Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литратуры 11 16
1.1. Современные принципы хирургического лечения спондилитов
1.2. Лучевая визуализация позвоночника в послеоперационном периоде
ГЛАВА 2. Общая характеристика клинического материала и методы исследования
ГЛАВА 3. Влияние технических параметров компьютерной томографии на визуализацию костной ткани
3.1. Влияние технических параметров компьютерного томографа (напряжения, силы тока, времени ротации трубки, толщины реконструируемого среза, коллимации пучка рентгеновского излучения) на регистрируемые денситометрические показатели
3.2. Влияние типа детектора на величину денситометрических показателей разных компьютерных томографов
ГЛАВА 4. Лучевые особенности формирования спондилодеза на разных сроках после онперации
4.1. КТ изображения зоны переднего сподилодеза через 1 месяц после операции
4.1.1. Положение трансплантата/имплантата в межтеловом диастазе
4.1.2. Выраженность блока в зоне спондилодеза
4.1.3. Состояние паравертебральных мягких т каней 61
4.2. КТ изображение зоны переднего спондилодеза через 3 месяца после операции 63
4.2.1. Положение трансплантата/имплантата в межтеловом диастазе
4.2.2. Локальные изменения сагиттального профиля позвоночника на уровне реконструкции (динамика угла Cobb a)
4.2.3. Изменение высоты реконструированного блока (снижение высоты зоны спондилодеза)
4.2.4. Выраженность блока в зоне спондилодеза 67
4.2.5. Состояние паравертебральных мягких т каней
4.3. КТ изображение зоны переднего спондилодеза через 6 месяцев после операции
4.3.1. Положение трансплантата/имплантата в межтеловом диастазе
4.3.2. Локальные изменения сагиттального профиля позвоночника на уровне реконструкции (динамика угла Cobb a)
4.3.3. Изменение высоты реконструированного блока 76
4.3.4. Выраженность блока в зоне спондилодеза 76
4.3.5. Состояние паравертебральных мягких т каней 79
4.4. КТ изображение зоны переднего спондилодеза через 12 месяцев после операции
4.4.1. Положение трансплантата/имплантата в межтеловом диастазе
4.4.2. Локальные изменения сагиттального профиля
позвоночника на уровне реконструкции (динамика угла Cobb a)
4.4.3. Изменение высоты реконструированного блока (снижение высоты зоны спондилодеза)
4.4.4. Выраженность блока в зоне спондилодеза 84
4.4.5. Состояние паравертебральных мягких т каней 91
ГЛАВА 5. Влияние различных факторов на формирование переднего спондлодеза
5.1. Уровень поражения 94
5.2. Задняя инструментальная фиксация 99
5.3. Распространенность спондилита 105
5.4. Сохранение паравертебральных патологических образований 111
Заключение 113
Выводы
- Лучевая визуализация позвоночника в послеоперационном периоде
- Влияние типа детектора на величину денситометрических показателей разных компьютерных томографов
- Состояние паравертебральных мягких т каней
- КТ изображение зоны переднего спондилодеза через 12 месяцев после операции
Введение к работе
Актуальность темы исследования.
Хирургическое лечение специфических гранулематозных (туберкулез, микозы) и неспецифических гнойных спондилитов традиционно направлено на радикальное удаление очага воспаления и восстановление опорной функции позвоночника.
Стандартом для замещения резекционных дефектов передней колонны
позвоночника длительное время считались костные трансплантаты -
непосредственная эффективность таких вмешательств многократно
превышает результаты консервативного лечения (Ардашев И.П., Ардашева Е.И., 2009; AksaliO. etal., 1999). Однако, в отдалённом периоде после этих операций лишь у трети больных трансплантаты образуют истинный костный блок, сохраняя свою величину (Гарбуз А.Е. и др., 2001; Проценко А.И. и др., 2004), а почти в 40% случаев отсутствие костного сращения, резорбция и перелом трансплантатов ведут к образованию псевдоартроза и ухудшению результатов.
В последние годы для замещения межтеловых дефектов при спондилитах применяют не подвергающиеся резорбции небиологические имплантаты из никелида-титана, углеродистого-углерода, титановые блок-решётки и их комбинации с аутокостью (Ардашев И.П. и др., 1999; Базаров А.Ю., 2005; Беляков М.В., 2006, Grob D. еt al 2005).
