Введение
В литературе описывается большое количество факторов риска развития рецидива грыжи диска, однако существует необходимость дополнительной оценки прогностической значимости признанных и поиска новых факторов риска и их параметров для отбора наиболее значимых для последующего прогнозирования [1—4].
Наиболее распространенными методами лечения рецидивов грыж диска на уровне поясничного отдела позвоночника являются повторная микродискэктомия и дискэктомия с транспедикулярной фиксацией (ТПФ) и межтеловой стабилизацией по методике PLIF, однако аргументированных рекомендаций по выбору наиболее актуальной тактики лечения в каждом конкретном случае в современной литературе нет [5—7].
Таким образом, изучение возможных факторов риска развития рецидива грыжи межпозвонкового диска, исследование интра- и послеоперационных периодов с целью формирования персонифицированного подхода к выбору тактики лечения рецидива грыжи межпозвонкового диска является крайне актуальной задачей [8—11].
Цель исследования — разработка алгоритма выбора тактики хирургического лечения рецидивов грыж дисков поясничного отдела позвоночника на основании анализа факторов риска развития рецидива и оценки интра- и послеоперационного периода.
Материал и методы
В исследование вошли 124 пациента (56 мужчин и 68 женщин, средний возраст 58±1,5 года). Отслеживаемый катамнез 3,5±1,5 года. Группа I — 61 человек с рецидивом грыжи диска на уровне поясничного отдела позвоночника, из них 30 больным была выполнена повторная микродискэктомия без ТПФ (подгруппа Iа) и 31 — повторное удаление грыжи диска с последующей ТПФ с применением методики PLIF (подгруппа Iб). Группа II — 63 пациента без рецидива грыжи диска за время отслеживаемого катамнеза.
Критерии исключения: возраст <18 лет и старше 74 лет, выраженная соматическая патология в стадии клинической декомпенсации; психотическое состояние и/или тяжелое психотическое заболевание в анамнезе; наличие гнойно-септического процесса в зоне планируемого хирургического вмешательства; дегенеративный стеноз позвоночного канала; спондилолистез; травматические поражения позвоночника.
Дизайн исследования: этап I — изучение прогностической значимости общеклинических (пол, возраст, индекс массы тела, сфера труда, курение, сахарный диабет, приверженность лечению), визуализационных (высота межпозвонкового диска, люмбализация/сакрализация, Modic, Grogan, степень резекции фасеточного сустава) и биохимических факторов риска. Исследование биохимических факторов (интерлейкин (ИЛ)-6, ИЛ-8, матриксная металлопротеиназа-8 (MMP-8), трансформирующий фактор роста бета-1 (TGF-β1), сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF), моноцитарный хемоаттрактантный протеин-1 (MCP-1)) проводилось как в сыворотке крови, так и в удаленной части межпозвонкового диска у выбранных методом случайной выборки 20 пациентов группы I и 20 — группы II.
Этап II — анализ результатов хирургического лечения посредством оценки длительности операции, объема кровопотери, наличия ликвореи, лучевой нагрузки во время операции, а также по Визуальной аналоговой шкале (ВАШ), шкалам Nurick, Macnab, Oswestry через 6, 12, 24 и 36 мес после операции.
Этап III — разработка метода оценки вероятности развития рецидива грыжи диска и алгоритма тактики лечения рецидивов грыж диска поясничного отдела позвоночника.
Приверженность лечению (степень участия пациента в своем лечении) оценивалась по опроснику КОП-25 [12]. Оценка состояния фасеточных суставов проводилась по классификации J. Grogan [13], в основе которой лежит определение стадии дегенеративных изменений суставного хряща и субхондрального склероза. Показатель Modic I определялся как отек смежных замыкательных пластин и прилежащих отделов костного мозга, Modic II — как жировое замещение костного мозга, Modic III — как остеосклероз, замещение костного мозга утолщенными костными трабекулами [14]. Тяжесть трудовой деятельности оценивалась по классификации Всемирной организации здравоохранения, в которой категории работ разграничивали на основе интенсивности энерготрат организма в ккал/ч. К категории Iа относили работы с интенсивностью энерготрат до 120 ккал/ч, к категории Iб — 121—150 ккал/ч. Работу с интенсивностью энерготрат до 151—200 ккал/ч включали в категорию IIа, а 201—250 ккал/ч — в категорию IIб. К категории III относили работы с интенсивностью энерготрат >250 ккал/ч.
