Способ хирургического лечения повреждений спинного мозга при позвоночно-спинномозговой травме

Изобретение относится к медицине и предназначено для лечения повреждений спинного мозга при позвоночно-спинномозговой травме. Проводят хирургическое устранение сдавления спинного мозга. Осуществляют имплантацию в зону повреждения четырех электродов и проведение электростимуляции. После передней декомпрессии спинного мозга устанавливают одну пару электродов интраоперационно в эпидуральное пространство на твердую мозговую оболочку над передними отделами спинного мозга ниже уровня его повреждения. Другую пару электродов пункционно устанавливают в эпидуральное пространство над задними столбами спинного мозга выше уровня его повреждения. Последовательно проводят электростимуляцию вначале передних, потом - задних, а далее - одновременно задних и передних отделов спинного мозга. Способ позволяет восстановить нарушенное взаимодействие между супраспинальными центрами ЦНС и периферическими отделами. 3 з.п.ф-лы.

 

Изобретение относится к медицине, в частности к нейрохирургии, нейротравматологии, и может быть использовано для лечения позвоночно-спинномозговых травм с полным нарушением проводимости в результате осложненных переломов позвоночника со сдавлением и/или грубым повреждением (анатомическим перерывом) спинного мозга в остром периоде травматической болезни.

Известен способ лечения больных с последствиями повреждения спинного мозга (авт. св. SU №1512625, A 61 N 1/36, от 21.07.87, опубл. в Бюл. №37 за 1989 г., от 07.10.89), включающий проведение ламинэктомии, резекцию костных фрагментов, компримирующих спинной мозг сзади, тем самым осуществляя заднюю декомпрессию, интраоперационное введение электродов на заднебоковые отделы спинного мозга, при этом электроды располагают по боковым поверхностям поясничного утолщения спинного мозга ниже уровня его повреждения, а в качестве электродов служат пластины диаметром 0,2-0,3 мм и длиной, соответствующей размерам сегментов спинного мозга, иннервирующих нижние конечности, при этом электростимуляцию начинают после снятия швов на 9-12 день.

Электростимуляцию спинного мозга проводят на режимах: импульсами колоколообразной формы длительностью 1-5 мс, частотой заполнения 4-10 кГц, частотой следования 8-12 Гц и напряжением 13-20 В.

Недостатками способа являются:

- осуществление электростимуляции только задних отделов спинного мозга не позволяет достаточно эффективно и полноценно воздействовать на эфферентные пути и сегментарный аппарат спинного мозга;

- использование электродов-пластин в субдуральном пространстве может вызвать ликворею и развитие менингита, а так же другие гнойные осложнения.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является способ лечения повреждений спинного мозга при позвоночно-спинномозговой травме (ПСМТ) (Лившиц А.В.), применяемый в остром периоде травматической болезни, включающий выполнение ламинэктомии, проведение задней декомпрессии спинного мозга, вскрытие линейным разрезом дурального мешка в зоне травмы и имплантацию в зону поврежденного спинного мозга 4 электродов: два электрода помещают на заднюю поверхность под твердую мозговую оболочку (субдурально), причем электрод с положительным потенциалом располагают на 1-1,5 см ниже, а электрод с отрицательным потенциалом - выше зоны повреждения; вторую пару электродов устанавливают на переднюю поверхность спинного мозга (субдурально), после рассечения двух зубчатых связок и его разворота на 10-15°, при этом электрод с положительным потенциалом располагают на 1-1,5 см выше, а электрод с отрицательным потенциалом - ниже зоны повреждения. Затем твердую мозговую оболочку ушивают и в дальнейшем на 3-5 день после операции начинают сеансы электростимуляции с параметрами: силой тока 100-150 мкА, частотой 20 Гц, длительностью импульса 0,5 мс, продолжительностью 30-40 сек, которые проводят по 5-6 раз в день.

Расположение электродов по данному способу позволяет локально воздействовать на поврежденный участок сегментарного аппарата спинного мозга.

