первыми сообщили о хирургическом удалении межпозвонкового диска, предположив, что грыжевое выпячивание диска вызывает боль и нестабильность в позвоночном сегменте и поэтому ее нужно удалять.

До 1937 года результаты операций с использованием металлоконструкций были плохими. Частично это объяснялось недостатками самих материалов для внутренней фиксации. Использование стали, нередко вызывало формирование свищей и другие инфекционные осложнения. Другие металлы, такие как золото, не обладают необходимыми прочностными характеристиками для того, чтобы использоваться для жесткой фиксации позвоночника.

В 1937 году д-р Venable для внутренней фиксации применил «Vitallium», сплав кобальта и хрома. С этого момента и с момента появления имплантов из нержавеющей стали, качество хирургического лечения стало улучшаться.

В период с 1940-1965, доктора Rogers и Harrington привнесли в спинальную хирургию значительные технологические улучшения. В статье, опубликованной в «Journal of Bone and Joint Surgery» в 1942 году, Rogers описывает новые методики хирургического лечения переломов шейного отдела позвоночников со смещением. Эта конструктивная статья стала отправным пунктом развития концепции о лечения травм шейного отдела позвоночника.

В 1962 году Harrington применил систему крючков и стержней, названную впоследствии в его честь. Эта система стала «золотым стандартом» фиксации позвоночника и применяется до сих пор. Система, разработанная Harrington’м, произвела революцию в хирургии грудного и поясничного отделов позвоночника благодаря тому, что в ней сочетаются элементы внутренней фиксации с возможностью осуществления дистракции или компрессии. Система Harrington’а расширила диапазон возможных хирургических вмешательств. Простота ее установки революционизировала декомпрессионную хирургию позвоночника. В системе применяется «уникальная сила», образующаяся в результате использования жесткого крючка и стержня для внутренней фиксации и приложением сил дистракции или компрессии. Система Harrington способствовала развитию широко применяемых сейчас задних декомпрессионных операций. Впервые, система была применена для коррекции подросткового и пост - полиомиелитического сколиоза.

В 70-х годах, для коррекции грудного и поясничного сколиозов Eduardo Luque предложил использовать разработанные им самим стержни («Luque Rods»). Система Harrington’а и стержни Luque фиксировались к позвонкам с помощью проволоки, поэтому не обеспечивали достаточно прочной фиксации, необходимой для создания прочного спондилодеза (не более 50-70%).

P.14

В 1980-х система Harrington’а, для увеличения степени фиксации, была усовершенствована. Ротационная нестабильность, возникающая при ее применении, была минимизирована при помощи доведения стержневого компонента и внедрением втулок, уменьшающих кифотическую деформацию. Нужно отметить, что некоторыми учеными, занимавшимися изучением биомеханических аспектов применения описанных выше систем, было отмечено, что стержни часто вырываются при сгибании.

До 1980-х, для предотвращения миграции стержней, выполнялась фиксация нескольких уровней.