Способ определения нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в пояснично-крестцовом отделе позвоночника

Изобретение относится к области медицины, к рентгенологии, и может быть использовано для определения нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в пояснично-крестцовом отделе позвоночника. Для этого предварительно измеряют расстояние от остистого отростка CVII до SI позвонка и вес пациента. Затем проводят функциональную рентгенографию в боковой проекции в положении пациента стоя при наклоне туловища вперед под углом 90 градусов с использованием груза до 7 кг. При этом груз распределяют поровну в каждой руке пациента. Затем определяют изменение высоты межпозвонковых дисков в передних и задних отделах позвоночника. При выявлении смещения вышележащего тела позвонка относительно нижележащего определяют показатель нестабильности в позвоночно-двигательном сегменте по формуле: N=a+b·M-c·L, где N - показатель нестабильности определяемых позвоночно-двигательных сегментов, мм; М - вес тела пациента, кг; L - расстояние от остистого отростка С_IIV до S_I, см; а, b, с - коэффициенты линейной зависимости, а=25,3, b=0,3, с=0,7. Предлагаемый способ обеспечивает более раннее и объективное определение нестабильности позвоночно-двигательных сегментов позвоночника. 5 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к рентгенологии, и может быть использовано для диагностики скрытой нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в пояснично-крестцовом отделе позвоночника у больных с дискогенным пояснично-крестцовым радикулитом, остеохондрозом позвоночника и при спондилолистезе.

Отражением сложного взаимодействия и работы множества элементов позвоночника является его функциональное состояние.

Известен способ диагностики нестабильности позвоночно-двигательных сегментов с помощью метода функциональной спондилографии. Для выявления переднего и заднего смещения позвонков исследование выполняют на рентгено-диагностическом аппарате PHILIPS OPTIMUS, фокусное расстояние (объект - пленка) составляет 100 см, в положении лежа на боку в условиях максимального сгибания и разгибания поясничного отдела позвоночника, затем рассчитывают показатель нестабильности позвоночно-двигательного сегмента по формуле:

P=L₁±L₂;

где Р - показатель нестабильности;

L₁ - наибольшая протяженность смещения позвонка при выполнении функциональных проб;

L₂ - наименьшая протяженность смещения позвонка при выполнении функциональных проб.

Показатель нестабильности позвоночно-двигательного сегмента представляет разность протяженности смещения, когда в положении обеих функциональных проб смещение позвонка происходит только в одном направлении. При маятникообразных смещениях показатель нестабильности выражается суммой протяженности смещения позвонка [1].

На рентгенограммах верифицировали изменение высоты межпозвоночных дисков в соответствии с направлением наклона тела, смещения тел позвонков.

Однако данный способ обладает существенным недостатком, а именно:

у пациентов, несмотря на выявленные изменения, которые характерны для II-III периодов остеохондроза такие как: снижение высоты межпозвонкового диска, скошенность передних углов тел позвонков, наличие краевых костных разрастаний, склероз замыкательных пластинок, выпрямление поясничного лордоза, торсия, нестабильность позвоночно-двигательного сегмента, выявляются только в 28.3% случаев.

Между данными показателя нестабильности и клинической картиной существует прямая зависимость; чем выше показатель, тем больше выражены клинические проявления при смещениях позвонков. И, наоборот, его нулевое значение (есть функциональный блок, а нестабильности нет) совпадает с редкими обострениями болевого синдрома и относительно удовлетворительным состоянием больного [2, 3].

Различные виды смещений позвонков встречаются значительно чаще, чем это определяется при рентгенографии позвоночника в стандартных проекциях и именно в результате смещений возникает болевой синдром. Поэтому главной задачей врача является стремление к раннему выявлению смещений позвонков, когда можно успешно применить рациональное лечение и с помощью правильного трудоустройства стабилизировать наступившие, но еще небольшие смещения позвонков [4, 5].

Исходя из существующих способов диагностики нестабильности позвоночно-двигательных сегментов, а также исправления недостатков известных технологий была поставлена задача: обеспечить более раннее и объективное определение скрытой нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в поясничном отделе позвоночника.