Недостатками способа являются:

- локальность электроимпульсного воздействовать на поврежденный участок сегментарного аппарата спинного мозга;

- отсутствие электроимпульсного воздействия на проводящие двигательные и чувствительные пути спинного мозга, находящегося ниже зоны повреждения, которая лишена трофического влияния со стороны супраспинальных центров ЦНС и в связи с чем подвержена дегенеративным изменениям уже в остром периоде травмы и атрофии в позднем периоде травматической болезни;

- отсутствие электроимпульсного воздействия на афферентные пути выше зоны поражения приводит к информационному дисбалансу и развитию дегенеративных процессов в нейрональных структурах мотосенсорной области коры головного мозга и супраспинальных центрах ЦНС;

- пересечение зубчатых связок и поворот спинного мозга для субдурального размещения электродов на его передние отделы приводит к дополнительной травматизации уже ущербного спинного мозга;

- использование электродов-пластин в субдуральном пространстве может вызвать ликворею и развитие менингита, а так же другие гнойные осложнения.

Задачи, решаемые изобретением:

ускорение выведения из спинального шока и восстановления сохранившихся проводниково-сегментарных функций спинного мозга;

формирование (моделирование) искусственного информационного взаимодействия между супраспинальными центрами ЦНС и периферическими его отделами взамен нарушенной при повреждении проводимости по нейрональным структурам;

замедление дегенеративных процессов в нейрональных структурах мотосенсорной зоны коры головного мозга;

подавление спинальных автоматизмов и улучшение трофического влияния и предупреждения развития полиорганной недостаточности (т.ч. нормализация работы тазовых органов).

В предлагаемом способе хирургического лечения повреждений спинного мозга при позвоночно-спинномозговой травме (ПСМТ), применяемом в остром периоде травматической болезни, проводят хирургическое устранение сдавления спинного мозга путем резекции поврежденных тел позвонков, после чего интраоперационно устанавливают одну пару электродов в эпидуральное пространство на твердую мозговую оболочку над передними отделами спинного мозга ниже уровня его повреждения, а другую пару электродов - пункционно в область задних столбов спинного мозга выше уровня его повреждения, и последовательно проводят электростимуляцию вначале передних (эфферентных проводящих путей), потом задних (афферентных проводящих путей), а затем одновременно - задних и передних отделов спинного мозга.

Электростимуляцию спинного мозга выполняют на стандартном двухканальном электростимуляторе: по первому каналу осуществляют электроимпульсное воздействие на задние отделы с амплитудой тока 20-25 мкА, частотой 65-70 Гц, длительностью импульса 0,2-0,3 мс, по второму каналу - на передние отделы с амплитудой тока 30-35 мкА, частотой 40-60 Гц, длительностью импульса 0,2-0,3 мс, затем сразу же по двум каналам - с теми же параметрами одновременно передних и задних его отделов.

Общая продолжительность сеансов стимуляции составляет 24-30 мин, при этом воздействуют на задние, передние и одновременно на задние и передние отделы спинного мозга проводят по 8-10 минут по 3-4 раз в день.

Курс лечения зависит от степени повреждения спинного мозга: при частичном повреждении электроимпульсное лечение проводят в течение 4-8 недель, при грубом повреждении (полном анатомическом его перерыве) - пожизненно, т.е. длительно, хронически, на протяжении многих месяцев и лет.

Предлагаемый способ лечения отличается от прототипа:

видом декомпрессии: выполняют переднюю декомпрессию спинного мозга путем резекции тел позвонков;

методикой установки электродов, при которой одну пару электродов располагают интраоперационно в эпидуральное пространстве на твердую мозговую оболочку над передними отделами спинного мозга ниже уровня его повреждения, другую подводят пункционно в эпидуральное пространство над задними столбами выше уровня его повреждения;

последовательностью проведения электростимуляции: вначале задних (афферентных проводящих путей), потом - передних (эфферентных проводящих путей), а далее - одновременно задних и передних отделов спинного мозга;

параметрами электроимпульсного воздействия: на задние - с амплитудой тока 20-25 мкА, частотой 65-70 Гц, длительностью импульса 0,2-0,3 мс, а на передние отделы спинного мозга с амплитудой тока 30-35 мкА, частотой 40-60 Гц, длительностью импульса 0,2-0,3 мс;

наличием временных интервалов в 8-10 минут при проведении последовательного электроимпульсного воздействия на задние, передние и одновременно на задние и передние отделы спинного мозга;

дифференциацией проведения курса лечебной электростимуляции в зависимости от степени тяжести спинномозговой травмы, при частичном повреждении спинного мозга - в течение 4-8 недель с последующим перерывом, а при грубом повреждении (анатомическом его перерыве) - длительно, хронически, т.е. пожизненно.

