Авторы
Макаров С.А.1, Аганесов А.Г.1, Алексанян М.М.1, Демина В.А.2
1 ГНЦ РФ ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. акад. Б.В. Петровского», Москва
2 НИЦ «Курчатовский институт», Москва
Аннотация
Обоснование: дегенеративно-дистрофические заболевания поясничного отдела позвоночника в России занимают третье место среди причин хирургического лечения. Грыжи межпозвонковых дисков являются самым распространенным дегенеративным заболеванием поясничного отдела, вызывающим боли в нижней части спины и корешковые симптомы в нижних конечностях. Поясничная микродискэктомия стала одной из самых распространенных операций на позвоночнике в мире. В различных мировых исследованиях приводятся данные о наличии рецидивов заболевания после операции от 1,1 % до 27,3 %. Рецидивы грыж межпозвонковых дисков являются одной из главных причин ревизионных операций в спинальной хирургии.
Цель: проанализировать частоту и причины возникновения рецидивов грыж межпозвонковых дисков после микродиск- и секвестрэктомии по данным литературы, что позволит улучшить результаты хирургического лечения и снизить количество рецидивов.
Материалы и методы. Поиск литературных источников проведен в базах PubMed, eLibrary по следующим ключевым словам: рецидив грыжи межпозвонкового диска, дефект фиброзного кольца, протез фиброзного кольца, lumbar disc reoperation, annulus fibrosous defects, annulus fibrosous prosthesis. Были проанализированы устройства, способы, которые использовались ранее или используются сейчас, сформулированы требования, которыми, на наш взгляд, должен обладать имплант. Глубина поиска составила более 20 лет (2002–2023 гг.). В результате поиска найдено и проанализировано 62 статьи.
Результаты и обсуждение. Наиболее полно снизить количество рецидивов заболевания возможно только с помощью механического препятствия выхода регенерата или вещества межпозвонкового диска в позвоночный канал путём укрытия интраоперационного дефекта фиброзного кольца. Исходя из этого, мы пришли к выводу, что в настоящее время нет устройства, которое бы отвечало всем требованиям. Время деградации импланта должно совпадать с процессом регенерации фиброзного кольца, чтобы обеспечить правильное ремоделирование ткани. Изменение механических свойств импланта в результате деградации должно сохранять совместимость с процессом репарации и регенерации. Ну и наконец имплант должен способствовать восстановлению нормальной биомеханики позвоночника: восстановление высоты МПД; правильного распределения нагрузки на все участки МПД; восстановление физиологического объёма движений, лордоза; достижение сагиттального баланса.
Заключение. На основании анализа данных мировой литературы нами начата разработка биосовместимого биодеградируемого устройства для заполнения полости межпозвонкового диска и закрытия дефекта в области фиброзного кольца после секвестр- и микродискэктомии для восстановления биомеханики позвоночно-двигательного сегмента в поясничном отделе позвоночника, для устранения послеоперационных рецидивов. В настоящее время РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского совместно с НИЦ «Курчатовский институт» проводятся лабораторные испытания опытных образцов для изучения статических свойств материалов и выбора наиболее подходящего.
Ключевые слова: рецидивы грыж межпозвонковых дисков, микродискэктомия, секвестрэктомия, фиброзное кольцо.
Список литературы
1. Martins DE, de Medeiros VP, Wajchenberg M, Paredes-Gamero EJ, Lima M, Reginato RD, et al. Changes in human intervertebral disc biochemical composition and bony end plates between middle and old age. PLoS One. 2018; 13(9): 1-17. doi: 10.1371/journal. pone.0203932.
2. Urban JPG, Roberts S. Degeneration of the intervertebral disc. Arthritis Res Ther. 2003; 5(3): 120-30. doi: 10.1186/ar629.
3. Griffith JF, Wang YXJ, Antonio GE, Choi KC, Yu A, Ahuja AT, et al. Modified Pfirrmann grading system for lumbar intervertebral disc degeneration. Spine (Phila Pa 1976). 2007; 32(24): 708-12. doi: 10.1097/BRS.0b013e31815a59a0.
4. Pfirrmann CW, Metzdorf A, Zanetti M, Hodler J, Boos N. Magnetic resonance classification of lumbar intervertebral disc degeneration. Spine (Phila Pa 1976). 2001; 26(17): 1873-8. doi: 10.1097/00007632-200109010-00011.