Поставленную задачу решают следующим образом:

определяют нестабильность позвоночно-двигательных сегментов в пояснично-крестцовом отделе путем выполнения функциональной рентгенографии в боковой проекции в положении сгибания туловища. Новым в решении поставленной задачи является то, что функциональную рентгенографию проводят в положении пациента стоя с отягощением (с использованием груза) до 7 кг, распределив груз поровну в каждой руке пациента. Предварительно определяют у пациента расстояние от остистого отростка CVII до SI и вес пациента. Затем на рентгенограммах определяют изменение высоты межпозвонковых дисков в передних и задних отделах позвоночника. При выявлении смещения вышележащего тела позвонка относительно нижележащего тела позвонка определяют нестабильность в позвоночно-двигательном сегменте по формуле:

N=a+b·M-c·L,

где N - показатель нестабильности определяемых позвоночно-двигательных сегментов;

М - вес тела пациента;

L - расстояние от остистого отростка С_VII до S_I;

a, b, с - коэффициенты линейной зависимости, полученные методом наименьших квадратов экспериментальным, расчетным путем.

Поясняем существенные отличительные признаки предлагаемого способа диагностики.

Проведение функциональной рентгенографии в положении пациента стоя с использованием груза до 7 кг, распределив груз поровну в каждой руке пациента, позволяет на ранних этапах дегенеративно-дистрофического процесса, спондилолистеза в пояснично-крестцовом отделе позвоночника выявлять скрытую нестабильность позвоночно-двигательных сегментов, определить направление и протяженность смещения тел позвонков относительно друг друга.

Измерение у пациента расстояния от остистого отростка CVII до SI тела позвонка и веса пациента необходимо для расчета смещения тел позвонков в поясничном отделе позвоночника и учета индивидуальных особенностей телосложения пациента.

Определение на рентгенограммах изменений высоты межпозвонковых дисков в передних и задних отделах позвоночника необходимо для выявления эластичности дисков.

В случаях выявления смещения вышележащего тела позвонка относительно нижележащего определяют нестабильность в позвоночно-двигательном сегменте, что обеспечивает возможность рационального решения вопросов лечения, трудовой экспертизы, прогнозирования заболевания.

Определение нестабильности в позвоночно-двигательном сегменте по предлагаемой формуле:

N=a+b·M-c·L,

где N - показатель нестабильности определяемых позвоночно-двигательных сегментов;

М - вес тела пациента;

L - расстояние от остистого отростка С_VII до S_I;

a, b, с - коэффициенты линейной зависимости, полученные методом наименьших квадратов экспериментальным, расчетным путем, позволяет объективно определять конкретные параметры нестабильности позвоночно-двигательных сегментов у пациентов с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями позвоночника.

Для пояснения вышеприведенной формулы приводим расчет критического смещения позвонков в поясничном отделе позвоночника при диагностических нагрузках.

Для данного расчета были определены следующие отправные элементы:

1. Диагностические нагрузки должны быть такие, при которых смещение позвонков должно быть небольшое, но в тоже время показывающее существующую болезненную подвижность позвонков поясничного отдела; главный принцип при диагностических нагрузках - не навредить.

2. Модель для расчета в силу малых смещений должна быть линейной, так как другие не линейные модели (при большой дисперсии смещения позвонков) будут работать при травмоопасных нагрузках.

3. Критическое смещение должно рассчитываться по следующим основным параметрам: вес больного, рычаг C_VII-S_I.

Полученные данные были рассчитаны в программе Microsoft Excel.

Сплошной линией обозначен доверительный интервал с вероятностью 0,95 (см. фиг.4).

Var1:Var4: L=42,3469388+0,231144632·М,

где

L - длина от остистого отростка CVII до SI;

М - вес пациента.

Эти данные показывают достаточно высокую корреляционную зависимость между весом и расстоянием от остистого отростка C_VII до S_I.

Но для полного описания следует записать корреляционную зависимость между N (смещением позвонков, например, L_IV-L_V) и параметрами: М (вес тела) и L (расстояние от остистого отростка С_VII до S_I). Совокупный коэффициент корреляции можно подсчитать по формуле

.

Корреляционная зависимость между N и признаками М и L достаточно высокая.

Исходя из полученных данных, можно записать корреляционную зависимость между N и М, L. Для этого была использована программная оболочка STATISTICA (см. фиг.5).

Используемые в предлагаемой формуле значения коэффициентов а=25,3, b=0,3, с=0,7, округлены до десятых долей и получены экспериментальным расчетным путем на основе математического анализа результатов исследований 30 пациентов.