Статистический анализ выполнялся с помощью программы IBM SPSS 23.0. Распределение количественных (параметрических) переменных изучалось с помощью критерия Шапиро—Уилка с дополнительной оценкой асимметрии, эксцесса и гистограмм. При нормальном распределении значения количественных переменных были представлены как среднее и стандартное отклонение (M±SD). При распределении, отличном от нормального, значения количественных переменных были представлены в виде медианы (Me) и межквартильного интервала (Q1—Q3). При проверке статистических гипотез о наличии взаимосвязи между переменными и изучении частот непараметрических переменных нами был использован критерий Y (Пирсона) с указанием его значения и уровня значимости (p) для двустороннего (асимптоматического) теста. Межгрупповые различия были изучены с помощью критерия Стьюдента (для количественных переменных в случае нормального распределения), U-критерия Манна—Уитни (для количественных переменных при отличном от нормального распределении и для непараметрических переменных), связь между переменными была изучена с помощью критерия ранговых знаков Вилкоксона и коэффициента ранговой корреляции Спирмена (r). Нулевая гипотеза отвергалась при уровне значимости p<0,05.
Результаты
Прогностическая значимость общеклинических и визуализационных факторов риска развития рецидива грыжи диска
По нашим данным, у мужчин максимальная частота рецидива грыжи наблюдается в возрасте 41—50 лет, в то время как у женщин приходится на период 51—60 лет. Частота встречаемости рецидива грыжи при курении статистически значима только при выкуривании 20 штук сигарет и более в день более 5 лет. Аналогичные данные были получены A. Siccoli и соавт. [15]. Индекс массы тела (ИМТ) при развитии рецидива грыжи статистически значим у больных с I и II степенью ожирения относительно пациентов без нарушения ИМТ. В группе I высоким уровнем степени участия пациента в своем лечении (приверженность лечению) обладают всего 14,8% больных, отмечается значительное преобладание больных, сфера деятельности труда которых среднетяжелая и тяжелая, — 85,3%. В группе II высокая приверженность лечению отмечается в 5 раз выше — в 69,8% случаев, а среднетяжелая и тяжелая сфера труда — в 41,2%. У больных с рецидивом грыжи диска отмечается шестикратное преобладание компенсированного и некомпенсированного сахарного диабета 1-го и 2-го типа (12%) относительно пациентов без рецидива грыжи диска (2%). Сопоставимые результаты были отмечены Z. NaPier и соавт. [16]. Увеличенная высота межпозвонкового диска отмечается у 70,5% пациентов с рецидивом грыжи диска, в группе без рецидива грыжи диска — у 19%. В группе I изменения по типу Modic II—III были зарегистрированы у 42 (68,8%) пациентов, Grogan III встречалась у 44,2%. В группе II изменения по типу Modic II—III были зарегистрированы у 9 (14,3%) пациентов, частота встречаемости Grogan III не превысила 23,8%. Полученные результаты коррелируют с исследованиями P. Cao [17].
Прогностическая значимость иммунологических и биохимических факторов развития рецидива грыжи диска
В сыворотке крови у пациентов групп I и II наиболее значимые различия обнаружены во всех показателях: MMP-8 (в среднем на 67,8; p<0,0001), TGF-β1 (в среднем на 25 022,4; p<0,0004) и VEGF (в среднем на 612,7; p<0,0001), ИЛ-6 (в среднем на 32,3; p<0,0001), MCP-1 (в среднем на 78,3; p<0,0024) и α-фактор некроза опухолей (TNF-α) (в среднем на 13,4; p<0,0004). При исследовании биоптата у пациентов групп I и II значимые различия обнаружены также во всех показателях: MMP-8 (в среднем на 2,4; p<0,0001), TGF-β1 (в среднем на 1276,0; p<0,0001) и VEGF (в среднем на 1813,0; p<0,0001), ИЛ-6 (в среднем на 3,5; p<0,0046), MCP-1 (в среднем на 606,8; p<0,0024) и TNF-α (в среднем на 4,9; p<0,0001).
