Сучасні принципи стабілізуючих операцій при хірургічному лікуванні захворювань та ушкоджень шийного відділу хребта (експериментально-клінічне дослідження)

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДЕРЖАВНА УСТАНОВА „ІНСТИТУТ ПАТОЛОГІЇ ХРЕБТА ТА СУГЛОБІВ ІМЕНІ ПРОФЕСОРА М.І. СИТЕНКА

АКАДЕМІЇ МЕДИЧНИХ НАУК УКРАЇНИ”

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук

СУЧАСНІ ПРИНЦИПИ СТАБІЛІЗУЮЧИХ ОПЕРАЦІЙ ПРИ ХІРУРГІЧНОМУ ЛІКУВАННІ ЗАХВОРЮВАНЬ ТА УШКОДЖЕНЬ ШИЙНОГО ВІДДІЛУ ХРЕБТА (експериментально-клінічне дослідження)

14.01.21 - травматологія та ортопедія

БАРИШ Олександр Євгенійович

Харків - 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Державній установі „Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І.Ситенка Академії медичних наук України”.

Науковий консультант: доктор медичних наук професор заслужений діяч науки і техніки України КОРЖ Микола Олексійович Державна установа „Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України”, директор

Офіційні опоненти: доктор медичних наук ТЯЖЕЛОВ Олексій Алімович Державна установа „Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І.Ситенка Академії медичних наук України”, завідуючий лабораторією біомеханіки

доктор медичних наук професор ШВЕЦЬ Олексій Іванович Луганський державний медичний університет МОЗ України, професор кафедри травматології та ортопедії

доктор медичних наук професор ГЕРЦЕН Генріх Іванович Національна медична академія післядипломної освіти МОЗ України, завідувач кафедри травматології та ортопедії №1

Захист відбудеться „ 11 ” червня 2010 р. об 11.30 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.607.01 Державної установи „Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І.Ситенка Академії медичних наук України” (61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 80).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Державної установи „Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І.Ситенка Академії медичних наук України” (61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 80).

Автореферат розісланий „ 7 ” травня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради заслужений діяч науки і техніки України доктор медичних наук професор В.О. Радченко

АНОТАЦІЯ

Бариш О.Є. Сучасні принципи стабілізуючих операцій при хірургічному лікуванні захворювань та ушкоджень шийного відділу хребта (експериментально-клінічне дослідження). - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за спеціальністю 14.01.21 - травматологія та ортопедія. - Державна установа «Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України», Харків, 2010.

Шляхом математичного моделювання методом кінцевих елементів досліджено взаємозв'язок змін напружено-деформованого стану стабілізованого та суміжного шийних хребтових рухових сегментів у разі моносегментарного переднього міжтілового спондилодезу різними імплантатами, у тому числі з алюмооксидної кераміки. Шляхом графоаналітичного моделювання бісегментарного спондилодезу доведено неефективність відновлення міжтілової опори після субтотальної корпектомії без додаткової вентральної інструментальної фіксації та визначено оптимальний варіант спондилодезу. Під час експериментального біомеханічного дослідження на мультисегментарній фізичній моделі визначено здатність різних варіантів моно- та бісегментарного спондилодезу забезпечити реконструкцію сегментарного шийного сагітального контуру та виявити, в залежності від цього, характер їх впливу на суміжні хребтові сегменти. Шляхом експериментального дослідження на лабораторних тваринах (кролях) доведено переваги розроблених нових металевих імплантатів з оригінальною топографією контактної поверхні та пористим керамічним алюмооксидним покриттям за рахунок покращення їх інтегративних властивостей.

Удосконалено методику рентгенівської діагностики структурно-функціонального стану хребтових рухових сегментів для здійснення нового підходу до планування хірургічних втручань та оцінки їх результатів.

На підставі результатів експериментальних досліджень сформульовано принципи фіксації шийних хребтових рухових сегментів, відповідно до яких розроблено та клінічно апробовано нову систему стабілізуючих операцій з урахуванням запропонованих та удосконалених відомих методик переднього та заднього спондилодезу.

Ключові слова: шийний відділ хребта, хірургічне лікування захворювань та ушкоджень хребта, рентгенівська діагностика, алюмооксидна кераміка, спондилодез.

АННОТАЦИЯ

Барыш А.Е. Современные принципы стабилизирующих операций при хирургическом лечении заболеваний и повреждений шейного отдела позвоночника (экспериментально-клиническое исследование). - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени доктора медицинских наук по специальности 14.01.21 - травматология и ортопедия. - Государственное учреждение «Институт патологии позвоночника и суставов имени профессора М.И. Ситенко Академии медицинских наук Украины», Харьков, 2010.

С помощью математического моделирования методом конечных элементов доказано принципиально важное значение костных элементов заднего опорного комплекса для пропорционального распределения аксиальной нагрузки в шейных позвоночных двигательных сегментах; проведено сравнительное исследование напряжённо-деформированного состояния сегментов при различных вариантах моносегментарного переднего межтелового спондилодеза, в том числе имплантатами из алюмооксидной керамики, и выявлены преимущества и недостатки каждого из них; доказана зависимость динамики напряжённо-деформированного состояния смежного с фиксируемым сегмента от конструктивных особенностей имплантатов и от изменения сегментарного сагиттального контура стабилизируемого сегмента. Наименьшие отличия внутренних напряжений в системе "позвоночный сегмент - имплантат", по сравнению с интактной математической моделью, отмечали при спондилодезе имплантатом из пористой корундовой керамики, костным трансплантатом и новым разработанным гибридным металлокерамическим имплантатом.

С помощью графоаналитического моделирования различных вариантов бисегментарного спондилодеза выявлены характер и закономерности распределения нагрузки в шейных позвоночных двигательных сегментах в зависимости от выбора способа их стабилизации; доказана неэффективность восстановления межтеловой опоры после субтотальной корпэктомии без дополнительной вентральной инструментальной фиксации и определён оптимальный вариант стабилизации, которым является комбинированный переднезадний спондилодез.

