Kaip veikia stuburo sraigčių sistemos osteoporozės sergančių pacientų atveju?

Kai chirurgas įdeda stuburo sraigtais į osteoporozinį kaulą, mechaninė aplinka yra esminiu būdu kitokia nei sveikoje stuburo kaulo dalyje. Osteoporozė sumažina kaulų mineralinį tankį ir sutrikdo trabekulinę struktūrą, todėl stuburo kūno kankorėžinėje dalyje lieka žymiai mažiau medžiagos, kad būtų užtikrintas nugaros stuburo sraigės sukibimas. Rezultatas – matomas traukos stiprumo, svyravimų atsparumo ir ilgalaikės fiksacijos patikimumo sumažėjimas. Tikslus supratimas, kaip nugaros stuburo sraigė elgiasi šiomis sąlygomis, yra būtinas bet kuriai klinikei, gydant degeneracinę ar trauminę stuburo patologiją vyresnio amžiaus žmonių populiacijoje.

Kliniškai rizika yra didelė. Nepavykusios stuburo sraigto implantacijos osteoporozės sergančiame paciente gali sukelti konstrukcijos atlaisvinimą, kaimyninių segmentų perkrovą arba skausmingos pakartotinės operacijos būtinybę. Tačiau ši procedūra dažnai yra neišvengiama, nes osteoporozės sergantys pacientai dažnai patiria būtent tuos slankstelių lūžius ir nestabilumus, kurie reikalauja chirurginio stabilizavimo. Šiame straipsnyje nagrinėjamas stuburo sraigto veiksmingumo profilis mažo tankio kauluose, biologiniai ir mechaniniai fiksavimo praradimo veiksniai bei šiuolaikinės stuburo chirurgijos taikomos augmentacinės strategijos, skirtos atkurti patikimą sraigto fiksavimą pažeistuose slanksteliuose.

Kodėl osteoporozė pablogina stuburo sraigto fiksavimą

Sumažėjusio fiksavimo mechaninis pagrindas

Sluoksninės sraigto fiksacija pasiekiamas daugiausia dėl jos siūlų įsikibimo į aplinkinę kaulinę trabekulinę kaulo struktūrą. Sveikuose slanksteliuose tanki kaulinė kaulinė tinklinė struktūra platina apkrovą plačiai aplink sluoksninės sraigto kūną. Osteoporozės metu ta pati kaulinė tinklinė struktūra suplonėja ir susiduria su skylėmis, todėl sluoksninės sraigto siūlų ir kaulo sąlyčio plotas smarkiai sumažėja. Biomechaniniai tyrimai nuolat parodo, kad standartinės sluoksninės sraigto ištraukimo jėga sumažėja 30–60 procentų, kai kaulo mineralinė tankis nukrenta žemiau osteoporozės ribos. Ciklinės apkrovos metu vykstantis sukimosi (toggling) reiškinys pagreitina šį pablogėjimą, plečia tarpą tarp sluoksninės sraigto ir kaulo sąsajos srityje ir sukelia mikrojudėjimą, kuris trukdo biologinei integracijai.

Kortikalinės kaulo struktūros įsikibimas ir dvigubo kortikalinio kaulo technikos

Viena kompensacinė strategija – stuburo sraigto galą perstumti per tolimąją slenksčio kaulo kortexą, užtikrinant dviejų kortexų fiksaciją. Kortikaliniame kaule yra žymiai daugiau stiprumo nei kaulų smegenyse net osteoporozės sergančiems pacientams, todėl abiejų kortexų įtraukimas į stuburo sraigto galą gali žymiai pagerinti ašinį ištraukimo pasipriešinimą. Tačiau tai padidina priekinės kraujagyslinės žalos riziką, ypač juosmeninėje stuburo srityje. Todėl chirurgai turi sverti papildomą mechaninį pranašumą, kurį suteikia dviejų kortexų stuburo sraigto įdėjimas, prieš konkrečius kiekvieno slenksčio lygio anatominius pavojus. Krūtininėje stuburo dalyje, kur stuburo smegenys yra tiesiog už užpakalinio kortexo, klaidos riba yra dar siauresnė.

Kaulų cemento stiprinimas stuburo sraigto stabilumui

Kaip cemento stiprinimas keičia fiksavimo aplinką

Polimetilmetakrilato cemento stiprinimas tapo plačiausiai naudojamuoju būdu stiprinti stuburo sraigtes osteoporozės pažeistuose kauluose. Šioje technikoje per perforuotą špagą įdedama kanuliuota stuburo sraigtė, o per pačią stuburo sraigten įleidžiamas mažos klampumo cementas kontroliuojamu slėgiu. Cementas užpildo trabekulinės kaulų struktūros tuščiasias erdves aplink stuburo sraigten ir polimerizuojasi į standų apvalkalą, kuris žymiai padidina efektyvią sąlyčio plotą. Pradėjus traukti sustiprintą stuburo sraigten, jos ištraukimo jėga buvo nustatyta esanti lygi ar net didesnė nei įprastos stuburo sraigties ištraukimo jėga normalaus tankio kauluose. Tai daro cementu sustiprintą fiksaciją patikima parinktimi tais atvejais, kai osteoporozė kitaip padarytų konstrukciją nepakankamai tvirtą.