Основным методом визуализации структурных изменений позвонков после операции остается рентгенологический (Советова Н.А. 2003, Stieber J. R. et al 2007, L. H. 2012) с широким использованием СКТ как наиболее информативного (Tali E.T. 2004, Bohndorf K. Et al. 2006, Adam A. et al. 2014). Повышение визуализационной информативности КТ объясняется не только его высокой чувствительностью, но и возможностью трансформировать цифровое изображение путем использования алгоритмов реконструкции - фильтрации, анализа и синтеза изображения.
Самой распространенной методикой измерения оптической плотности
тканей зоны интереса является СКТ–денситометрия, позволяющая
освободиться от субъективизма при анализе рентгеновских изображений.
Основное достоинство метода заключается в возможности превратить
зрительно воспринимаемый образ в цифровой аналог (Гончаренко Г.В. и др.,
1989; Ставицкий Р.В. и др., 1995; Поливанов Г.Э., 2008; Коновалов В.К. и др.,
2005; 2008). Однако, отсутствие единых критериев и методик денситометрии
не позволяет широко использовать ее в клинической практике: для оценки
результата лечения на основании повторных измерений через длительные
промежутки времени требуются их высокая точность и воспроизводимость, в
то время как в отдельных работах указывается на влияние конструктивных и
технологических особенностей конкретных моделей компьютерных
томографов на оцениваемые денситометрические показатели (Юдин А.Л., 1991, 1994).
Особенности перестройки костной ткани и формирования костного блока при использовании аутотрансплантатов отражены в многочисленных работах, основанных преимущественно на классическом рентгенологическом
методе (Советова Н.А. 1967, Лукашевич Т.А 1970, Фахрутдинова А.Р. 2008). Работы, посвященные анализу перестройки костной ткани в условиях установки различных видов инструментальной фиксации позвоночника современными методами лучевой визуализации (СКТ, МРТ), крайне малочисленны, что ведет к недостаточному пониманию взаимодействия кости и имплантата, особенно в условиях инфекционных процессов в позвоночнике, при которых механизмы остеорепарации существенно отличаются от неинфекционных (Мушкин А.Ю. и др. 2004, 2006; Доценко В.В. и др. 2005; Ликиби Ф. и др. 2005; Хащин Д.Л. и др. 2008).
Цель исследования - объективизация лучевой оценки формирования переднего спондилодеза у больных инфекционным спондилитом в условиях использования титановых блок-решеток (меши Harms`a) для стабилизации позвоночника.
Задачи исследования
-
Изучить влияние технических условий компьютерной томографии на визуальное изображение используемых для переднего спондилодеза пластических материалов.
-
Изучить особенности КТ-визуализации и разработать критерии лучевой оценки формирования переднего спондилодеза в условиях применения титановых блок-решеток у больных инфекционными спондилитами.
-
Провести сравнительный анализ формирования переднего спондилодеза в верхнем и нижнем опорных сегментах в условиях использования костных аутотрансплантатов и их комбинации с титановыми блок решетками.
-
Оценить влияние распространенности спондилита, уровня поражения, наличия задней инструментации и сохраняющихся паравертебральных образований на формирование переднего спондилодеза при использовании титановых блок-решеток у больных инфекционными спондилитами.
Научная новизна
Изучено влияние таких технических параметров компьютерной
томографии, как напряжение, сила тока, время ротации трубки, интервал
реконструкции, толщина пучка рентгеновского излучения на
денситометрические показатели костной ткани, в том числе - при использовании установленных в разных аппаратах различных типов детекторов. Подтверждена прямая обратная зависимость показателей денситометрической плотности от изменения напряжения на трубке. Выявлена сильная статистически значимая прямая корреляционная зависимость между разными типами детекторов КТ- аппаратов, без линейной связи между ними в оценке денситометрических показателей костной ткани.
Разработана система не только качественной, но и количественной лучевой оценки формирования костного блока в зоне передней реконструкции позвоночника, позволяющая проводить как динамическое сравнение у одного пациента, так и межгрупповое сравнение при разных вариантах переднего спондилодеза.
Уточнены особенности КТ-изображения формирования блока в верхнем и нижнем сегментах зоны переднего спондилодеза при использовании костных аутотрансплантатов, титановых блок-решеток и их комбинации.