Анализ иммунно-биохимических факторов риска развития рецидива выявил наиболее значимые показатели и их пороговые значения: VEGF >3142,8, MMP-8 >61,4 и TGF-ß1 >50 890,3. Используя коэффициент корреляции Спирмена, установлено, что наибольшая корреляция в сыворотке крови и биоптате компримирующего субстрата отмечается в показателях VEGF, TGF-ß1 и MMP-8 (табл. 1).
Таблица 1. Показатели взаимосвязи переменных (коэффициенты корреляции Спирмена)
| Показатель | ИЛ-6 | ИЛ-8 | MCP-1 | VEGF | TGF-β1 | MMP-8 | ОПГ | TNF-α |
| Корреляция | 0,21 | 0,24 | 0,42 | 0,62* | 0,52* | 0,84* | 0,23 | 0,30 |
Примечание. * — статистическая значимость на уровне p≤0,01. TNF-α — α-фактор некроза опухолей; ИЛ — интерлейкин; МСР-1 — моноцитарный хемоаттрактантный протеин; VEGF — сосудистый эндотелиальный фактор роста; TGF-β1 — трансформирующий фактор роста β1; ОПГ — остеопротегерин.
Оценка интра- и послеоперационного периода после повторной изолированной микродискэктомии и дискэктомии с транспедикулярной фиксацией
Анализ результатов хирургического лечения показал, что повторных рецидивов грыжи диска после дискэктомии с ТПФ и межтеловым спондилодезом по методике PLIF не зарегистрировано, в то время как при изолированной микродискэктомии повторный рецидив отмечался в 6,5% случаев.
При дискэктомии с ТПФ интраоперационная кровопотеря была больше в 4 раза в сравнении с изолированной микродискэктомией — 655±20 и 170±15 мл, длительность операции — в 3,2 раза дольше, лучевая нагрузка — в 6,1 раза больше. Гнойные осложнения при изолированной микродискэктомии отсутствовали, после операции с применением ТПФ были зарегистрированы в 3,3% наблюдений. У 2 (6,7%) пациентов, которым была выполнена изолированная микродискэктомия, имела место ликворея, в то время как в группе пациентов с ТПФ она отсутствовала.
Число пациентов, испытывающих болевые ощущения по шкале ВАШ, через 4, 6, 8 и 12 нед после выполнения изолированной микродискэктомии было значительно меньше, чем после дискэктомии, дополненной ТПФ, что позволяет признать первый метод более эффективным в связи с быстрым регрессом клинико-неврологической симптоматики. Оценка состояния пациентов по шкале Nurick показала, что в подгруппе Iа отмечался полный регресс неврологической симптоматики на день выписки в 71% случаев, через 6 мес в 80,5% и через 36 мес в 87% против 63,3, 70 и 76,6% в подгруппе Iб. Анализ данных по шкалам Macnab продемонстрировал, что к привычной работе через 6 мес после операции в подгруппе Iа вернулись 77,4% пациентов, через 12 мес — 83,8% и через 36 мес — 87% против соответственно 66,6, 73,4 и 73,4% в подгруппе Iб. По шкале Oswestry на всем протяжении исследуемого срока в обеих подгруппах отмечалось постепенное улучшение качества жизни, однако существует значимая разница — в подгруппе Iб значения составили в среднем на 6,7 балла больше, чем в подгруппе Iа. Полученные результаты коррелируют с данными литературы [10, 11].
Модель предоперационного прогнозирования развития рецидива грыжи межпозвонкового диска
К прогностически значимым немодифицируемым факторам риска развития рецидива были отнесены: высота межпозвонковых дисков >24,6 мм, Modic II—III возраст в интервале 40—61 год, Grogan II—III, степень резекции фасеточного сустава >75%, VEGF >3142,75, MMP-8 >61,43 и TGF-ß1 >50 890,29. К прогностически значимым модифицируемым факторам риска были отнесены: ожирение I—II степени, тяжелые условия труда (2—3-я категория), курение более 5 лет (1 пачка в день), сахарный диабет, низкая приверженность лечению (<50%).