5. Guiot BH, Fessler RG, Benzel EC, Parsa AT, McCormick PC, Sonntag VKH. Molecular biology of degenerative disc disease. Neurosurgery. 2000; 47(5): 1034-40.
6. Amin RM, Andrade NS, Neuman BJ. Lumbar Disc Herniation. Curr Rev Musculoskelet Med. 2017; 10(4): 507-16. doi: 10.1007/s12178-017-9441-4.
7. Suthar P, Patel R, Mehta C, Patel N. MRI evaluation of lumbar disc degenerative disease. J Clin Diagnostic Res. 2015; 9(4): TC04-9. doi: 10.7860/JCDR/2015/11927.5761.
8. Fardon DF, Williams AL, Dohring EJ, Murtagh FR, Gabriel Rothman SL, Sze GK. Lumbar disc nomenclature: Version 2.0 Recommendations of the combined task forces of the North American Spine Society, the American Society of Spine Radiology and the American Society of Neuroradiology. Spine J. 2014; 14(11): 2525-45. doi: 10.1016/j.spinee.2014.04.022.
9. Jordan J, Konstantinou K, O’Dowd J. Herniated lumbar disc. BMJ Clin Evid. 2009; 7.
10. Omidi-Kashani F, Hejrati H, Ariamanesh S. Ten important tips in treating a patient with lumbar disc herniation. Asian Spine J. 2016; 10(5): 955-63. doi: 10.4184/asj.2016.10.5.955.
11. Kim CH, Chung CK, Park CS, Choi B. Reoperation Rate After Surgery for Lumbar. Spine (Phila Pa 1976). 2013; 38(7): 581-90. doi: 10.1155/2018/9073460.
12. Головин К.Ю., Аганесов А.Г., Хейло А.Л., Гурова О.Ю. Хирургическое лечение заболеваний поясничного отдела позвоночника у лиц с избыточной массой тела и ожирением // Хирургия позвоночника. – 2013. – Т.3. – С.53-61. doi: 10.14531/ss2013.3.53-61.
13. Аганесов А.Г., Алексанян М.М., Макаров С.А., Микаелян К.П. Современные малоинвазивные технологии в хирургии позвоночника // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. – 2021. – 6(2). – 65-72. doi: 10.17116/hirurgia202106265.
14. Крылов В.В., Коновалов А.Н. Состояние нейрохирургической службы российской федерации // Нейрохирургия. – 2016. – Т.3. – С.1-46.
15. Szpalski M, Gunzburg R, Rydevik BL, Le Huec JC, Mayer HM. Surgery for low back pain. Surg Low Back Pain. 2010; 34(10): 1-285. doi: 10.1007/s00590-012-1095-8.
16. Miller LE, McGirt MJ, Garfin SR, Bono CM. Association of Annular Defect Width after Lumbar Discectomy with Risk of Symptom Recurrence and Reoperation. Spine (Phila Pa 1976). 2018; 43(5): E308-15. doi: 10.1097/BRS.0000000000002501.
17. Shin BJ. Risk factors for recurrent lumbar disc herniations. Asian Spine J. 2014; 8(2): 211-5. doi: 10.4184/asj.2014.8.2.211.
18. Asch HL, Lewis PJ, Moreland DB, Egnatchik JG, Yu YJ, Clabeaux DE, et al. Prospective multiple outcomes study of outpatient lumbar microdiscectomy: Should 75 to 80% success rates be the norm? J Neurosurg. 2002; 96(1S): 34-44. doi: 10.3171/spi.2002.96.1.0034.
19. Caspar W, Campbell B, Barbier DD, Kretschmmer R, Gotfried Y. The Caspar microsurgical discectomy and comparison with a conventional standard lumbar disc procedure. Neurosurgery. 1991; 28(1): 78-86; discussion 86-7. doi: 10.1097/00006123-199101000-00013.
20. Häkkinen A, Kiviranta I, Neva MH, Kautiainen H, Ylinen J. Interest on Residives During a 5-Year Follow-Up. BMC Musculoskelet Disord. 2007; 6: 1-6. doi: 10.1186/1471-2474-8-2.
21. Weinstein JN, et al. Surgical versus nonoperative treatment for lumbar disc herniation: four-year results for the Spine Patient Outcomes Research Trial (SPORT). Spine (Phila. Pa. 1976). 2008; 33(25): 2789-2800. doi: 10.1097/BRS.0b013e31818ed8f4.