С помощью экспериментального биомеханического исследования на мультисегментарной физической модели шейного отдела позвоночника определены возможности различных вариантов и комбинаций моносегментарного и бисегментарного переднего и заднего спондилодеза для реконструкции сегментарного шейного сагиттального контура; биомеханически обоснован и интерполирован на область хирургии шейного отдела позвоночника принцип напряжённого связывания; доказана взаимосвязь сегментарного шейного сагиттального контура при различных вариантах спондилодеза с изменением внутреннего напряжения в области смежных сегментов. Наименьшую диспропорцию перераспределения внутреннего напряжения на уровне фиксируемых и смежных сегментов отмечали при моделировании заднего спондилодеза в соответствии с разработанным напряжённым спондилодезом проволокой и переднего спондилодеза с незначительной дистракцией вентральных отделов стабилизируемых сегментов с помощью пластин.

В эксперименте на лабораторных животных (кролях) исследованы гистоморфологические изменения биологических тканей при имплантации различных металлических фиксаторов; доказаны преимущества разработанных новых металлических имплантатов с оригинальной топографией контактной поверхности и пористым керамическим алюмооксидным покрытием за счёт улучшения их интегративных свойств.

Разработана система клинической оценки особенностей ортопедического и неврологического статуса пациентов с заболеваниями и повреждениями шейного отдела позвоночника в до- и послеоперационном периоде, что позволяет на качественно новом уровне оценить эффективность проведенного хирургического лечения.

Усовершенствована методика рентгеновской диагностики структурно-функционального состояния позвоночных двигательных сегментов для осуществления нового подхода к планированию хирургических вмешательств и оценке их результатов. Разработаны критерии рентгенологической оценки выполненного спондилодеза с применением металлических и керамических имплантатов.

На основе результатов экспериментальных исследований сформулированы принципы фиксации шейных позвоночных двигательных сегментов, в соответствии с которыми разработана новая система стабилизирующих операций с учётом предложенных и усовершенствованных известных методик переднего и заднего спондилодеза. Эта система обеспечивает возможность выполнения максимально широкого спектра хирургических вмешательств из любого доступа, любой локализации и на любом протяжении при хирургическом лечении заболеваний и повреждений шейного отдела позвоночника.

Впервые была доказана взаимосвязь нормализации краниоцервикального баланса, сегментарного и общего шейного сагиттального контура с положительными результатами хирургического лечения больных, а также возможность коррекции и реконструкции шейного отдела позвоночника с помощью разработанной системы.

Ключевые слова: шейный отдел позвоночника, хирургическое лечение заболеваний и повреждений позвоночника, рентгеновская диагностика, алюмооксидная керамика, спондилодез.

хребтовий шийний сегмент спондилодез

ANNOTATION

Barysh O.E. Current principles of stabilizing operations for surgical treatment of cervical spine diseases and injuries (experimental-clinical study). - Manuscript.

Scientific thesis in the category of doctor of medical sciences under the specialty 14.01.21 - Traumatology and Orthopaedics. - Sytenko Institute of Spine and Joints Pathology of Ukrainian Academy of Medical Sciences, Kharkiv, 2010.

While using finite element analysis the correlation of changes in biomechanical behavior of stabilized and adjacent cervical functional spinal units by means of one-level anterior fusion with different implants including made of alumooxide ceramics has been investigated. While using graphoanalytical modeling of two-level fusion the ineffectiveness of interbody bearing restoration after subtotal corpectomy without additional anterior instrumentation has been proved and the optimal option for fusion has been defined. Owing to experimental biomechanical investigation by means of multilevel physical model of the cervical spine the ability of different options of one-level and two-level fusion to provide reconstruction of segmental cervical contour and to reveal depending on this character of their impact to adjacent levels has been defined. By means of experimental investigation on laboratory animals (rabbits) the advantages of developed novel metallic implants with original surface topography and porous ceramic alumooxide covering due to improvement of their integrative capacities have been proved.

Procedure of radiological diagnostics of condition of cervical spinal functional units has been improved for novel approach to planning surgeries and assessment of their outcomes.

Based on outcomes of experimental investigations principles of cervical spinal units' fixation have been formulated and a novel system of stabilizing operations taking into consideration proposed and improved procedures of anterior and posterior fusion has been developed and clinically approved in accordance with these principles.

Key words: cervical spine, surgical treatment of cervical spine diseases and injuries, radiological diagnostics, alumooxide ceramics, fusion.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Хірургічне лікування захворювань та ушкоджень шийного відділу хребта є одним з найбільш складних напрямків сучасної ортопедії та травматології, що динамічно розвивається. Дегенеративні захворювання, пухлини, травми та їх наслідки клінічно проявляються стійким больовим синдромом, варіабельною неврологічною симптоматикою та порушенням функції шийного відділу хребта, що призводить не тільки до зниження якості життя пацієнтів, втрати працездатності та інвалідизації у 23,5 - 70 % випадків, але часто являє реальну загрозу для життя хворих (Корж Н.А. с соавт., 2001; Полищук Н.Е. с соавт., 2004; Продан А.И. с соавт., 2007; Clark C.R. et al., 2004; Kwon B.K. et al., 2007; Reinhold M. et al., 2006). Разом з тим у світовій практиці медицини питання планування та виконання хірургічних втручань на шийних хребтових рухових сегментах викликають істотні розбіжності, що стосуються вибору способу спондилодезу, відповідних імплантатів та лікувальної тактики в цілому (Бублик Л.А., 2004; Рамих Э.А., 2005; Abumi K. et al., 1999; Grob D., Daehn S., Mannion A.F., 2005; Lambiris E. et al., 2008; Singh K. et al., 2003; Ulrich Chr. et al., 2001).

У даний час спектр стабілізуючих хірургічних втручань на рівні шийного відділу хребта надзвичайно широкий. Він варіює від моносегментарного переднього міжтілового спондилодезу за допомогою кортикально-губчастих кісткових аутотрансплантатів до реконструктивно-відновлювальних операцій значної протяжності на елементах переднього та заднього опорного комплексу з використанням найбільш сучасних матеріалів та фіксуючих конструкцій (Корж Н.А. с соавт., 2003; Полищук Н.Е. с соавт., 2004; Раткин И.К., 2004; Bozkus H. et al., 2005; Kaech D.L., Jinkins R., 2002). Однак навіть у разі добре відпрацьованих методик спондилодезу у 12-28 % випадків мають місце незадовільні результати лікування, обумовлені нестабільністю фіксації хребців, поломками або міграцією складових частин конструкцій, пролабуванням імплантатів у тіла хребців, рецидивами деформацій, псевдоартрозами, а також розвитком патологічних змін на рівні суміжних зі стабілізованими хребтовими руховими сегментами у 20-92 % випадків (Barsa P., Suchomel P., 2007; Daubs M.D. et al., 2005; Lee J.S., 2008). Серед основних причин таких незадовільних результатів, що тягнуть за собою невиправдані значні витрати суспільства на їх компенсацію, виділяють специфіку біомеханічних особливостей шийного відділу хребта та відсутність системного підходу до хірургічного лікування пацієнтів з його захворюваннями та ушкодженнями (Chen T.-Y., 2001; Katsuura A. et al., 2001; Miyazaki M. et al., 2008; Thakar S. et al., 2008).