У больных с дискогенным пояснично-крестцовым радикулитом в момент отрыва груза от пола позвоночник подвергается компрессии, эта сила амортизируется межпозвонковыми дисками, а при прогрессировании дегенеративно-дистрофического процесса развивается нестабильность, которую на ранних этапах возможно верифицировать с помощью спондилографии с отягощением по предлагаемому способу, процент выявления нестабильности в позвоночно-двигательном сегменте составил 63,3%. Также установлено, что у пациентов со спондилолистезом отмечается более выраженное смещение тел позвонков относительно друг друга: при наклоне туловища под углом 90° - 6,8±1,3 мм.

Установлено, что чем больше угол наклона туловища, тем большее давление испытывает межпозвонковый диск и, следовательно, при дегенеративном процессе в поясничном отделе позвоночника, функциональной неполноценности связочного аппарата, возрастает риск развития нестабильности позвоночно-двигательного сегмента.

Проведенные патентные исследования по подклассам А61В 6/00 и А61В 6/02, а также анализ научно-медицинской информации, отражающий существующий уровень технологий определения нестабильности позвоночно-двигательного сегмента (ПДС) в пояснично-крестцовом отделе позвоночника, не выявили идентичных технологий. Таким образом, предлагаемый способ определения нестабильности ПДС является новым.

Взаимосвязь и взаимодействие существенных приемов предлагаемого способа обеспечивают достижение нового медицинского результата в решении поставленной задачи, а именно: обеспечить возможность ранней и объективной диагностики скрытых смещений поясничных позвонков, выявить функциональные нарушения в пояснично-крестцовом отделе позвоночника, уточнить виды и направление этих смещений. Таким образом, предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень.

Предлагаемый способ определения нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в пояснично-крестцовом отделе позвоночника у больных с дискогенным пояснично-крестцовым радикулитом, остеохондрозом и при спондилолистезе может быть широко применен в клинической практике, так как проведение рентгенологических исследований достаточно распространено.

Сущность предлагаемого «Способа определения нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в пояснично-крестцовом отделе позвоночника» заключается в следующем:

у пациента измеряют вес и расстояние от остистого отростка С_VII до S_I.

Исследования проводят на рентгено-диагностическом аппарате, например, фирмы PHILIPS OPTIMUS. Измеряют вес пациента и расстояние от остистого отростка CVII до SI. Выполняют стандартную функциональную рентгенографию. Затем пациента устанавливают в положении стоя и наклона туловища вперед под углом 90° с использованием груза до 7 кг, размещенного поровну в обеих руках. Больного устанавливают боком к вертикальной стойке рентгено-диагностического аппарата, фронтальная плоскость перпендикулярна, сагиттальная - параллельна плоскости стойки. Кассету размером 30·40 см устанавливают в кассетодержателе в вертикальном положении, ось позвоночника соответствует средней линии деки. Пучок рентгеновского излучения центрируют на III поясничный позвонок, фокусное расстояние (объект - пленка) соответствует 100 см.

На рентгенограммах визуализируют изменение высоты межпозвонковых дисков в передних и задних отделах пояснично-крестцового отдела позвоночника в соответствии с направлением наклона туловища под углом 90°; патологическая подвижность позвоночно-двигательных сегментов в виде смещений позвонков, деформации передней стенки позвоночного канала на уровне смещения. Определяют показатель нестабильности позвоночно-двигательного сегмента в пояснично-крестцовом отделе по формуле: N=a+b·M-c·L,

где N - показатель нестабильности определяемых позвоночно-двигательных сегментов; М - вес тела пациента; L - расстояние от остистого отростка С_VII до S_I, a, b, с - коэффициенты линейной зависимости, полученные методом наименьших квадратов экспериментальным (расчетным) путем.