22. Лопарев Е.А., Климов В.С., Евсюков А.В. Повторные оперативные вмешательства у пациентов с дегенеративно-дистрофическим заболеванием поясничного отдела позвоночника после удаления грыж дисков // Хирургия позвоночника. – 2017. – Т.14. – №1. – С.51-59. doi: 10.14531/ss2017.1.51-59.
23. Carragee EJ, Spinnickie AO, Alamin TF, Paragioudakis S. A prospective controlled study of limited Versus subtotal posterior discectomy: Short-term outcomes in patients with herniated lumbar intervertebral discs and large posterior anular defect. Spine (Phila Pa 1976). 2006; 31(6): 653-7. doi: 10.1097/01.brs.0000203714.76250.68.
24. Urgery S, Ncorporated I, Leven D, Passias PG, Errico TJ, Lafage V, et al. Risk Factors for Reoperation in Patients Treated Surgically for Intervertebral Disc Herniation. 2015; 1316-25. doi: 10.2106/JBJS.N.01287.
25. Parker SL, Xu R, McGirt MJ, Witham TF, Long DM, Bydon A. Long-term back pain after a single-level discectomy for radiculopathy: Incidence and health care cost analysis – Clinical article. J Neurosurg Spine. 2010; 12(2): 178-82. doi: 10.3171/2009.9.SPINE09410.
26. Tufan K, Sen O, Cekinmez M, Bolat FA, Alkan O, Sarica FB, et al. Comparison of E-selectin and the other inflammatory markers in lumbar disc herniation: A new promising therapeutical window for radicular pain. J Spinal Disord Tech. 2012; 25(8): 443-6. doi: 10.1097/BSD.0b013e318238e2db.
27. Geiss A, Larsson K, Junevik K, Rydevik B, Olmarker K. Autologous nucleus pulposus primes T cells to develop into lnterleukin-4-producing effector cells: An experimental study on the autoimmune properties of nucleus pulposus. J Orthop Res. 2009; 27(1): 97-103. doi: 10.1002/jor.20691.
28. Басанкин И.В., Порханов В.А. и др. Сравнительная оценка эффективности транспедикулярной эндоскопической секвестрэктомии и микродискэктомии в лечении межпозвонковых грыж поясничного отдела с высокой степенью миграции // Вопросы нейрохирургии имени Н.Н. Бурденко. 2020; 84(6): 15-25. doi: 10.17116/neiro20208406115.
29. Ran J, Hu Y, Zheng Z, Zhu T, Zheng H, Jing Y, et al. Comparison of discectomy versus sequestrectomy in lumbar disc herniation: A meta-analysis of comparative studies. PLoS One. 2015; 10(3): 1-14. doi: 10.1371/journal.pone.0121816.
30. Heuer F, Ulrich S, Claes L, Wilke HJ. Biomechanical evaluation of conventional anulus fibrosus closure methods required for nucleus replacement: Laboratory investigation. J Neurosurg Spine. 2008; 9(3): 307-13. doi: 10.3171/SPI/2008/9/9/307.
31. Strenge KB, et al. Multicenter study of lumbar discectomy with Barricaid annular closure device for prevention of lumbar disc reherniation in US patients: A historically controlled post-market study protocol. Medicine (Baltimore). 2019; 98(35): e16953. doi: 10.1097/MD.0000000000016953.
32. Adams MA, Stefanakis M, Dolan P. Healing of a painful intervertebral disc should not be confused with reversing disc degeneration: Implications for physical therapies for discogenic back pain. Clin Biomech. 2010; 25(10): 961-71. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2010.07.016.
33. Koepsell L, Zhang L, Neufeld D, Fong H, Deng Y. Electrospun Nanofibrous Polycaprolactone Scaffolds for Tissue Engineering of Annulus Fibrosus. Macromol Biosci. 2011; 11(3): 391-9. doi: 10.1002/mabi.201000352.
34. Bateman AH, Balkovec C, Akens MK, Chan AHW, Harrison RD, Oakden W, et al. Closure of the annulus fibrosus of the intervertebral disc using a novel suture application device – in vivo porcine and ex vivo biomechanical evaluation. Spine J [Internet]. 2016; 16(7): 889-95. doi: 10.1016/j.spinee.2016.03.005.
35. Qi L, Li M, Si H, Wang L, Jiang Y, Zhang S, et al. The clinical application of “jetting suture” technique in annular repair under microendoscopic discectomy. Medicine (Baltimore). 2016; 95(31): e4503. doi: 10.1097/ MD.0000000000004503.