Розповсюдженою є думка про те, що відновлення міжтілової опори за допомогою кісткових трансплантатів з додатковою вентральною фіксацією пластинами може забезпечити достатню стабільність у всіх клінічних ситуаціях. Проте у 20 % випадків мають місце ускладнення, пов'язані з застосуванням кісткових трансплантатів, які продовжують вважати «золотим стандартом» у хірургії хребта (Дзяк Л.А. зі співавт., 2002; Majd M.E. et al., 1999; Samartzis D. et al., 2004). На противагу цьому відомо чимало публікацій, що висвітлюють питання розробки та клінічного застосування імплантатів з біологічно сумісних, у тому числі й алюмооксидних керамічних, матеріалів (Корж Н.А. с соавт., 2003; Cho D.Y. et al., 2005; Godlewski B. et al., 2007; Suetsuna F. et al., 2001). Однак переважну більшість таких публікацій можна знайти в зарубіжних виданнях, у той час як у вітчизняній науці визначається явний дефіцит досліджень у даному напрямку.

У разі використання пластин у 2-35 % описано такі ускладнення, як ушкодження судинних та нервових структур хребта, викручування гвинтів, дисфагія, перфорація стравоходу, інфекційні процеси (Gazzeri R. et al., 2008; Ning X. et al., 2008). Деякі дослідники дотримуються думки про відсутність необхідності додаткової вентральної фіксації пластинами у випадках хірургічного лікування дегенеративних захворювань шийного відділу хребта (Grob D., Peyer J.V., Dvoшбk J., 2001). Чимало питань дебатується відносно необхідності виконання заднього спондилодезу, особливо у випадках травматичних або ятрогенних дефектів кісткових елементів заднього опорного комплексу. Для фіксації дорсальних відділів шийних хребців застосовують як дріт, так і металеві конструкції зі складною методикою їх встановлення, але доцільність використання того чи іншого способу заднього спондилодезу дотепер є предметом дискусій фахівців (Солёный В.И., Чемирисов В.В., 1996; Abumi K. et al., 2000; Sekhon L.H.S., 2005). Не визначено також місце комбінованого передньозаднього спондилодезу в клінічній практиці (Epstein N.E., 2006; McAfee P.C. et al., 1995).

У сучасній ортопедії та травматології найбільш часто використовують металеві фіксуючі конструкції, у тому числі з малою площиною контакту з кістковою тканиною, але також відомі публікації про позитивні результати застосування імплантатів з керамічним, здебільшого гідроксилапатитним або кальційфосфатним, покриттям (Kim S.H. et al., 2007; Narayanan R. et al., 2008). Проте розробки у цьому напрямку стосуються переважно ортопедичної стоматології або ендопротезування, у той час як тільки поодинокі публікації висвітлють їх перспективу в хірургії хребта.

Таким чином, наведені дані свідчать про відсутність єдності думок фахівців про переваги та недоліки різних варіантів спондилодезу. Не враховано ризик втрати корекції деформації або нестабільності фіксації у післяопераційному періоді. Відсутнє чітке розуміння взаємозв'язку розвитку патологічних змін на рівні суміжних зі стабілізованими хребтовими руховими сегментами з особливостями виконання тих або інших варіантів спондилодезу. Дотепер не виявлено можливості рентгенологічної діагностики для вдосконалення уявлень про структурно-функціональний стан шийних хребтових рухових сегментів та розробки нових критеріїв ефективності хірургічного лікування захворювань та ушкоджень шийного відділу хребта. Не проводилось порівняльне експериментальне дослідження відомих та розроблених нових алюмооксидних керамічних імплантатів. Не вивчено інтегративні властивості та вплив на біологічні тканини металевих фіксаторів з оригінальною топографією контактної поверхні та з керамічним алюмооксидним покриттям. Вищевикладене обумовило необхідність проведення даного експериментально-клінічного дослідження.

Зв'язок дисертаційної роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до плану науково-дослідних робіт Державної установи «Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І.Ситенка Академії медичних наук України» («Розробка нових технологій стабілізації шийного та грудопоперекового відділів хребта при хребетно-спінальній травмі», шифр теми ОК.99.4, держреєстрація № 0103U000265. Автором обґрунтовано та проведено експериментальне графоаналітичне та біомеханічне дослідження різних варіантів спондилодезу, розроблені нові методики стабілізуючих операцій, відповідно до яких самостійно виконані хірургічні втручання та проаналізовані їх результати. «Розробка нових та удосконалення відомих способів оперативного лікування ушкоджень хребта та їх наслідків», шифр теми ЦФ 2003.1.АМНУ, держреєстрація № 0103U000258. Автором удосконалена фізична модель шийного відділу хребта та з її допомогою досліджений вплив різних варіантів спондилодезу на суміжні сегменти; розроблені, клінічно апробовані нові та удосконалені відомі методики спондилодезу. «Розробка та удосконалення комплексу діагностичних та лікувальних заходів при травматичних деформаціях шийного відділу хребта», шифр теми ЦФ.2006.1.АМНУ, держреєстрація № 0106U000479. Автором обґрунтовано та проведено математичне моделювання методом кінцевих елементів різних варіантів спондилодезу та експериментальне дослідження на лабораторних тваринах розроблених металевих імплантатів з оригінальною топографією поверхні та керамічним алюмооксидним покриттям, сформульовані принципи спондилодезу, розроблені нові критерії клінічної та рентгенологічної діагностики, а також оцінки результатів хірургічного лікування пацієнтів, самостійно виконані всі оперативні втручання та проаналізовані отримані результати дослідження).