Доказано отсутствие статистического влияния на формирование переднего спондилодеза таких факторов, как уровень и распространённость поражения, наличие задней инструментальной фиксации.
Установлено, что сохранение паравертебральных образований
статистически значимо связано с отсутствием формирования переднего спондилодеза в сроки более 12 месяцев.
Практическая значимость
Показана возможность достоверного сравнительного анализа КТ изображений костной ткани, полученных на одном аппарате и на аппаратах с различными типами детекторов при изменении таких параметров, как сила тока, время вращения трубки, коллимация пучка рентгеновского излучения, и возможность возникновения ошибок при изменении напряжения, толщины реконструируемого среза и алгоритма реконструкции.
Разработана система оценки формирования переднего спондилодеза,
основанная на бальной оценке КТ изображения зоны контакта между
блокируемыми телами позвонков и межтеловым
имплантатом/трансплантатом.
Установлено, что использование титанового меша с костными
трансплантатами у больных инфекционными спондилитами обеспечивает
наиболее быстрое срастание трансплантата с донорским ложем в зоне
переднего спондилодеза и сопровождается наименьшей потерей коррекции и
числом ортопедических осложнений (нестабильности имплантата,
перифокальной резорбции) в отдаленном послеоперационном периоде.
Объективно показана нецелесообразность применения титанового меша в качестве самостоятельного имплантата для межтелового переднего спондилодеза при реконструкциях позвоночника у больных инфекционными спондилитами.
Положения, выносимые на защиту
1. Сопоставление денситометрических показателей костной ткани, измеренных на одном компьютерном томографе в динамике и на разных компьютерных томографах с разными типами детекторов следует проводить, учитывая влияние технических параметров сканирования и алгоритмов (фильтров) реконструкции изображения.
-
Использование титановой блок-решетки с костным наполнением для передней стабилизации позвоночника при хирургическом лечении инфекционных спондилитов в сравнении с изолированными вариантами аутокостного спондилодеза и титановой блок-решетки обеспечивает достоверно более раннее формирование спондилодеза, предотвращает нарастание локального кифоза и снижение высоты блока (p<0,05).
-
Формирование блока в верхнем и нижнем сегментах спондилодеза при реконструкциях позвоночника у больных инфекционными спондилитами протекает без статистически значимых различий (p>0,1) независимо от технического варианта спондилодеза.
-
Сохранение паравертебральных образований в сроки более 12 месяцев статистически значимо влияет на формирование переднего спондилодеза (p<0,05), то время как в отношении таких факторов как уровень поражения, его распространённость и наличие задней инструментальной фиксации доказано отсутствие такого влияния на всех этапах наблюдения (p>0,1).
Апробация материалов диссертации
Диссертация апробирована на заседании ученого совета ФГБУ «РНЦРХТ» Минздрава России (протокол № от 2015 г.). Результаты и основные положения работы представлены и обсуждены на Российских конференциях: 1 и 2 Всероссийской интернет-конференции «Грани науки» (Казань 2012, 2013); на 1, 2, 3 Конгрессе Национальной Ассоциации фтизиатров (Санкт-Петербург 2012, 2013, 2014 г.); на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Неотложные состояния в вертебрологии» и XVIII Российском национальном конгрессе «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург 2013); на Конгрессе Российской ассоциации радиологов (Москва 2014); на VII и VIII Невском радиологическом форуме (Санкт-Петербург, 2014, 2015); на Российской Научно-практической конференции молодых ученых с международным участием, повещённая всемирному дню борьбы с туберкулёзом «Новые технологии в эпидемиологии, диагностике и лечении туберкулеза взрослых и детей» (Москва 2015) и VI съезде Ассоциации хирургов-вертебрологов России (Краснодар 2015).
Публикации результатов исследования
По теме диссертации опубликована 21 научная работа, в том числе 4 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки Российской Федерации.
Внедрение результатов исследования
Результаты исследования используются в диагностической и лечебной
работе ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт
фтизиопульмонологии» Министерства здравоохранения Российской
Федерации, СПб ГБУЗ «Городская туберкулёзная больница №2», а также в учебном процессе кафедры фтизиопульмонологии и торакальной хирургии ГБОУ ВПО «Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 138 страницах текста компьютерного набора и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, содержащего 153 источника, из которых 83 - отечественные и 70 - иностранные. Текст диссертации иллюстрирован 57 таблицами и 58 рисунками.