Предлагаемый способ применен при исследовании 30 пациентов с поясничным остеохондрозом, из них 13 мужчин, 17 женщин; у 10% (n=6) выявлен спондилолистез. Средний возраст составил 46,4±2,13 лет, вес 69,5±2,11 кг, рост 165,6±2,09 см, расстояние от остистого отростка CVII до SI 61,2±3,8 см. Нестабильность позвоночно-двигательных сегментов в пояснично-крестцовом отделе позвоночника (смещение вышележащего позвонка относительно нижележащего) выявлена в 63,3% (n=19) случаев, смещение при спондилолистезе составило в среднем 6,8±1,3 мм.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами:

фиг.1а, б - обзорные рентгенограммы пояснично-крестцового отдела позвоночника в прямой и боковой проекции пациента Д;

фиг.2а, б - функциональные рентгенограммы пояснично-крестцового отдела позвоночника (в положении лежа) пациента Д., выполненные известным способом;

фиг.3 - рентгенограммы пояснично-крестцового отдела позвоночника с отягощением (в положении стоя и наклоном туловища в сагиттальной плоскости под углом 90° пациента Д. по предлагаемому способу;

фиг.4 - график критического смещения позвонков при диагностических нагрузках с отягощением;

фиг.5 - график корреляционной зависимости между N и параметрами М, L.

Сущность предлагаемого способа поясняется клиническим примером.

Пример 1

Пациент Д., 40 лет, поступил в клинику ГУ НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН, отделение нейрохирургии в 2004 году.

Диагноз при поступлении: остеохондроз позвоночника III период, спондилез II стадии. Антеспондилолистез L_IV I-II степени. Дискогенный пояснично-крестцовый радикулит. Радикулоневрит L_IV, L_V справа. Симптом перемежающейся каудагенной хромоты.

Пациент обратился в клинику с жалобами на постоянные боли в поясничном отделе позвоночника, иррадиирующие в правую нижнюю конечность по задней поверхности, слабость в ногах.

Считает себя больным в течение 10 лет, когда впервые стали беспокоить боли в пояснице, около 3 лет назад отмечает распространение боли в правую ногу. Лечился амбулаторно у невролога, без эффекта. 1,5 года назад появилась слабость в ногах.

Объективно: Рост 182 см, вес 88 кг, расстояние от остистого отростка С_VII до S_I=68 см, поясничный лордоз сглажен, ограничена подвижность поясничного отдела позвоночника (по методу Schober ограничение соответствует 3), выстоит остистый отросток L_IV, мышцы, выпрямляющие спину, напряжены, симптомы натяжения положительные. При пальпации болезненность остистого отростка L_IV.

При поступлении пациенту выполнены традиционные методы рентгенологической диагностики и предлагаемый способ функциональной спондилографии с отягощением.

На обзорной рентгенограмме: форма, размеры, структура тел позвонков не изменены (см. фиг.1а, б). Отмечается скошенность передне-верхних и передне-нижних углов тел позвонков. Линия, проведенная по задней поверхности тел позвонков, уступообразная, тело L_IV смещено кпереди на 10 мм. Выявляются краевые костные разрастания клювовидной формы. Поясничный лордоз сглажен. Высота межпозвонковых дисков снижена в каудальном направлении, особенно на уровне L_IV-L_V.

На функциональной спондилограмме (метод выполнен в горизонтальном положении пациента при максимальном сгибании и разгибании туловища в сагиттальной плоскости) линия, проведенная по задней поверхности тел позвонков, уступообразная, тело L_IV смещено кпереди на 10 мм (см. фиг.2а, б).

По данным традиционных методов исследования признаков нестабильности позвоночно-двигательных сегментов не выявлено.

Учитывая наличие у пациента болевого синдрома, причина которого не установлена традиционными методами диагностики, показано обследование методом спондилографии с отягощением.

Исследование выполняют на рентгено-диагностическом аппарате, стоя в условиях наклона туловища вперед под углом 90°, при этом пациент в обеих руках удерживает груз весом 5 кг (по 2,5 кг в каждой руке). Больного устанавливают боком к вертикальной стойке, фронтальная плоскость перпендикулярна, сагиттальная - параллельна плоскости стойки. Кассету размером 30·40 см устанавливают в кассетодержателе в вертикальном положении, ось позвоночника соответствует средней линии деки. Пучок рентгеновского излучения центрируют на III поясничный позвонок, фокусное расстояние соответствует 100 см.

С помощью метода спондилографии с использованием груза выявлено смещение тела L_IV кпереди при наклоне туловища под углом 90° на 14 мм (см. фиг.3а).

Для подтвержения объективности анализа рентгенограммы выполнен расчет нестабильности позвоночно-двигательного сегмента по предлагаемой формуле.