Мета дослідження: розробити систему стабілізуючих операцій для хірургічного лікування захворювань та ушкоджень шийного відділу хребта відповідно до принципів, запропонованих на підставі комплексу експериментальних досліджень.

Задачі дослідження:

1. Провести аналітичне дослідження стану проблеми адекватної стабілізації шийних хребтових рухових сегментів, тенденцій розвитку методик фіксації шийних хребців та визначити перспективу дослідження у цьому напрямку.

2. Дослідити за допомогою математичного моделювання методом кінцевих елементів взаємозв'язок змін напружено-деформованого стану стабілізованого та суміжного з ним шийних хребтових рухових сегментів у випадку моносегментарного переднього міжтілового спондилодезу різними імплантатами.

3. Виявити за допомогою графоаналітичного моделювання закономірності зміни функціонального стану фіксованих та суміжних з ними шийних хребтових рухових сегментів під час різних варіантів бісегментарного спондилодезу.

4. Визначити за допомогою експериментального біомеханічного дослідження на фізичній моделі шийного відділу хребта здатність різних варіантів моно- та бісегментарного спондилодезу забезпечити реконструкцію сегментарного шийного сагітального контуру та виявити, в залежності від цього, характер їх впливу на суміжні хребтові сегменти.

5. Дослідити особливості гістоморфологічних змін біологічних тканин при імплантації металевих фіксаторів з розробленою оригінальною топографією контактної поверхні та керамічним алюмооксидним покриттям в експерименті на лабораторних тваринах.

6. Удосконалити методику променевої діагностики структурно-функціонального стану шийних хребтових рухових сегментів для дослідження їх змін до та після виконання оперативних втручань.

7. Розробити нові та удосконалити відомі методики стабілізуючих хірургічних втручань в ділянці переднього та заднього опорного комплексу шийних хребтових рухових сегментів з застосуванням імплантатів з алюмооксидної кераміки та металевих фіксуючих конструкцій з розробленою оригінальною топографією поверхні та керамічним алюмооксидним покриттям на підставі отриманих даних експериментальних досліджень.

8. Дослідити ефективність клінічного застосування розроблених нових та удосконалених відомих методик переднього та заднього спондилодезу з використанням імплантатів з алюмооксидної кераміки та оригінальних металоконструкцій, що мають нові властивості.

Об'єкт дослідження - порушення структурно-функціонального стану хребтових рухових сегментів при захворюваннях та ушкодженнях шийного відділу хребта.

Предмет дослідження - математична модель системи «шийні хребтові рухові сегменти - імплантати», графічна модель варіантів спондилодезу, біомеханічна фізична модель шийного відділу хребта, гістоморфологічні зміни кісткової тканини, рентгенологічна оцінка структурно-функціонального стану шийних хребтових рухових сегментів, методики стабілізації шийних хребтових рухових сегментів та пристрої для їх здійснення.

Методи дослідження: клінічний - аналіз результатів застосування розроблених нових та удосконалених відомих методик стабілізуючих операцій та пристроїв для їх реалізації в процесі хірургічного лікування захворювань та ушкоджень шийного відділу хребта; рентгенологічний - дослідження характеру структурно-функціональних змін у шийних хребтових рухових сегментах до та після оперативних втручань; математичного моделювання методом кінцевих елементів - виявлення основних закономірностей напружено-деформованого стану шийних хребтових рухових сегментів та порівняльний аналіз його зміни після виконання різних варіантів моносегментарного спондилодезу на рівні стабілізації та на рівні суміжного сегмента; графоаналітичного моделювання - дослідження характеру та розподілу навантаження у шийних хребтових рухових сегментах в залежності від вибору способу бісегментарного спондилодезу; експериментального біомеханічного дослідження - порівняльний аналіз стану фіксованих та суміжних хребтових рухових сегментів після різних варіантів відомих та розроблених способів їх стабілізації; морфологічний - дослідження впливу на кісткову тканину лабораторних тварин металевих імплантатів з різними варіантами топографії та покриття їх контактної поверхні; статистичний - аналіз даних, отриманих у результаті дослідження; інформаційний - проведення аналітичного дослідження сучасного стану проблеми визначення оптимального варіанту стабілізації хребтових рухових сегментів під час хірургічного лікування захворювань та ушкоджень шийного відділу хребта.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше за допомогою математичного моделювання методом кінцевих елементів доведено принципово важливе значення кісткових елементів заднього опорного комплексу для пропорційного розподілу аксіального навантаження в шийних хребтових рухових сегментах; проведено порівняльне дослідження напружено-деформованого стану сегментів, відомих та розроблених імплантатів з алюмооксидної кераміки під час здійснення моносегментарного переднього міжтілового спондилодезу та виявлено переваги та недоліки кожного з них; доведено залежність динаміки напружено-деформованого стану суміжного з фіксованим сегмента від конструктивних особливостей імплантатів та від зміни сегментарного сагітального контуру хребтових рухових сегментів, що стабілізуються.

Уперше за допомогою графоаналітичного моделювання різних варіантів бісегментарного спондилодезу виявлено характер та закономірності розподілу навантаження в шийних хребтових рухових сегментах у залежності від вибору способу їх стабілізації; доведено неефективність відновлення міжтілової опори після субтотальної корпектомії без додаткової інструментальної фіксації шийних хребців та визначено оптимальний варіант спондилодезу.

Уперше за допомогою експериментального біомеханічного дослідження на мультисегментарній фізичній моделі шийного відділу хребта визначено можливості різних варіантів та комбінацій моносегментарного та бісегментарного переднього та заднього спондилодезу для реконструкції сегментарного шийного сагітального контуру; біомеханічно обґрунтовано та інтерпольовано на сферу хірургії шийного відділу хребта принцип напруженого зв'язування; доведено взаємозв'язок сегментарного шийного сагітального контуру у випадку різних варіантаів спондилодезу зі зміною внутрішнього напруження на рівні суміжних сегментів.

Уперше експериментально доведено переваги розроблених нових металевих імплантатів з оригінальною топографією контактної поверхні та пористим керамічним алюмооксидним покриттям за рахунок покращення їх інтегративних властивостей.

Удосконалено методику рентгенівської діагностики структурно-функціонального стану хребтових рухових сегментів для здійснення нового підходу до планування хірургічних втручань та оцінки їх результатів.