Лучевая визуализация позвоночника в послеоперационном периоде
«Золотые стандарты» лечения туберкулезных спондилитов сформировались на протяжении второй половины 20 века благодаря формированию британской (Hodgson, Stock) и отечественной хирургических школ (Корнев П.Г., Коваленко Д.Г., Гарбуз А.Е., Рокитянская А.Ф.), прошедших путь от применения классических задних доступов к позвоночнику к разработке и совершенствованию вмешательств на его передних отелах (Коваленко Д.Г. 1964, 1966, 1967, Корж А.А. и соавт. 1968), внедрению в практику методик передней декомпрессии спинного мозга (Гарбуз А.Е. 1975, Нигай Г.А. и соавт. 1983, Никитин Г.Д. и соавт. 1998, Inui K. etal 1992) и направленной ликвидации деформаций позвоночника (Мушкин А.Ю. 2000). Основным материалом для замещения межтелового дефекта при этом являлись костные трансплантаты – аутокость (ребра, гребень подвздошной кости), гомо- или гетерокость. Однако, отношение к костной ткани как к идеальному материалу для замещения костных дефектов, все больше подвергалось сомнению, т.к. сопровождалось высоким числом (от 16 до 40%) отдаленных послеоперационных осложнений, связанных с переломами, резорбцией трансплантата, отсутствием сращения с ложем и нагноением в зоне пластики – т.е. ситуациями, связанными с биологической реактивностью костной ткани и ее недостаточной прочностью. Преодоление причин указанных осложнений и обусловило новые направления в разработке методов лечения спондилитов - использование задних погружных систем для коррекции деформаций и стабилизации позвоночника, и изменение методики переднего спондилодеза с переходом от монокомпонентной костной пластики к применению небиологических опорных имплантатов или их сочетанию с костными транпалантатами [Гарбуз А.Е. 1988, Олейник В.В. 2004, Левашев Ю.Н. и соавт. 2006, Левашов Ю.Н., Мушкин А.Ю. 2008, Stauffer R.N. et al. 1972, Hubach P. 1994, Wen-Jer C. etal. 2002, Shunmugan G. 2002].
Интерес к задней фиксации позвоночника в хирургии спондилитов обусловлен тем, что в биомеханически доказано, что в условиях кифотических деформаций, часто осложняющих деструкцию тел позвонков, вмешательство только на передней колонне позвоночника, во первых, интраоперационная ручная реклинация возможна не более, чем на 5, а во вторых, сохранение кифоза или протяженный спондилодез не ликвидирует патологическую статическую нагрузку на позвоночник, создающую неблагоприятные условия для сращения трансплантата в отдаленном послеоперационном периоде, что и приводит к формированию псевдоартрозов, переломам и резорбции трансплантатов (Гусева В.Н. 1983, Гарбуз А.Е. и соавт. 1991). В настоящее время оптимальной для коррекции деформации и стабилизации позвоночника считается методика инструментации по Y. Cotrel и J. Dubousset (CD-instrumentation, CDI, 1984) с различными модификациями опорных элементов - крючки, транспедикулярные винты, - позволяющая, исключить движения в фиксированном сегменте, осуществить коррекцию деформации, сохранить её в послеоперационном периоде, допустить раннюю активизацию с подъёмом больных в ближайшем послеоперационном периоде и, что самое главное, уменьшив статическую нагрузку на костные трансплантаты, улучшить условия для формирования переднего спондилодеза (Мушкин А.Ю. и соавт. 2004, 2006; Доценко В.В. и соавт. 2005; Ликиби Ф. и соавт. 2005; Хащин Д.Л. и соавт. 2008, Куклин Д.В. 2005).