Определен показатель нестабильности позвоночно-двигательного сегмента в пояснично-крестцовом отделе по формуле:

N=a+b·M-c·L,

где N - показатель нестабильности определяемых позвоночно-двигательных сегментов;

М - вес тела пациента;

L - длина рычага - расстояние от S_I до С_VII;

а, b, с - коэффициенты линейной зависимости, полученные методом наименьших квадратов экспериментальным (расчетным) путем.

Подставляем конкретные параметры пациента произвели расчет показателя нестабильности:

N=25,3+88·0,3-68·0,7=4 мм,

где N - предполагаемое смещение позвонка;

88 - вес пациента;

68 - длина рычага (расстояние от остистого отростка С_VII до S_I);

а=25,3, в=0,3, с=0,7 - коэффициенты линейной зависимости, полученные методом наименьших квадратов экспериментальным путем.

Учитывая проведенные исследования по известной технологии, было установлено, что у пациента на боковой спондилограмме определяется смещение тела L_IV кпереди на 10 мм (антеспондилолистез I степени), на функциональных спондилограммах (при максимальном сгибании и разгибании туловища в сагиттальной плоскости в положении лежа) также выявлено смещение тела L_IV кпереди на 10 мм, на спондилограммах по предлагаемому способу с отягощением и наклоном туловища вперед под углом 90° на 14 мм, то есть показатель нестабильности составил 4 мм; данные изменения получены при помощи математической модели.

Лечащему врачу даны рекомендации: учитывая наличие у пациента нестабильного антеспондилолистеза L_IV (показатель нестабильности составил 4), необходимо решить вопрос о рациональном лечении, направленном на стабилизацию позвоночно-двигательного сегмента L_IV-L_V.

Таким образом, предлагаемый «Способ определения нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в пояснично-крестцовом отделе позвоночника» позволяет объективно выявить скрытую патологическую подвижность в позвоночно-двигательных сегментах пояснично-крестцового отдела позвоночника. Было установлено, чем больше угол наклона туловища в сагиттальной плоскости, тем большее давление испытывает межпозвонковый диск и тем выше риск развития нестабильности. Следовательно, разработанный нами метод диагностики позволяет своевременно определить тактику лечения и предупредить развитие нежелательных осложнений.

Источники информации

1. Мазо И.С. Рентгено-диагностика смещений поясничных позвонков. /И.С.Мазо, И.Л.Тагер. - Москва, «Медицина», 1979. - С.54.

2. Сороковиков В.А. Посттравматический синдром нестабильности позвоночно-двигательного сегмента. /В.А.Сороковиков, В.В.Малышев. - Иркутск, 2003. - С.35.

3. Попелянский Я.Ю. Ортопедическая неврология (Вертеброневрология): Руководство для врачей. - 3-е изд., переработанное и дополненное. - М.: МЕДпресс-информ, 2003. - стр.35.

4. Ульрих Э.В., Мушкин А.Ю. Вертебрология в терминах, цифрах, рисунках. - Спб.: «Элби-Спб», Санкт-Петербург, 2002, - 139 с.

5. Митбрейт И.М. Спондилолистез. /И.М. Митбрейт. - Москва, ОО «Медицина», 1978. - 271, с.6.

Способ определения нестабильности позвоночно-двигательных сегментов в пояснично-крестцовом отделе позвоночника, включающий выполнение функциональной рентгенографии в боковой проекции в положении сгибания туловища, отличающийся тем, что предварительно измеряют расстояние от остистого отростка C_VII до S_I позвонка и вес пациента, а функциональную рентгенографию проводят в положении пациента стоя при наклоне туловища вперед под углом 90° с использованием груза до 7 кг, распределяя груз поровну в каждой руке пациента, и определяют изменение высоты межпозвонковых дисков в передних и задних отделах позвоночника, при выявлении смещения вышележащего тела позвонка относительно нижележащего тела позвонка определяют показатель нестабильности в позвоночно-двигательном сегменте по формуле:

N=a+b·M-c·L,

где N - показатель нестабильности определяемых позвоночно-двигательных сегментов, мм;

М - вес тела пациента, кг;

L - расстояние от остистого отростка С_VII до S_I, см;

а, b, с - коэффициенты линейной зависимости, а=25,3, b=0,3, с=0,7.