Розроблено нову систему стабілізуючих операцій з урахуванням запропонованих та удосконалених відомих методик переднього та заднього спондилодезу, а також принципу реконструкції шийного сагітального контуру у формі лордозу.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблено систему клінічної оцінки особливостей ортопедичного та неврологічного статусу пацієнтів з захворюваннями та ушкодженнями шийного відділу хребта у до- та післяопераційному періоді, що дозволяє на якісно новому рівні оцінити ефективність проведеного хірургічного лікування. Удосконалена методика рентгенологічного дослідження структурно-функціонального стану шийних хребтових рухових сегментів у до- та післяопераційному періоді забезпечує істотне поліпшення якості діагностики та здійснення нового підходу як до оцінки ефективності виконаних стабілізуючих операцій, так і прогнозування виникнення та розвитку патологічних змін на суміжних рівнях. Розроблено критерії рентгенологічної оцінки виконаного спондилодезу з застосуванням металевих та керамічних імплантатів. Експериментально та клінічно доведено можливість успішного комбінованого застосування металевих та керамічних алюмооксидних імплантатів під час виконання оперативних втручань на рівні шийного відділу хребта з різних доступів та різної протяжності. Системі охорони здоров'я передано нові методики хірургічного лікування захворювань та ушкоджень шийного відділу хребта, що забезпечують як можливість безпечної та надійної стабілізації переднього та заднього опорного комплексу хребтових рухових сегментів будь-якої протяжності, так і профілактику ускладнень у післяопераційному періоді. Набір імплантатів та інструментів для операцій у випадку хребтово-спинномозкових уражень, одним з основних розробників якого є дисертант, внесено до Державного реєстру медичної техніки та виробів медичного призначення України та дозволено для застосування в медичній практиці (свідоцтво про Державну реєстрацію № 5799/2006).

Матеріали дослідження включено до плану викладання кафедр травматології і ортопедії Харківської медичної академії післядипломної освіти; травматології та ортопедії № 1, фізичної реабілітації та спортивної медицини, а також нейрохірургії Харківського національного медичного університету; травматології, ортопедії та ХЕС ФІПО Донецького національного медичного університету ім. М. Горького; медицини катастроф, нейрохірургії та військової медицини Запорізького державного медичного університету, а також впроваджено в клінічну практику відділень ДУ «Інститут патології хребта та суглобів їм. проф. М.І. Ситенка АМН України», відділу патології хребта з спінальним (нейрохірургічним) центром ДУ «Інститут травматології та ортопедії

АМН України», відділення вертебрології НДІ травматології та ортопедії Донецького національного медичного університету ім. М. Горького, відділень травматології та нейрохірургії Комунальної установи охорони здоров'я «Обласна клінічна лікарня - Центр екстреної медичної допомоги та медицини катастроф» м. Харків, ортопедо-травматологічного відділення Комунальної установи охорони здоров'я «Харківська обласна травматологічна лікарня», травматологічного відділення клініки ушкоджень Військово-медичного клінічного центру Північного регіону Міністерства оборони України, нейрохірургічного відділення № 2 Харківської міської клінічної лікарні швидкої та невідкладної медичної допомоги ім. проф. О.І. Мєщанінова, травматологічного відділення Комунальної установи охорони здоров'я «Клінічна багатопрофільна лікарня № 17 заводу ім. Малишева», травматологічного відділення Чугуївської центральної районної лікарні Харківської області, відділення нейрохірургії Полтавської обласної клінічної лікарні ім. М.В. Скліфосовського, травматологічного відділення № 2 міської клінічної лікарні № 1 м. Полтава, хірургічного відділення ДЗ «Вузлова лікарня ст. Кременчук СТГО «Південна залізниця», відділень політравми та травматології, а також нейрохірургії Міської клінічної лікарні екстреної та швидкої медичної допомоги м. Запоріжжя.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно були обґрунтовані та сформульовані мета та задачі дослідження, визначені його методи, що дозволяють верифікувати основні положення дисертації. Автором запропоновані ідеї експериментальних розділів дослідження, що включали математичне моделювання методом кінцевих елементів, графоаналітичне моделювання, біомеханічне моделювання на фізичній моделі шийного відділу хребта та морфологічні дослідження. Вони були проведені персонально автором у лабораторіях біомеханіки та морфології сполучної тканини ДУ «Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України», а також у Національному науковому центрі «Інститут експериментальної та клінічної ветеринарної медицини». Автором висунуті ідеї та розроблені нові методики переднього та заднього спондилодезу як з застосуванням керамічних та металокерамічних гібридних імплантатів, так і металевих конструкцій. Автором самостійно виконано всі клінічні дослідження та хірургічні втручання відповідно до розроблених методик. Автор самостійно проаналізував отримані результати експериментальних та клінічних розділів дослідження, а також сформулював на цій основі висновки дисертації.

Апробація результатів дослідження. Результати дослідження доповідалися на пленумах ортопедів-травматологів України (Одеса, 1998; Харків, 2002); науковій конференції «Вертебрология - проблемы, поиски, решения» (Москва, 1998); всеукраїнських з'їздах та симпозіумі нейрохірургів (Київ, 1998; Алушта, 2003; Тернопіль, 2005); науковій конференції вертебрологів «Актуальные вопросы вертебрологии» (Харків, 1998); Міжнародній конференції «Новейшие технологии в порошковой металлургии и керамике» (Київ, 2003); Всеукраїнській науково-практичній конференції «Спондилодез. Патология стопы и голеностопного сустава» (Харків, 2003); симпозіумі «Повреждения и заболевания шейного отдела позвоночника» (Москва, 2004); Міжнародній науково-практичній конференції з проблем ортопедії та травматології (Київ, 2004); Німецько-українському симпозіумі з проблем патології хребта (Грайфсвальд, 2005); III й IV Міжнародних конгресах «World Spine» (Ріо-де-Жанейро, 2005; Стамбул, 2007); науково-практичній конференції «Новые технологии в травматологии и ортопедии» (Донецьк, 2006); XIV з'їзді ортопедів-травматологів України (Одеса, 2006); VI Конгресі ортопедів-травматологів Республіки Молдова (Кишинів, 2006); науковій конференції «Хирургия позвоночника - полный спектр» (Москва, 2007); 81 Congress of Japanese Orthopaedic Association (Саппоро, 2008 - диплом I ступеня); Всеукраїнській науково-практичній конференції з міжнародною участю «Биоматериалы в ортопедии и травматологии» (Харків, 2008); XIV, XX - XXIII і XXV Annual Meetings of Cervical Spine Research Society-European Section (Варезе, 1998; Порто, 2004; Рим, 2005; Берлін, 2006; Лойвен, 2007; Уппсала, 2009); на засіданнях Харківського обласного наукового товариства ортопедів-травматологів (1999, 2003, 2004, 2009).