На грани ХХ и ХХI веков для стабилизации передней колонны позвоночника стали внедряться имплантаты, изготавливаемые из нерезорбируемых небиологических материалов – керамики, углерод-углерода, никелида-титана, других титановых сплавов (Базаров А.Ю. 2005, Беляков М.В. 2006, Гусева В.Н. и соавт. 2014, Grob D. Et al. 2005), целью которых являлось не только замещение межтелового дефекта, формируемого после удаления разрушенных тканей позвонков, но и создание благоприятных условий для восстановления опорности и стабильности позвоночника. Решение последних задач могло достигаться двумя путями: либо путем улучшения остеокондуктивных свойств имплантата, что обеспечивается путем создания “пористости” контактирующих с телами блокируемых позвонков торцевых площадок (имплантаты из никелида титана и углерод-углерода), либо путем использования стабилизирующего имплантата (наиболее широкое применение в спинальной хирургии получили титановые блок-решетки (или сетки, англ. mesh), в т.ч. вертикально раздвигающиеся - V-Lift), и используемых в качестве наполнителя для них остеоиндуктивных материалов биологического происхождения - аутокости или биокомпозитов (би- и три-кальций-фосфатные комплексы, r-BMP).
Именно титановые блок-решетки или сетки, разработанные Ю. Хармсом (U.Harms) в 1986 году, наиболее широко используются в мире в настоящее время в качестве опорных нерезорбируемых имплантатов для переднего спондилодеза. Полное название имплантата – Harms titanium mesh cage, однако термины “меш” (mesh, сетка) и кейдж (cage, клетка) обычно применяют самостоятельно, без упоминания имени автора (Grob D. еt al 2005). Их преимуществами являются относительно низкая цена, простота установки, обеспечивающая горизонтальную стабильность форма концов имплантата при потенциально большой площади соприкосновения наполнителя за счет широкой линейки срезов по размеру (от 8 до 26 мм) и форме (округлые, овальные). Сетчатое строение стенок обеспечивает сохранение микроциркуляции тканевых жидкостей и врастанию окружающих тканей.
Титановые блок-решетки нашли применение первоначально в чистой реконструктивной хирургической ортопедии, причем, не только при вмешательствах на позвоночнике при травмах (Белецкий А.В. и соавт. 2011, Klezl Z. et al 2007, Suzuki T. etal 2012) и после удаления новообразований (Chuang H. et al 2008, Viswanathan A. et al 2012), но и при артродезах голеностопного сустава (Carlsson A. 2008, Clements J. и соавт. 2008). В последние годы появились данные по применению титановых блок-решеток в гнойной хирургии позвоночника как при неспецифических, так и при туберкулезном спондилите (Kwak H. et al 2008, Kim S.D. et al. 2011, Roberto T. et al 2012, D Aliberti G. et al 2008, 2012), (Bhatia K. еt al 2011, Koptan W. Et al 2011, Garg B. et al 2012).
Влияние типа детектора на величину денситометрических показателей разных компьютерных томографов
Были исследованы два образца (рис 3) одинакового объема, один из них заполнен водой, другой - костью, а также бинтом и проволокой, выполняющих функцию поддерживающего материала. Образцы укладывают на стол параллельно его боковым краям. Уровень стола выводится так, чтобы центр бокового луча проходил через исследуемые образцы (рис. 4). В разных томографах протоколы имеют разное положение нуля. В консоли томографа задается ток на трубке, напряжение на трубке, поле зрения, направление сканирования. Также, есть возможность задать постобработку (реконструкцию). После задания всех настроек, в консоли нажимают кнопку подтверждения, и затем кнопку подачи напряжения. При появлении сигнала происходит включение гентри, а затем сканирование. Результаты сканирования отображены в виде, представленном на рисунке 5.
После того, как образцы просканированы, было получено несколько серий изображений, которые просматривались с помощью программы MultiVox DICOM Viewer. Для того чтобы измерить коэффициент Хаунсфилда, из полученных серий изображений выбирались те, которые имеют наибольшее количество кадров, затем по форме кости определялось с какого именно кадра начать измерения.
Контрастность изображения является разностью интенсивностей двух соседних областей изображения. КТ-числа имеют 4096 значений, что соответствует различным оттенкам серой шкалы. Человеческий глаз не способен отличать столько оттенков, поэтому было создано ограничение КТ-чисел по интервалу, называемому «окном». Разные области кости могут иметь определенную плотность, что соответствует различным градиентам серого цвета, поэтому измеренное значение коэффициента Хаунсфилда будет зависеть от площади измеряемой области. Чтобы измерить кость как однородное вещество, устанавливались уровень и ширина окна: L = 920, W = 200. Изображение становилось практически черно-белым, таким образом можно было определить оптимальную площадь измерения коэффициента в области, имеющей наибольшую яркость, а соответственно и большее значение коэффициента (рис. 6). Точки измерений проводились в одном и том же месте, определенном по форме кости, для соответственных кадров каждого томографа. Значения коэффициента для воды были определены при оптимальных значениях уровня и ширины окна для плотности этого вещества, в области, находящейся по центру исследуемого образца.