Kliniški aspektai, susiję su cementu sustiprintų stuburo sraigčių naudojimu

Per stubinės varžtų sraigtes įpurškiamo cemento kiekis ir klampumas turi būti tiksliai kontroliuojami. Per didelis cemento kiekis padidina epiduralinio arba kraujagyslinio pratekėjimo riziką, dėl kurios gali atsirasti neurologinė žala arba plaučių embolija. Fluoroskopinė arba KT nukreipta stubinės varžtų stiprinimo procedūra padeda chirurgui realiuoju laiku stebėti cemento judėjimą ir sustabdyti įpurškimą prieš prasiskverbdamas už nustatytų ribų. Perforuotų stubinės varžtų konstrukcijos su keliais mažais šoniniais angomis, o ne viena distaliaus anga, skatina vienodesnį cemento pasiskirstymą aplink stuburo sraigtais varžto kūną ir sumažina kryptinio pratekėjimo link stubinės smegenų kanalo tikimybę. Svarbu ir paciento atranka: stubinės varžtų stiprinimo procedūros metu cemento pratekėjimo rizika yra didesnė, kai užpakalinė slankstelio siena yra įtrūkusi arba nepakankama.

Sudėtingos stubinės varžtų konstrukcijos osteoporozės sąlygomis

Išplečiamosios ir kintamojo kampo varžtų konstrukcijos

Be cemento papildymo, implantų inžinieriai sukūrė stuburo sraigčių geometriją, specialiai skirtą geriau veikti mažos tankio kauluose. Išsiplečiančiosios stuburo sraigčių sistemos po įdėjimo išplečia spindulinius sparnus arba peilius, mechaniniu būdu susijungdamos su aplinkiniu kaulų trabekulinės struktūros tinklu taip, kaip įprastinė stuburo sraigčių negali pasiekti. Šis išsiplėtimas apkrovą paskirsto didesniame kaulo tūryje, sumažindamas įtempimų koncentraciją sraigtų ir kaulo sąsajos vietoje. Kintamojo kampo stuburo sraigčių sistemos leidžia chirurgui optimizuoti trajektoriją po pradinio įdėjimo, kas ypač naudinga, kai suplanuotas įėjimo taškas turi nepakankamą kaulo tankį ir šiek tiek pakeista trajektorija leistų užimti tankesnę vietinę kaulo struktūrą. Abi šios konstrukcijos siekia padaryti stuburo sraigtį atsparesnį netolygiam tankio pasiskirstymui osteoporozės paveiktuose slanksteliuose.

Kortikalinių kaulų trajektorijos technikos

Kortikalinės kaulo trajektorijos technika pakeičia stuburo sraigto kelią taip, kad sraigtas eitų per didesnį tankaus kortikalinio kaulo ilgį šoninėje kaulo atšakoje ir užpakalinėje slankstelio kūno dalyje. Standartinis šoninės kaulo atšakos stuburo sraigtas eina į vidų, daugiausia praeidamas per smulkų kaulą. Kortikalinės trajektorijos stuburo sraigtas prasideda labiau šoninėje pozicijoje ir stačiu kampu nukreipiamas į vidų ir aukštyn, kad maksimaliai būtų užtikrintas sąlyčis su tankiais kortikaliniais šoninės kaulo atšakos sienomis. Tyrimai, atlikti su osteoporozės turinčiose kūno mirties pavyzdžių medžiagose, parodė, kad kortikalinės trajektorijos stuburo sraigtas gali pasiekti ištraukimo stiprumą, panašų į standartinio šoninės kaulo atšakos stuburo sraigto ištraukimo stiprumą normalioje kaulo struktūroje, net kai slankstelis yra stipriai osteoporotinis. Tai daro šią techniką ypač patrauklią minimaliai invaziniam juosmeninio slankstelinio sujungimo gydymui vyresnio amžiaus pacientams.

Dažniausiai užduodami klausimai

Kodėl standartinis stuburo sraigtas osteoporozės sergančių pacientų organizme atsileidžia greičiau?

Osteoporozinė kaulų audinys turi sumažėjusią trabekulinę tankį ir silpnesnius kortikalinio sluoksnio apvalkalus, todėl stuburo sraigčiai turi mažiau medžiagos, kurios galėtų įsitvirtinti. Pakartotinio apkrovimo metu sumažėjęs kaulo–sraigčių sąveikos paviršius leidžia mikrojudesius, kurie palaipsniui padidina ertumą aplink stuburo sraigčių, greičiau sukeliant jų atsileidimą lyginant su fiksacija normalaus tankio kauluose.

Ar kaulų cemento stiprinimas saugus kiekvienam pacientui, kuriam reikia stuburo sraigčių osteoporozinėje kaulų audinyje?

Cemento stiprinimas žymiai padidina stuburo sraigčių ištraukimo jėgą, tačiau jis nėra visuotinai tinkamas. Pacientams su pažeistu stuburo kūno užpakaliniu siena, žinoma cemento komponentų alergija ar sunkia kardiopulmonarine nepakankamumu reikia individualizuoto rizikos vertinimo prieš planuojant cementu stiprintą stuburo sraigčių procedūrą. Vaizdinio kontroliuojama injekcija ir atsargus kiekio kontrolė išlieka būtinos saugos priemonės.

Kaip chirurgai nusprendžia, kurį stuburo sraigčių metodą naudoti osteoporoziniame paciente?

Sprendimas paprastai grindžiamas prieoperacinio kaulų mineralinės tankio matavimo, instrumentuojamo stuburo lygio, reikiamo deformacijos ištaisymo laipsnio ir paciento bendros sveikatos būklės įvertinimu. Sunkiai osteoporotinis pacientas, kuriam atliekama daugelyje lygių vykdoma juosmeninė susiliejimo operacija, gali pasinaudoti tiek cemento papildymu, tiek kortikalinės trajektorijos stuburo sraigtais, tuo tarpu lengvai osteoporotinis pacientas, kuriam atliekama vieno lygio procedūra, gali būti gydomas tik plečiamųjų stuburo sraigčių konstrukcija.