Публікації. За матеріалами дисертаційного дослідження опубліковано 37 наукових робіт, з них 1 монографія, 25 статей у провідних наукових фахових виданнях, 3 патенти України, 3 нововведення, 5 робіт у матеріалах пленуму, з'їзду та конгресів.

Обсяг та структура дисертації. Дисертацію викладено на 362 сторінках машинописного тексту, складається зі вступу, 9 розділів власних досліджень, висновків, 3 додатків, списку використаної літератури. Робота ілюстрована 90 рисунками та містить 17 таблиць. Список літератури включає 421 першоджерело, з яких 123 - українсько- та російськомовні роботи, 298 - зарубіжні публікації.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Після проведення інформаційно-аналітичного дослідження було виявлено найбільш актуальні та дискутабельні аспекти проблеми стабілізації хребтових рухових сегментів у процесі хірургічного лікування захворювань та ушкоджень шийного відділу хребта та визначено перспективу її розв'язання. Враховуючи те, що найбільш часто виконують моно- та бісегментарний спондилодез з використанням загальновизнаних сучасних методик, звернула на себе увагу значна кількість ускладнень після хірургічних втручань на рівні фіксованих та суміжних сегментів, а також недостатність експериментального обґрунтування таких операцій, що могло би забезпечити запобіжні заходи та оптимізувати результати хірургічного лікування. Зважаючи на те, що в сучасній практиці експериментальних досліджень найбільш інформативними узвичаїлось вважати математичне, графоаналітичне та біомеханічне моделювання, а також дослідження на лабораторних тваринах, було розроблено відповідний комплекс, що забезпечує рішення поставлених задач та досягнення мети.

Експериментальні дослідження. У задачі розділу, присвяченого математичному моделюванню методом кінцевих елементів, входило дослідження величини внутрішніх напружень та характеру їх розподілу як у системі «хребтовий сегмент С V - С VI - імплантат», так і в суміжному сегменті С IV - С V за умови різних варіантів переднього міжтілового спондилодезу С V - С VI, а також їх порівняльний аналіз у сегментах інтактної математичної моделі С IV / С VI та за умови різних варіантів переднього міжтілового спондилодезу

С V - С VI. Для цього було розроблено бісегментарну математичну модель С IV / С VI з урахуванням фізіологічного сагітального контуру шийного відділу хребта 20°. У якості прототипів для моделювання моносегментарного переднього міжтілового спондилодезу С V - С VI, що найбільш часто виконується, використали кортикально-губчастий кістковий трансплантат за Smith-Robinson (ситуація I), імплантат з пористої алюмооксидної кераміки (II), дволопастевий імплантат з щільної алюмооксидної кераміки (ситуація III), їх комбінацію (IV) та розроблений нами гібридний металокерамічний імплантат (V), що являє собою вертикальну циліндричну сітчасту металеву конструкцію, щільно заповнену пористою алюмооксидною керамікою. Краніальні та каудальні поверхні математичних моделей усіх імплантатів були паралельними. Фізіологічне вертикальне навантаження 100 Н, що відповідає вазі голови середньостатистичної людини з урахуванням дії м'язів-розгиначів голови та шиї, прикладали до краніальної поверхні тіла С IV у проекції його постійного центру обертання. Для проведення порівняльного аналізу отриманої інформації, крім абсолютних величин у МПа, було виведено коефіцієнти пропорційності К_мо для міжтілової опори, К_{С V} та К_{С VI} для тіл С V та С VI відповідно.

Результати дослідження показали, що величини внутрішніх напружень суглобових мас (4,0 МПа) у 10 разів перевищують аналогічні величини тіл хребців (0,4 МПа). Величини внутрішніх напружень коренів дуг (2,0 МПа) та міжхребцевих дисків (0,15 МПа) також істотно розрізняються між собою. Пластини дуг (0,2 МПа) та остисті відростки (0,2 МПа) беруть незначну участь у сприйнятті фізіологічного статичного аксіального навантаження на сегменти С IV / С VI. Це закономірно знаходить своє відбиття в особливостях архітектоніки елементів шийних хребтових рухових сегментів. Було виявлено, що величини напружено-деформованого стану математичних моделей міжтілових опор в усіх ситуаціях перевищують такі тіл хребців С V та С VI, водночас їх дорсальні відділи є більше навантаженими, ніж вентральні. Максимальні значення внутрішніх напружень для вентральних та дорсальних відділів тіл С V (6,5/10,8 МПа), С VI (7,8/10,8 МПа) та міжтілової опори (19,7/49,3 МПа) спостерігали в ситуації III з імплантатом з щільної алюмооксидної кераміки, а мінімальні - у ситуації II з імплантатом з пористої корундової кераміки (1,85/3,7 МПа, 1,85/2,77 МПа й 2,77/4,62 МПа відповідно). Проміжне положення, близьке до мінімальних значень, займають ситуація I з кістковим трансплантатом (3,8/9,24 МПа, 1,85/4,62 МПа й 1,85/4,62 МПа відповідно) та V з новим гібридним металокерамічним імплантатом (6,87/13,7 МПа, 2,5/4,5 МПа й 2,5/4,5 МПа відповідно). Найбільш рівномірним виявляється розподіл внутрішніх напружень у математичної моделі міжтілової опори в ситуації II з імплантатом з пористої алюмооксидної кераміки, де К_мо = 1,66, а потім, у порядку зростання, у ситуаціях V (К_мо = 1,99),

IV (К_мо = 2,0), I (К_мо = 2,4) та III (К_мо = 2,5). Найбільше навантаження на суглобові маси C VI реєстрували в ситуації з кістковим трансплантатом (1,2 МПа), а найменше - у ситуаціях II (0,7 МПа) та V (0,7 МПа), де до складу прототипів імплантатів входила пориста алюмооксидна кераміка. Найменші відмінності внутрішніх напружень у системі «хребтовий сегмент - імплантат», у порівнянні з інтактною математичною моделлю, відзначали в разі спондилодезу імплантатом з пористої кераміки (ситуація II), кістковим трансплантатом (I) та новим гібридним металокерамічним імплантатом (V).