Материалом клинической части исследования явились данные о 126 взрослых пациентах в возрасте от 21 до 76 лет, больных инфекционным (туберкулезным и неспецифическим) спондилитом, последовательно оперированных на базе отделений №6 и №7 для больных костно-суставным туберкулезом Санкт-Петербургского научно-исследовательского института фтизиопульмонологии Министерства здравоохранения Российской Федерации. Хирургическое лечение и лучевое обследование проводилось в период с 2010 по 2013 гг.
В соответствии с задачами исследования в зависимости от варианта переднего спондилодеза пациенты распределены на три группы: в группе 1 при реконструкции позвоночника передний спондилодез выполнялся с использованием аутокости - 40 пациентов; в группе 2 передний спондилодез выполнен титановой блок-решеткой с костным наполнением - 69 пациентов, в группе 3 при выполнении переднего спондилодеза титановая блок-решетка применялась без наполнения (рис. 7) - 17 пациентов. Выбор метода спондилодеза являлся прерогативой оперирующих хирургов, в рамках диссертационного исследования оценивалась только лучевая картина зоны поражения/реконструкции на этапах оперативного лечения.
Сочетание туберкулезного спондилита с туберкулезом легких наблюдалось в 1 группе в 24 (80%) случаях, во 2 группе в 38 (71,6%) случаях, в 3 группе в 8 (66,7%) случаях. Особенности активности легочного процесса у больных соответствующих групп представлены в таблице 5.
Рентгенологическое исследование проводилось в стандартных проекциях на рентгенодиагностическом аппарате GEProteus XR/a, с системой цифровой рентгенографии AGFACR 30-X. Компьютерная томография выполнилось на мультидетекторном компьютерном томографе Toshiba «Aquilion-32». Параметры сканирования при проведении компьютерной томографии: напряжение на трубке 120 кВ, сила тока 100 мA, толщина среза 1,0 мм, матрица изображения 512х512, время вращения трубки 0,5 с., pich 0,8. Контрольные рентгенологические обследования (обзорная рентгенография и компьютерная томография) проводили после операции в сроки 1, 3, 6 и 12 месяцев. В связи отъездом пациентов в дальние регионы страны и невозможностью обследования в установленные сроки, проведена регрессивная оценка результатов исследования (рис. 8). В таблице 6 представлено количество обследованных пациентов в каждой группе на контрольных этапах обследования.
Состояние паравертебральных мягких т каней
Изучение влияния различных факторов на формирование переднего спондилодеза проводилось по результатам лучевых исследований пациентов, оперированных с применением костных трансплантатов, т.е. вошедших в группы 1 и 2. Изучение проводилось путем сравнения показателей выраженности костного блока в динамике наблюдения.
Уровень поражения Группа 1. Динамика формирования спондилодеза в верхнем и нижнем опорных сегментах при грудном и поясничном спондилитах представлена в таблицах 46, 47 и диаграммах (рис. 35, 36).
Т.о, при использовании костного трансплантата … …в верхнем опорном сегменте достоверных различий в формировании блока при реконструкциях в грудном и поясничном отделах не выявлено (p 0,33); …в нижнем опорном позвонке к 6 и 12 месяцам после операции блок более выражен в грудном, чем в поясничном отделе позвоночника, однако достоверность различий отмечается только при уровне значимости 10% (p6=0,0526; p12=0,0962). Группа 2. Формирование спондилодеза в верхнем и нижнем опорных позвонках при грудном и поясничном спондилитах представлены в таблицах 48, 49 и диаграммах (рис. 37, 38). месяц —грудной отдел позвоночника 6 месяц 12 месяц —поясничный отдел позвоночника Рис. 38 Динамика формирования блока в нижнем опорном сегменте в группе 2 в зависимости от уровня поражения
Т.о. при использовании титановой блок-решетки с аутокостью… в верхнем опорном позвонке в грудном отделе позвоночника в отличии от поясничного блокирование более выражено уже к 6-му и достоверно - к 12 месяцу после операции (p6=0,0511; p12=0,0199). в нижнем опорном позвонке различий в формировании блока в зависимости от уровня поражения не выявлено (p 0,166). Результат сравнения динамики формирования блока между группами представлен на диаграммах (рис. 39 - 42) Рис. 39 Динамика формирования блока в верхнем опорном сегменте в грудном отделе позвоночника Рис.40 Динамика формирования блока в нижнем опорном сегменте в грудном отделе позвоночника
Динамика формирования блока в верхнем опорном сегменте в поясничном отделе позвоночника Рис. 42 Динамика формирования блока в нижнем опорном позвонке в поясничном отделе позвоночника Таким образом, достоверно более выраженное формирование блока в группе 2 как в верхнем (p=0,0007), так и в нижнем (p=0,0115) опорных сегментах в сравнении с группой 1 отмечено к 3 месяцу поле операции только при спондилитах грудной локализации. Других достоверных различий между группами не выявлено (p 0,23).
