Введение к работе
Актуальность проблемы»
Помощь больным со спинномозговыми расстройствами приобретает все большую актуальность в связи с наблюдающейся тенденцией роста туберкулеза позвоночника, увеличивающимся транспортным и военным травматизмом. Туберкулезный спондилит и его последствия остаются наиболее тяжелыми заболеваниями наряду с вертебро-спинальной травмой в силу развивающихся неврологических расстройств в результате анатомической компрессии спинного мозга и его корешков (Перльмуттер О. А ,2000; Олей-ник В.В., 2003). За истекшие годы достигнуты существенные успехи в области хирургии туберкулеза позвоночника (Корнев П.Г., 1970; А.Ф.Ракитянская А.Ф., 1975; А.Е.Гарбуз,1989; Коваленко К.Н.,1990; Тиходеев С.А.,1994) и травматических его поражений (Угрюмов В.М.1961; Лившиц А.В.1990; Усиков В.Д.,1993; Дудаев АК.,2002; Dolan K.D.,1977; Bradfort D.,1979; Maeyer et al.,1989;). Известны общие хирургические принципы и приемы, диагностические и медикаментозные восстановительные методики, дающие больным с активным туберкулезным спондилитом более чем в 80% частичный регресс неврологической симптоматики (Лав-ровВ.Н.,1998; Олейник В.В., 2001; Гусева В.Н. и соавт., 2003). Среди больных с острой тяжелой ПОЗВОНОЧНО-СПИННОМОЗГОВОЙ травмой эффект терапии существенно ниже, тогда как вопрос лечения последствий вертебро-спинальной травмы остается открытым до настоящего времени (Ветрилэ С. Т. и соавт., 2004; Гайдар Б.В. и соавт., 2004; Goldsteyn D.,1995). Декомпрессия спинного мозга оказывается неэффективной или приносит незначительный эффект среди 1/3 оперированных. Эта категория больных нуждается в новых методах стимулирования механизмов восстановления утраченных функций спинного мозга (Schwab J.M.et al., 2004). Клинические аспекты недостаточной результативности лечения спинномозговых расстройств изучаются, как правило, изолированно в нейрохирургических или неврологических клиниках (Бада-лянЛ.О., СкворцовИ.А.,1986; Медведев СВ. и соавт.,1989; Перльмуттер О А, 2000; Рыжова О.Е.,2003; Commar АЕ. etal.1956; Raculus
B.A., Bedbrook СМ., 1976; ), реабилитационных стационарах (Harding-Smyth J.et al., 1981; Schwab J.M.et al, 2004), в эксперименте (Персон P.С, 1969; Бутуханов Л.В., Каурова Л.В., 1988; Albin M.S. et al, 1968; Prohazka A. et al., 2000).
С 1986 г. в Государственном учреждении "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии Министерства здравоохранения Российской Федерации" на стыке хирургии воспалительных заболеваний позвоночника, электронейрофизиологии и электроники получило развитие под руководством профессоров А.Е. Гарбуза и Ю.Т. Шапкова направление исследований "хирургическая нейрофизиология", восполняющее разобщенность научных исследований в проблемах диагностики и оказания помощи больным со спинномозговыми расстройствами. До настоящего времени в доступной литературе нет данных о комплексных клинико-экспериментальных сравнительных исследованиях хирургических и электронейрофизиологических аспектов спиналь-ной патологии компрессионного генеза в относительно идентичных по патогенезу и клиническим проявлениям контингентах больных - туберкулезным спондилитом (ТС), с последствиями его (ПТС) и вертебро-спинальной травмы (ПВСТ). Остаются открытыми проблемы оценки механизмов поражения, процессов функционального восстановления спинного мозга, совершенствования хирургических и послеоперационных восстановительных элект-ростимуляпионных методов.
Цель исследования
Разработать и обосновать комплексный метод повышения эффективности лечебных мероприятий у больных со спинномозговыми расстройствами при туберкулезном спондилите, последствиях его и вертебро-спинальной травмы на основе совершенствования декомпрессивно-стабилизирующих хирургических вмешательств и применения новых методик электростимуляци-онного воздействия.
Задачи исследования
Определить общие механизмы возникновения спинномозговых расстройств у больных туберкулезным спондилитом, с последствиями его и вертебро-спинальной травмы.
Усовершенствовать метод переднебоковой декомпрессии спинного мозга для реализации последующих диагностичес-
ких и лечебных электростимуляпионных воздействий на спинной мозг, его корешки.