Величина внутрішнього напруження суглобових мас C IV була однаковою та найбільшою у ситуаціях I та II (4,6 МПа), і також однаковою, але найменшою в ситуаціях III та IV (4,0 МПа), однак відрізнялася кількісно, займаючи проміжне положення в ситуації V (4,2 МПа). Для суглобових мас C VI величини внутрішнього напруження у всіх випадках були істотно менше аналогічних величин для C IV, а для тіл C V та C VI у всіх ситуаціях перевищували такі для тіла C IV, причому в ряді випадків досить значно (у 27 разів у ситуації III). Таким чином, для всієї бісегментарної математичної моделі С IV / С VI виявлено тенденцію до вентрокаудального зсуву пропорцій перерозподілу вертикального осьового навантаження за рахунок випрямлення сегментарного шийного сагітального контуру, що призводить до збільшення внутрішніх напружень як в імплантатах і тілах хребців на рівні стабілізації, так і в елементах суміжного краніального сегмента. Отже, основним профілактичним заходом таких несприятливих змін є реконструкція сегментарного шийного сагітального контуру у формі лордозу на рівні стабілізації.

Під час графоаналітичного моделювання враховували, що другою за частотою виконання стабілізуючою операцією на рівні шийного відділу хребта є бісегментарний передній міжтіловий спондилодез. У зв'язку з цим проводили графоаналітичне моделювання фізіологічного вертикального навантаження на подібні за своїми анатомічними та функціональними особливостями шийні хребтові рухові сегменти до та після бісегментарного спондилодезу на рівні найбільш рухомих сегментів С IV / С VI. Для цього нами була розроблена мультисегментарна графічна модель шийного відділу хребта С III / С VII з сагітальним контуром 20° у формі лордозу та проведене моделювання 4 варіантів бісегментарної стабілізації - переднього міжтілового спондилодезу, переднього міжтілового спондилодезу з вентральною фіксацією пластиною, заднього міжостистого спондилодезу та комбінованого передньозаднього спондилодезу. Було встановлено, що сумарна зсувна сила ?Р_з та крутильний момент, що виникають у результаті взаємодії різних сил у кожному шийному хребтовому руховому сегменті, є несприятливими факторами, так як призводять до надмірного навантаження як елементів сегментів, що стабілізують, так і фіксуючих конструкцій, і тим самим ставлять під загрозу стабільність фіксації. Для кожного з варіантів було визначено сумарну зсувну силу ?Р_з, величина якої співвідноситься з обраним масштабом (1 см = 25 H), а її розташування в обраній системі координат характеризує крутильний момент відносно краніального в досліджуваному сегменті хребця. Менші значення ?Р_з свідчать про оптимізацію ефекту стабілізуючої операції в ортостатичному положенні шийного відділу хребта та зниженні навантаження на суміжні сегменти.

У випадку переднього міжтілового спондилодезу має місце найбільша величина ?Р_з (165 Н) та найбільший крутильний момент у сегментах, що фіксуються. У разі переднього міжтілового спондилодезу з вентральною фіксацією пластиною величина ?Р_з менше (147,5), однак навантаження на суміжні сегменти зростають. У разі заднього спондилодезу величина ?Р_з=160 Н при мінімальному з усіх аналізованих способів крутильному моменті. У разі комбінованого передньозаднього спондилодезу реєстрували найменше значення ?Р_з=65 H (у 2,5 рази менше, ніж у разі переднього міжтілового спондилодезу). Величина крутильного моменту за цих умов порівнянна з моделлю переднього міжтілового спондилодезу з вентральною фіксацією пластиною, що свідчить про більш виражений вплив способів жорсткої фіксації на суміжні сегменти. Таким чином, передній міжтіловий спондилодез без вентральної фіксації пластиною є найменш стабільним у ситуаціях, що потребують виконання субтотальної корпектомії на одному рівні, та призводить до втрати корекції сегментарного шийного сагітального контуру. Задній спондилодез істотно обмежує крутильний момент на рівні фіксації. Комбінований передньозадній спондилодез є оптимальним варіантом бісегментарної стабілізації в таких станах шийних хребтових рухових сегментів, що супроводжуються одночасним зруйнуванням елементів переднього та заднього опорного комплексу.

Розділ біомеханічних експериментальних досліджень було реалізовано за допомогою розробленої нами мультисегментарної фізичної моделі шийного відділу хребта С II / T II, величина сагітального контуру у вигляді лордозу якої становила 20°. Вона складається з твердих та пружних моделей кісткових та м'якотканинних елементів шийних хребтових рухових сегментів. Пружні складові 7 сегментів моделі є датчиками барометричної системи реєстрації навантаження, а їх ізольовані камери з'єднано з рідинними манометрами. Це дозволяє реєструвати в кПа зміни тиску в секціях № 1 (проекція заднього опорного комплексу) та № 2 (проекція переднього опорного комплексу) кожного датчика під час вертикального навантаження величиною 100 Н, прикладеного до краніальних відділів моделі С II за допомогою розробленого пристрою. Для порівняння тиску в секціях датчика використали парний критерій Стьюдента.