При регрессионном анализе статистически значимого влияния уровня поражения на формирование блока верхнего и нижнего концов трансплантата в группах 1 и 2 на всех сроках контроля выявлено не было (p 0,1).
Задняя инструментальная фиксация позвоночника проводилась у пациентов групп 1 и 2 между 1 и 3 месяцами после передней реконструкции позвоночника.
Динамика формирования спондилодеза в верхнем и нижнем сегментах в группе 1 в зависимости от наличия/отсутствии задней инструментальной фиксации представлены в таблицах 50, 51 и диаграммах (рис. 43, 44). Таблица 50
Динамика формирования спондилодеза в верхнем опорном сегменте в зависимости от применения задней инструментальной фиксации (группа 1)
Сроки наблюдения Отсутствие задней инструментальной фиксации Наличие задней инструментальной фиксации
Динамика формирования блока в нижнем опорном позвонке в группе 1 при наличии и отсутствии задней инструментальной фиксации При внутригрупповом сравнении в группе 1 достоверных различий в формировании спондилодеза в условиях наличия или отсутствии задней инструментальной фиксации на всех сроках контроля выявлено не было (p 0,13).
Динамика формирования спондилодеза в верхнем и нижнем опорных сегментах в группе 2 в зависимости от выполнения задней инструментальной фиксации, представлены в таблицах 52, 53 и диаграммах (рис. 45, 46).
Анализ показывает, что при отсутствии задней инструментальной фиксации в группе 2 в сравнении с группой 1 к 3 месяцу после операции отмечается достоверно более выраженное формирование блока в верхнем опорном позвонке (p=0,0004), а при уровне значимости 10% - и в нижнем опорном позвонке (p=0,0609). В условиях задней инструментальной фиксации более выраженное формирование блока отмечается в группе 2 в нижнем опорном позвонке к 3 месяцу только при уровне значимости 10% (p=0,0587). Других статистических различий между группами не выявлено (p 0,16).
При регрессионном анализе статистически значимого влияния задней инструментальной фиксации на формирование блока в верхнем и нижнем сегментах не выявлено на всех сроках исследования (p 0,2).
КТ изображение зоны переднего спондилодеза через 12 месяцев после операции
Хирургическое лечение инфекционных (гранулематозных и гнойных) спондилитов традиционно направлено на радикальное удаление очага воспаления и восстановление опорной функции позвоночника. Для замещения резекционных дефектов передней колонны позвоночника при этом традиционно использовались костные аутотрансплантаты, однако, в отдалённом периоде у трети больных такие операции приводили к формированию истинного костного блока, сохраняя свою величину, почти в 40% случаев результаты ухудшались из-за отсутствия костного сращения, резорбции и переломов трансплантатов, образования псевдоартроза. Этим обусловлено широкое применение в последние годы для замещения межтеловых дефектов при спондилитах небиологических опорных имплантатов из никелида-титана, углеродистого-углерода, титановых блок-решёток, в т.ч. в комбинации с аутокостью (Ардашев И.П. и др., 1999; Базаров А.Ю., 2005; Беляков М.В., 2006, Grob D. еtal 2005).