Разработать принципиальные модели многофункциональных имплантатов из электропроводных медицинских материалов (титан, углеродистый композит) для одновременного обеспечения функций стабилизации позвоночника и лечебно-диагностического комплекса методик на основе эпидуральной электростимуляции.
Изучить функциональные способности "изолированного" спинного мозга в эксперименте, разработать и обосновать систему комплексного воздействия на спинной мозг, заключающуюся в использовании эпидуральной электростимуляции и лекарственного электрофореза.
Изучить нейрофизиологические и клинические эффекты эпидуральной электростимуляции спинного мозга (ЭССМ) и разработать алгоритм применения стимуляционных методов лечения в зависимости от характера поражения позвоночника и степени тяжести неврологических расстройств.
Научная новизна
Обоснованы новые методы лечения больных со спинномозговыми расстройствами при туберкулезном спондилите, последствиях его и вертебро-спинальной травмы.
Впервые обосновано хирургическое направление - многофункциональное использование имплантируемых конструкций. Показана необходимость патогенетически обусловленной электростимуля-пионной восстановительной терапии в послеоперационном периоде.
Проведено экспериментальное и клиническое исследование "спи-нального генератора шагательных движений" взрослого человека, объективно подтверждающее возможность клинической активации шагоподобной активности при помощи эпидуральной электростимуляции на уровне поясничного утолщения спинного мозга.
Доказано положительное влияние длительной эпидуральной ЭССМ и его корешков на кровоснабжение нижних конечностей у больных туберкулезным спондилитом, последствиями его и вертебро-спинальной травмы. Разработан комплекс функциональных реовазографических показателей, позволяющий контролировать эффективность электростимуляции спинного мозга и других способов коррекции функциональных нарушений.
Предложены методики эпидурального введения лекарственных веществ для проведения нового метода лекарственного спиналь-ного микроэлектрофореза с целью стимуляции восстановления функций спинного мозга.
Научно обоснован алгоритм дифференцированного использования конкретных видов электростимуляционных воздействий на спинной мозг в процессе послеоперационного восстановительного лечения в зависимости от характера и тяжести неврологических расстройств.
Практическая значимость работы
В результате исследований разработаны модели принципиально новых многофункциональных устройств из электропроводных медицинских материалов (титан, углеродистый композит), использование которых позволило впервые соединить ортопедическую стабилизацию позвоночника, стимулирующее воздействие электрическим током и медикаментами на пораженные позвонки и сегменты спинного мозга, осуществить компьютерный диагностический мониторинг функций спинного мозга и его корешков в динамике лечения послеоперационного периода.
Усовершенствованы известные и разработаны новые методы хирургического и электростимуляционного лечения спинномозговых расстройств компрессионного генеза, обеспечивающие существенное повышение эффективности лечения в различных группах больных.
Для практического здравоохранения в рамках методических рекомендаций впервые сформулирован алгоритм использования методов электростимуляции отдельных функций спинного мозга применительно к конкретным клиническим ситуациям на основе сравнительного электронейрофизиологического изучения спинного мозга и периферического нервно-мышечного аппарата. Обоснована значимость системного подхода к лечению и диагностике спинномозговых расстройств компрессионного генеза. Разработана этапная модель лечебно-диагностической системы.
Разработана новая методика электрической стимуляции спинного мозга и периферического нервно-мышечного аппарата, основанная на эффекте "бегущей волны".
Сформулированы организационные и лечебно-диагностические принципы оказания квалифицированной помощи больным, стра-
дающим спинномозговыми расстройствами компрессионного ге-неза в условиях специализированных стационаров и амбулаторной медико-социальной практики.
Для обеспечения диагностики и лечения разработаны (совместные исследования с СПб Институтом физиологии им. И.П.Павлова РАН, СПб Политехническим Институтом, СПб Центральным НИИ материалов): 1) портативный одноканальный эпидуральный электростимулятор; 2) составлены и утверждены МЗ РФ технические требования на автоматизированный миографический, сти-муляпионный и ультразвуковой комплекс аппаратуры с тренажером для спинальных больных (протокол заседания коллегии МЗРФ г. № 7); 3) портативный многоканальный электростимулятор "бегущая волна", тех. паспорт 54.469.ПС от 1995г.).
Реализация работы. В результате выполненного исследования разработаны и внедрены 5 изобретений: многофункциональный имплантат с памятью формы для хирургического лечения последствий туберкулезного спондилита (N 2153864 от 10.8.2000); эпидуральный электрод (N 2145242 от 10.2.2000); композиционный пористый материал для замещения костей и способ его приготовления (N2199978 от 27. 4.2002); имплантат для хирургического лечения туберкулезного спондилита (N 2199978 от 10.3.2003); устройство для эпидурального лекарственного электрофореза (N222 7046 от 20.04.2004).