Ситуаційний план даного експерименту було представлено 14 варіантами моносегментарного С V - С VI та 8 варіантами бісегментарного спондилодезу в сегментах С V / С VII, де в групах I для кожного спондилодезу різної протяжності досліджували зміни тиску датчиків сегментів С IV / С VII та С IV / T I інтактної фізичної моделі відповідно. Для моносегментарної стабілізації в групі ситуацій II (задній спондилодез) моделювали міжостистий спондилодез дротом за Rogers (а), розроблений нами спондилодез дротом за принципом напруженого зв'язування (б), спондилодез пластинами (в), спондилодез оригінальними дротовими фіксаторами нашої конструкції (г); III (передній міжтіловий спондилодез) - відновлення міжтілової опори (а) та відновлення міжтілової опори з вентральною фіксацією пластинами (б); IV - комбінований передньозадній спондилодез з використанням вищезгаданих варіантів без вентральної фіксації пластинами, де а - III а + II а; б - III а + II б; в - III а + II в; г - III а + II г; V - комбінований передньозадній спондилодез з вентральною фіксацією пластинами, де а- III б + II а; б - III б + II б; в - III б + II в; г - III б + II г. Реєстрували зміни показників датчиків у суміжних краніальному С IV - С V та каудальному С VI - С II сегментах для всіх ситуацій. Для бісегментарної стабілізації в групі ситуацій II моделювали розроблений нами спондилодез дротом (а) та спондилодез пластинами (б); III - відновлення міжтілової опори (а) та відновлення міжтілової опори з вентральною фіксацією пластинами (б); IV - з використанням вищевказаних варіантів без вентральної фіксації пластинами, де а - III а + II а та б - III а + II б; V - з вентральною фіксацією пластинами, де а - III б + II а; б - III б + II б. Реєстрували зміни показників датчиків у суміжних краніальному С IV - С V та каудальному C VII - T I сегментах. З метою проведення порівняльного аналізу отриманої інформації були виведені коефіцієнти пропорційності розподілу тиску в секціях № 1 та № 2 у різних сегментах фізичної моделі: К_{С IV} - _{С V} - у сегменті С IV - С V, К_{С V} - _{C VI} - С V - C VI, К_{С VI} - _{C VII} - С VI - C VII та К_{С VII} - _{T I} - С VII - T I.

Результати біомеханічних досліджень групи I відбиває діаграма тиску в усіх датчиках інтактної фізичної моделі, що демонструє обернено пропорційну зміну балансу їх показань у краніокаудальному напрямку: на рівні С II - С III показання секцій № 2 та № 1 датчика склали 137,1 та 286,5 кПа відповідно, у той час як на рівні T I - Т II - 346,0 та 216,2 кПа відповідно. Це свідчить про зсув аксіального навантаження на елементи переднього опорного комплексу в каудальних шийних хребтових рухових сегментах, підтверджує важливе значення елементів заднього опорного комплексу середньошийного відділу хребта для оптимального його розподілу та є відбиттям анатомічних особливостей шийного відділу хребта в його різних відділах. Було встановлено, що під час навантаження моделі тиск у секціях №1 та № 2 кожного датчика у всіх ситуаціях статистично значимо відрізняється (p < 0,001). Дисперсійний аналіз дозволив визначити варіанти спондилодезу, близькі до інтактної фізичної моделі, а апостеріорний тест розбив 14 моделей моносегментарного спондилодезу на 10 підгруп, що відрізняються між собою на рівні б = 0,05. Величина коефіцієнту пропорційності ситуацій IIб, IVв та IIIб свідчить про те, що наведені варіанти спондилодезу статистично значимо відрізняються від інтактної моделі (p < 0,05), але досить близькі за значенням. У той же час коефіцієнт пропорційності ситуацій II a, II г, III a та V a відрізняється від такого інтактної моделі у два та більше рази. Для каудального сегмента C VI - С VII за допомогою тесту Шоффе також було виділено 14 статистично значимих підгруп, що розрізняються. Найбільш близькими до інтактної моделі є коефіцієнти пропорційності ситуацій IV в, IV б, V б та V в, хоча вони статистично значимо відрізняються (p < 0,05). Коефіцієнт пропорційності ситуацій II a, IV a, II г, II в значно відрізняється від такого інтактної моделі.

У разі моделювання заднього спондилодезу за Rogers (II а) відбувається дворазове збільшення внутрішнього напруження в секції № 1 (341,3 ± 0,89 кПа) та більш ніж восьмиразовий його диспропорційний перерозподіл у межах сегмента C V - С VI (К_{C V} - _{С VI} = 6,2 ± 0,05) у порівнянні з інтактною фізичною моделлю (165,2 ± 1,08 кПа та К _{C V} - _{С VI} = 0,74±0,01 відповідно). Закономірно реєстрували збільшення внутрішнього напруження у секції № 1 (265,1 ± 0,39 кПа) сегмента C IV - C V, а також триразове зменшення внутрішнього напруження в секції № 1 (54,2 ± 1,1 кПа) та різку його диспропорцію (К_{C VI} - _{C VII} = 0,14 у порівнянні

з К_{C VI} - _{C VII} = 0,68 для интактної моделі) у сегменті C VI - C VII. Найменш диспропорційний розподіл внутрішніх напружень у ділянці як фіксованого, так і суміжних сегментів відзначали в разі моделювання розробленого нами на підставі принципу напруженого зв'язування варіанту II б (223,8 ± 0,94 кПа та К_{C V} - _{С VI} = 1,96 ± 0,02). У цьому випадку внутрішнє напруження в секції № 1 сегмента C V - C VI збільшилося на 35,5 % у порівнянні з інтактною фізичною моделлю. Моделювання ситуації III а призводить до збільшення тиску у вентральних секціях як на рівні C V - C VI на 50 %, так і на рівні обох суміжних сегментів. У ситуації III б внутрішнє напруження в секції № 1 збільшилося на 34,5 %, що незначно вплинуло на перерозподіл внутрішнього напруження в суміжних сегментах (К_{С IV} - _{C V} = 1,7 ± 0,01 та К_{С VI} - _{C VII} = 0,44 ± 0,01). Ситуації групи IV чинять менш виражений вплив на суміжні сегменти, ніж ізольований задній спондилодез, який у цьому випадку відіграє вирішальну роль у перерозподілі їх внутрішніх напружень. Так, найбільш пропорційно внутрішнє напруження в них розподілено в ситуації IV б (розроблений нами спосіб), де К_{С IV} - _{C V} = 1,5 ± 0,02 та К_{С VI} - _{C VII} = 0,8 ± 0,01. У всіх ситуаціях групи V наявне збільшення тиску в секціях № 1 обох суміжних сегментів (К_{С IV} - _{C V} від 0,9 ± 0,01 до 1,1 ± 0,01 та від 0,53 ± 0,01 до 0,65 ± 0,01), що зумовлено жорсткістю вентральної міжтілової стабілізації. Комбінований передньозадній спондилодез без додаткової вентральної фіксації має менший вплив на суміжні сегменти, ніж ізольований задній спондилодез.