Предлагаемый способ лечения позволяет перейти на новый уровень и качество лечения больных с ПСМТ при полном нарушении проводимости (с осложненными переломами позвоночника, со сдавлением, грубым повреждением и/или разрывом (анатомическим перерывом) СМ) в остром и в позднем периоде травматической болезни за счет применения рациональных схемы размещения электродов и потенциалов, последовательности и режимов проведения электростимуляции.

Первоначальное эдектростимуляционное воздействие на передние отделы спинного мозга позволяет устранить прогрессирующие дегенеративные процессы в нижележащих сегментах спинного мозга, что приводит к восстановлению нарушенной иннервации внутренних органов и тканей, со стороны сегментов, расположенными ниже уровня его повреждения. Это приводит к улучшению трофических влияний, торможению дегенеративно-дистрофических процессов и атрофии нервных клеток в нижележащих сегментах спинного мозга, а также к предупреждению развития полиорганной недостаточности, что способствует поддержанию жизнедеятельности органов и тканей и всего организма в целом. Кроме того, электроимпульсное воздействие на эфферентные пути сегментарного аппарата спинного мозга в случаях полного анатомического перерыва и/или грубого его повреждения приводит к подавлению спинальных автоматизмов, формирующихся в процессе развития травматической болезни.

Ответный сигнал возбуждает нейроны афферентных (чувствительных) путей, который трансформируется в пусковой сигнал электродов, расположенных над задними столбами спинного мозга выше уровня его повреждения. Полученный сигнал усиливается и передается в супраспинальные структуры головного мозга. В то же время электростимуляция задних отделов спинного мозга активирует нейроны выше уровня повреждения, что способствует восстановлению обратной связи высших отделов ЦНС с периферией. А также приводит к образованию новых межнейрональных связей, стимуляции роста поврежденных аксонов и формированию "спрутинг-эффекта". Тем самым происходит замедление дегенеративных процессов в нейрональных структурах мотосенсорной зоны коры головного мозга.

Информационный сигнал, полученный мотосенсорной зоной коры, передается головным мозгом по эфферентным путям до зоны повреждения. Получив возбуждающее воздействие, нейроны, расположенные перед зоной повреждения, активизируют регенеративно-пластические способности спинного мозга: образование новых межнейрональных связей, стимуляции роста частично поврежденных, но жизнеспособных аксонов, что приводит к нормализации трофики и предупреждению запуска апоптоза в зоне повреждения.

Проведение одновременной электростимуляции задних и передних отделов спинного мозга приводит к возбуждению афферентных и эфферентных его нейрональных структур, способствует формированию искусственного информационного взаимодействия между супраспинальными центрами головного и сегментарными центрами спинного мозга, тем самым восстанавливая единое информационное поле в центральной и периферической нервной системе. Это особенно важно при грубом повреждении и/или анатомическом перерыве спинного мозга, при которых требуется длительная, на протяжении последующих лет жизни его электростимуляция для согласования и координации нарушенных функций сегментарного аппарата и иннервируемых им органов, расположенных ниже уровня повреждения.

Таким образом, при прохождении электроимпульсного сигнала с электродов ниже уровня повреждения, по эфферентным и затем по афферентным путям до зоны повреждения, и трансформацией его через электроды выше уровня повреждения на супраспинальные структуры головного мозга, с последующей передачей обратного сигнала по эфферентным путям создает замкнутый электрофизиологический информационный контур, что способствует ускорению выхода больных из спинального шока и восстановлению сохранившихся проводниково-сегментарных функций спинного мозга.