Особенности перестройки костной ткани и формирования костного блока при использовании аутотрансплантатов отражены в многочисленных работах, основанных преимущественно на классическом рентгенологическом методе (Советова Н.А. 1967, 2003, Лукашевич Т.А 1970, Фахрутдинова А.Р. 2008, Stieber J. R. et al 2007, Sekhon L. H. 2012). Более высокая визуализационная информативность компьютерной томографии (Tali E.T. 2004, Bohndorf K. Et al. 2006, Adam A. et al. 2014) объясняется возможностью трансформировать цифровое изображение путем использования алгоритмов фильтрации, анализа и синтеза изображения. Денситометрия, как самая распространенная методика СКТ (Гончаренко Г.В. и др., 1989; Ставицкий Р.В. и др., 1995; Поливанов Г.Э., 2008; Коновалов В.К. и др., 2005; 2008), не нашла широкого применения в клинической практике для анализа выраженности костного блока из-за влияния на результаты конструктивных и технологических особенностей конкретных моделей денситометров (Юдин
Работы, посвященные анализу перестройки костной ткани современными методами лучевой визуализации (СКТ, МРТ) в условиях инфекционных процессов в позвоночнике крайне малочисленны, что ведет к недостаточному пониманию взаимодействия между костью и имплантатом/трансплантатом в условиях, когда механизмы остеорепарации существенно отличаются от неинфекционных (Мушкин А.Ю. и др. 2004, 2006; Доценко В.В. и др. 2005; Ликиби Ф. и др. 2005; Хащин Д.Л. и др. 2008). Таким образом, была сформулирована цель работы - у больных инфекционным спондилитом в условиях использовании при реконструктивных операциях современных вариантов стабилизации позвоночника объективизировать лучевую оценку формирования переднего костного блока. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: 1. изучено влияние технических условий компьютерной томографии на визуальное изображение используемых для переднего спондилодеза пластических материалов. 2. изучены особенности КТ-визуализации и разработаны критерии лучевой оценки формирования переднего спондилодеза в условиях применения титановых блок-решеток у больных инфекционными спондилитами. 3. проведен сравнительный анализ формирования переднего спондилодеза в верхнем и нижнем опорных сегментах в условиях использования костных аутотрансплантатов и их комбинации с титановыми блок решетками. 4. изучено влияние распространенности спондилита, уровня поражения, наличия задней инструментации и сохраняющихся паравертебральных образований на формирование переднего спондилодеза при использовании титановых блок-решеток у больных инфекционными спондилитами.
Работа состояла из двух разделов: экспериментального и клинико-лучевого. В ходе эксперимента проведено измерение плотности водного и костного фантомов в зависимости от изменяемых технических параметров сканирования - напряжения, сила тока, времени ротации трубки, толщины реконструируемого среза, коллимации пучка рентгеновского излучения. При исследовании, проведенном на одном томографе, получены следующие данные: подтверждены ранее опубликованные сведения о линейной обратной зависимости между показателем денситометрической плотности и напряжением на трубке: чем больше напряжение, тем меньше показатели измеренной денситометрической плотности; показано влияние на величину оцененных по шкале Хаунсфилда денситометрических показателей толщины реконструируемого среза: чем она больше и чем более неизотропен воксель в изображении, тем более выражены различия измеренных показателей, однако, каких-либо достоверных зависимостей при этом не выявлено. Это обусловлено тем, что в более «толстом» вокселе отмечается суммация и усреднение измеренных денситометрических показателей в отличие от изотропного вокселя, где они одинаковы во всем объеме. Данный феномен нивелируется в мягкотканых и жидкостных структурах, имеющих примерно одинаковую плотность, во всем изучаемом объеме объекта. В губчатых костных структурах плотностные показатели имеют широкий разброс в зависимости от того, проходит ли срез через зону костной балки или через межбалочное пространство. При исследования плотностных показателей водного фантома на разных томографах при одинаковых технических параметрах разных типов детекторов статистически значимые различия не выявлены, что, вероятно, обусловлено использованием в томографах наряду с воздушной калибровкой и калибровки по воде. Однако, на костном фантоме прослеживается явная достаточно сильная, статистически значимая прямая корреляционная зависимость с разными типами детекторов КТ-аппаратов, при этом линейной связи между томографами с помощью методов множественной регрессии не выявлено. Таким образом к денситометрическим показателям костной ткани, оцененным на разных томографах, следует относится с некоторой долей скептицизма, так как они могут иметь достаточно большой разброс относительно всей шкалы, а сами томографы могут быть не откалиброваны либо в них могут использоваться разные алгоритмы реконструкции изображения.