36. Bartlett A, Wales L, Houfburg R, Durfee WK, Griffith SL, Bentley I. Optimizing the effectiveness of a mechanical suture-based anulus fibrosus repair construct in an acute failure laboratory simulation. J Spinal Disord Tech. 2013; 26(7): 393-9.
37. Likhitpanichkul M, Kim Y, Torre OM, See E, Kazezian Z, Pandit A, et al. Fibrin-genipin annulus fibrosus sealant as a delivery system for anti-TNFα drug. Spine J. 2015; 15(9): 2045-54. doi: 10.1016/j.spinee.2015.04.026.
38. Cruz MA, McAnany S, Gupta N, Long RG, Nasser P, Eglin D, et al. Structural and Chemical Modification to Improve Adhesive and Material Properties of Fibrin-Genipin for Repair of Annulus Fibrosus Defects in Intervertebral Disks. J Biomech Eng. 2017; 139(8): 1-7. doi: 10.1115/1.4036623.
39. Vergroesen PPA, Bochyńska AI, Emanuel KS, Sharifi S, Kingma I, Grijpma DW, et al. A biodegradable glue for annulus closure: Evaluation of strength and endurance. Spine (Phila Pa 1976). 2015; 40(9): 622-8. doi: 10.1097/BRS.0000000000000792.
40. Chik TK, Ma XY, Choy TH, Li YY, Diao HJ, Teng WK, et al. Photochemically crosslinked collagen annulus plug: A potential solution solving the leakage problem of cell-based therapies for disc degeneration. Acta Biomater. 2013; 9(9): 8128-39. doi: 10.1016/j.actbio.2013.05.034.
41. Ledet EH, Jeshuran W, Glennon JC, Shaffrey C, De Deyne P, Belden C, et al. Small intestinal submucosa for anular defect closure: Long-term response in an in vivo sheep model. Spine (Phila Pa 1976). 2009; 34(14): 1457-63. doi: 10.1097/BRS.0b013e3181a48554.
42. Ardeshiri A, Miller LE, Synowitz M, Jadik S. Surgical Experience and Complications in 50 Patients Treated with an Anular Closure Device Following Lumbar Discectomy. Orthop Surg. 2019; 11(3): 431-7. doi: 10.1111/os.12495.
43. Krutko AV, Baykov ES, Sadovoy MA. Reoperation after microdiscectomy of lumbar herniation: Case report. Int J Surg Case Rep. 2016; 24: 119-23. doi: 10.1016/j.ijscr.2016.04.043.
44. Lange N, Meyer B, Shiban E. Symptomatic annulus-repair-device loosening due to a low-grade infection. Acta Neurochir (Wien). 2018; 160(1): 199-203. doi: 10.1007/s00701-017-3371-1.
45. Крутько А.В., Сангинов А.Д. К вопросу об объеме предоперационных радиологического и томографического обследований пациентов с дегенеративными заболеваниями поясничного отдела позвоночника // Хирургия позвоночника. – 2018. – Т.15. – №2. – С.66-75. doi: 10.14531/ss2018.2.66-75.
46. Bergknut N, Smolders LA, Koole LH, Voorhout G, Hagman RE, Lagerstedt AS, et al. The performance of a hydrogel nucleus pulposus prosthesis in an ex vivo canine model. Biomaterials. 2010; 31(26): 6782-8. doi: 10.1016/j.biomaterials.2010.05.032.
47. Gluais M, Clouet J, Fusellier M, Decante C, et al. In vitro and in vivo evaluation of an electrospun-aligned microfibrous implant for Annulus fibrosus repair. Biomaterials. 2019; 205: 81-93. doi: 10.1016/j.biomaterials.2019.03.010.
48. Ahlgren BD, Lui W, Herkowitz HN, Panjabi MM, Guiboux JP. Effect of anular repair on the healing strength of the intervertebral disc: A sheep model. Spine (Phila Pa 1976). 2000; 25(17): 2165-70. doi: 10.1097/ 00007632-200009010-00004.
49. Bron JL, Helder MN, Meisel HJ, Van Royen BJ, Smit TH. Repair, regenerative and supportive therapies of the annulus fibrosus: Achievements and challenges. Eur Spine J. 2009; 18(3): 301-13. doi: 10.1007/s00586-008-0856-x.
50. Salzmann SN, Plais N, Shue J, Girardi FP. Lumbar disc replacement surgery – successes and obstacles to widespread adoption. Curr Rev Musculoskelet Med. 2017; 10(2): 153-9. doi: 10.1007/s12178-017-9397-4.