По материалам диссертационного исследования изданы методические рекомендации МЗ РФ "Комплексное электронейрофизиологическое лечение спинальных больных (туберкулез, остеомиелит, последствия вертебро-спинальной травмы" (N 96/269, 1998). Результаты исследования внедрены: в отделениях хирургии туберкулеза позвоночника НИИ фтизиопульмонологии; в учебный процесс Санкт-Петербургской МАЛО; в диагностический и лечебный процесс краевой клинической больницы санатория "озеро Татарское"; в отделение нейрохирургии МПБ № 39 Нижнего Новгорода.
Основные положения, выносимые на зашиту
1. Основой возникновения спинномозговых расстройств у больных туберкулезным спондилитом, последствиями его и вертебро-спинальной травмы являются процессы парабиоза, ми-елоишемии, демиелинизапии, нарушений периферического
кровоснабжения на фоне компрессии спинного мозга и его корешков. Реабилитационное лечение должно основываться на сочетанной хирургической и электростимуляционной коррекции функций спинного мозга.
Реконструктивно-пластические декомпрессивные вмешательства являются базисными в лечении спинномозговых расстройств компрессионного генеза и обеспечении условий к восстановлению функций спинного мозга. Последующая эпи-дуральная электростимуляпия выступает в качестве диагностического и лечебного метода. Используемая в качестве диагностического метода, она позволяет объективно оценивать функциональное состояние спинного мозга в динамике лечения. Как стимулирующее воздействие эпидуральная электростимуляпия обладает широким спектром влияний на передние и задние структуры спинного мозга, регулируя его функцию.
Спинной мозг человека и животных обладает структурно-функциональной организацией, способной в отсутствии суп-распинальных влияний продуцировать и регулировать питательную активность. Регуляцию двигательной активности спинного мозга можно осуществлять посредством эпидураль-ной электростимуляции сегментов поясничного утолщения. Эпидуральная электростимуляпия оказывает на структуры спинного мозга специфическое влияние, регулируя двигательные и вегетативные функции, являясь методом, существенно повышающим эффективность хирургического лечения.
Универсальность использования многофункциональных им-плантатов заключается не только в коррекции опорной функции позвоночника, но и в возможности их использования в составе стимулирующих устройств. Применение сочетанно-го электростимуляционного и фармакологического воздействия (эпидуральный лекарственный электрофорез) открывает дальнейшие перспективные направления в поисках новых способов и технологий в лечении больных со спинномозговыми расстройствами.
Апробация работы. Материалы диссертации представлены: на конгрессе по вопросам регуляции позы и равновесия, Токио-Мот-сумото(1994), Япония; на всемирном конгрессе нейрофизиологов,
Япония, Киото(1995); на Междун. Конгр. ортопедов-травматологов "Современные методы лечения и протезирования при заболеваниях и повреждениях опорно-двигательной системы", С.-Петербург (1996) ;на Ш(ХИ) съезде научно-мед. ассоциации фтизиатров, Екатеринбург 1997); На XXXIII Intern. Congress of Physiological Sciences IUPS(1997), St.-Petersburg; на Brain and movement. Int. symposium.-St.-Petersburg.-Moscow(1997); на Int. Society for Postyral and Gait Research.XIII Intern. Symp.Multisensory Control of Posture & Gait.Paris-France,(1997);Ha конференции РФ "Современные аспекты электростимуляпии и новые технологии в нейрохирургии и неврологии",Саратов(1998); на ЩХГУ) съезде -научно-медицинской ассоциации фтизиатров, Йошкар-Ола( 1999); На науч. конф."Современные пробл. мед. реабилитации детей с патологией опорно-двигат. аппарата. СПб.(1999); на конгрессе с межд. Участием 'Человек и его здоровье" СПб (2000); на 5th Annual Conf.Of the Intern.Functional Eltrical stim. Society. Aalborg Univ. Denmark (2000); на заседании СПб научного общества асс.трав-матологов-ортопедов РФ (2001); на 3 Конгр.Междунар.Союза по Борьбе с Туберкулезом и 14 Национального конгресса Российского респираторного общества, СПб (2004).
Работа поддержана Российским Фондом Фундаментальных исследований (РФФИ). Гранты РФФИ № 98-04-49097-а; № 00-04-49285-а; № 01-04-49204-а; № 04-04-48772-а.
Объем и структура диссертации