Было установлено, что при частичном повреждении спинного мозга электроимпульсное лечение целесообразно проводить в течение 4-8 недель с последующими перерывами в связи именно в эти сроки начинается восстановление проводниковых функций спинного мозга, более длительный срок электростимуляции может привести к патологическому усилению рефлекторной деятельности и возникновению статического синдрома, который препятствует проведению дальнейших реабилитационных мероприятий.

Последовательное воздействие электрическими импульсами по 10 минут на задние, передние и одновременно на задние и передние отделы спинного мозга продиктовано необходимостью учета патофизиологических процессов, возникающих с первых часов в нейрональных структурах сегментарного аппарата при травмах спинного мозга и необходимостью исключения состояния парабиоза.

Проведение дифференцированно электроимпульсного воздействия: на задние - с амплитудой тока 20-25 мкА, частотой 65-70 Гц, длительностью импульса 0,2-0,3 мс, а на передние отделы спинного мозга с амплитудой тока 30-35 мкА, частотой 40-60 Гц, длительностью импульса 0,2-0,3 мс было установлено в СарНИИТО экспериментальным путем и апробировано в клинике нейрохирургии.

Способ осуществляют следующим образом.

Под эндотрахеальным наркозом в положении больного на спине по стандартной методике выполняют доступ к передним отделам позвонков. Затем осуществляют переднюю декомпрессию спинного мозга путем устранения вывиха, резекции передних отделов поврежденных позвонков, иссечения поврежденного диска и задней продольной связки.

При проведении переднего корпородеза, перед установкой костного трансплантата между телами позвонков, освобожденные на протяжении 1,0-1,5 см от изоляции, концы электродов вводят в эпидуральное пространство и укладывают на твердую мозговую оболочку на область передних отделов спинного мозга ниже уровня его повреждения. Затем электроды фиксируют к твердой мозговой оболочке, после чего электроды отводят в сторону и выполняют передний корпородез, для чего костный аутотрасплантат путем расклинивания устанавливают в паз между телами выше и ниже лежащих позвонков так, чтобы электроды были свободными, т.е. не оказались зажатыми костным трансплантатом. Внешние концы электродов выводят наружу через дополнительные проколы кожи и фиксируют к ней швами. Рана послойно ушивалась наглухо. Больного поворачивают на бок. Под голову укладывают валик таким образом, чтобы линия позвоночника была строго горизонтально. После пальпаторной ориентировки определяют промежуток между остистыми отростками позвонков находящихся выше уровня операции на один позвонок и на этом уровне специальные иглы типа Тоугли пунктируют эпидуральное пространство.

Иглу, соединенную с водным манометром, направляют между остистыми отростками позвонков строго по средней линии до соприкосновения с желтой связкой. Ощущение легкого "проваливания" и одновременно с этим снижение столба жидкости в манометре указывает на нахождение конца иглы в эпидуральном пространстве. Дальнейшее продвижение конца иглы прекращают. Легким подтягиванием поршня шприца убеждаются в отсутствии спинномозговой жидкости. После этого через просвет иглы в эпидуральное пространство устанавливают электрод. Иглу удаляют, а электрод остается в эпидуральном пространстве над задними отделами спинного мозга выше уровня его поражения. Аналогичным образом устанавливают второй электрод. Внешние концы электродов выводят наружу вне операционной раны и фиксируют к коже шелковыми швами.

Электростимуляцию спинного мозга выполняют с помощью стандартного двухканального электростимулятора. Для подготовки к электростимуляции спинного мозга проводят следующую настройку каналов: первого канала на амплитуду тока в пределах от 20 до 25 мкА, частоту - от 65 до 70 Гц, длительность импульса - от 0,2 до 0,3 мс для стимуляции задних, а второго канала на амплитуду тока в пределах от 30 до 35 мкА, частоту - от 40 до 60 Гц, длительность импульса - от 0,2 до 0,3 мс для стимуляции передних его отделов.

Общая продолжительность сеансов стимуляции составляет 24-30 мин, при этом последовательно воздействуют на задние, передние и одновременно на задние и передние отделы спинного мозга по 8-10 минут по 3-4 раз в день.

Курс лечения зависит от степени повреждения спинного мозга: при частичном повреждении электроимпульсное лечение проводят в течение 4-8 недель, при грубом повреждении (полном анатомическом его перерыве) - пожизненно, длительно, хронически, на протяжении многих месяцев и лет.

Пример. Больной К., 29 лет, поступил в клинику нейрохирургии СарНИИТО 23.04.03 г. с диагнозом: тяжелая сочетанная черепно-мозговая травма и закрытая травма шейного отдела позвоночника с компрессионно-оскольчатым переломом шестого позвонка, осложненного грубым повреждением спинного мозга и нарушением функции тазовых органов.

Травму получил во время автодорожной аварии. Состояние при поступлении - тяжелое. В неврологическом статусе определяется тетралгия с нарушением функции тазовых органов и проводниковым типом расстройства чувствительности с уровня поврежденного позвонка, т.е. клинически имел место спинальный шок и синдром полного нарушения проводимости спинного мозга.

При магнитно-резонансном обследовании определяется картина грубого повреждения спинного мозга и переднее сдавление его костно-хрящевыми фрагментами поврежденного позвонка.

Выполнено оперативное вмешательство, передняя декомпрессия спинного мозга путем резекции поврежденного тела позвонка, смежных с ним дисков и задней продольной связки с последующей установкой в эпидуральное пространство над передними и задними отделами спинного мозга электродов. Хирургическое вмешательство было выполнено по данному способу. Электроимпульсное воздействие на нейрональные структуры спинного мозга проводилось с помощью стандартного двухканального электростимулятора типа "Элиман-206", причем задних столбов - на первом, передних - на втором, а задних и передних - на двух каналах одновременно.

На 2-й день после операции были произведены контрольные спондилограммы, позволившие судить о положении костного трансплантата и электродов. Затем было выполнено электромиографическое (ЭМГ) исследование, по данным которого были установлены оптимальные параметры импульсного тока: на первом канале амплитуда тока - 25 мкА, частота - 70 Гц, длительность - 0,2 мс; на втором - амплитуда тока - 35 мкА, частота - 60 Гц, длительность - 0,3 мс. Сеансы лечебной электростимуляции осуществляли 3 раза в день по 30 мин (по 10 мин на каждую сторону). Общий курс электростимуляции составил 6 недель.

В результате полностью было ликвидировано состояние спинального шока. Налажено рефлекторное мочеиспускание. Улучшена трофика органов, иннервируемых участками спинного мозга ниже уровня повреждения, что выразилось в нормализации их работы и общем улучшении самочувствия больного.

Медико-социальная эффективность способа заключается:

в повышении качества жизни больных с последствиями повреждения спинного мозга;

в нормализации работы функции тазовых органов вследствие улучшения координации работы спинальных центров;

в налаживании нарушенного взаимодействия между супраспинальными центрами ЦНС и периферическими его отделами.

1. Способ лечения повреждений спинного мозга при позвоночно-спинномозговой травме, включающий хирургическое устранение сдавления спинного мозга, имплантацию в зону повреждения четырех электродов и проведение электростимуляции, отличающийся тем, что после передней декомпрессии спинного мозга, устанавливают одну пару электродов интраоперационно в эпидуральное пространство на твердую мозговую оболочку над передними отделами спинного мозга ниже уровня его повреждения, а другую пару электродов - пункционно в эпидуральное пространство над задними столбами спинного мозга выше уровня его повреждения, затем последовательно проводят электростимуляцию вначале передних, потом - задних, а далее - одновременно задних и передних отделов спинного мозга.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что электроимпульсное воздействие проводят дифференцированно: на задние - с амплитудой тока 20-25 мкА, частотой 65-70 Гц, длительностью импульса 0,2-0,3 мс, а на передние отделы спинного мозга с амплитудой тока 30-35 мкА, частотой 40-60 Гц, длительностью импульса 0,2-0,3 мс.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что электрическими импульсами последовательно воздействуют на задние, передние и одновременно на задние и передние отделы спинного мозга по 10 мин.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при частичном повреждении спинного мозга электроимпульсное лечение проводят в течение 4-8 недель с последующими перерывами, а при грубом повреждении - пожизненно.