С помощью теоремы Байеса нами была создана модель оценки вероятности развития рецидива грыжи межпозвонкового диска, отражающая количество модифицируемых и немодифицируемых факторов риска. По горизонтальной оси оценивается количество модифицируемых факторов риска, по вертикальной оси — немодифицируемых, точка их пересечения в свою очередь отражает уровень вероятного риска развития рецидива грыжи диска.
Надежность метода проведена путем исследования 31 пациента, взятого методом случайной выборки из обеих групп в течение 2 лет. У 2 пациентов экзаменуемой выборки в течение отслеживаемого катамнеза прогноз вероятности развития рецидива был >60%, у 7 — 30—60%, у 22 — <30%. Реальные результаты оказались следующими. В группе с вероятностью развития рецидива >60% у больных расхождений с прогнозом нет. При прогнозировании развития рецидива в интервале от 30 до 60% развитие рецидива грыжи было зарегистрировано в 3 случаях (расхождение с прогнозом 13,3%.) У 22 пациентов с риском развития рецидива грыжи <30% рецидивов не было зарегистрировано, т.е. расхождение отсутствовало. Учитывая погрешность в прогнозировании развития рецидива грыжи диска с показателем риска 30—60%, было принято решение объединить группы высокого (>60%) и среднего (30—60%) риска в одну группу высокого риска.
В табл. 2 представлена модель прогнозирования вероятности риска развития рецидива грыжи диска после первичной изолированной микродискэктомии без фиксации, где ячейки без штриховки обозначают низкий риск (<30%), а со штриховкой — высокий (>30%) (с учетом сложения со средним риском, так как данная группа имела наибольшее расхождение при оценке надежности метода).
Таблица 2. Модель для прогнозирования риска развития рецидива грыжи межпозвонкового диска поясничного отдела позвоночника после первой изолированной микродискэктомии без фиксации
| Количество немодифицируемых факторов риска | 5 | |||||
| 4 | ||||||
| 3 | ||||||
| 2 | ||||||
| 1 | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| Количество модифицируемых факторов риска | ||||||
Примечание. Серые ячейки — высокий риск (>30%), желтые — низкий (<30%).
По анализу полученных данных надежность предложенного метода прогнозирования вероятности развития рецидива грыжи межпозвонкового диска поясничного отдела позвоночника составляет 86,7%.
Учитывая прогностическую значимость различных факторов риска, оценку интра- и послеоперационного периода, исследуемых тактик лечения рецидивов грыж диска, а также данные предлагаемой модели для прогнозирования риска развития рецидива грыжи межпозвонкового диска, нами предложен персонифицированный алгоритм выбора тактики хирургического лечения рецидивов грыж диска на уровне поясничного отдела позвоночника (см. рисунок).
Алгоритм выбора тактики хирургического лечения рецидивов грыж диска.
Обсуждение
Операции при дегенеративно-дистрофических заболеваниях позвоночника в России составляют до 44,2% от всей нейрохирургической активности. Количество оперативных вмешательств по поводу грыжи межпозвонкового диска на уровне поясничного отдела в Российской федерации в 2021 г. составило более 50 тыс. вмешательств [9, 18], в США по поводу данной патологии проводится более 200 тыс. операций в год [5, 8, 19]. Частота рецидивов грыж межпозвонковых дисков, по данным литературы, колеблется от 0,5 до 23% [1, 3, 4], требуя проведения повторного хирургического вмешательства на уже оперированном сегменте позвоночного столба, что проградиентно снижает возможность достижения положительных результатов в послеоперационном периоде. В связи с этим становится актуальной необходимость разработки алгоритма лечения рецидивов грыж межпозвонковых дисков на уровне поясничного отдела позвоночника.
В последнее время в отечественной медицине набирает популярность персонифицированный подход, который подразумевает выявление предикторов, влияющих на течение и исход заболевания, а при оперативном лечении — на функциональные результаты и осложнения хирургического вмешательства [20]. Существенное влияние на выбор того или иного варианта лечения в основном оказывают уровень образования врача, опыт его работы. Количество одновременно эффективно рассматриваемых врачом факторов для оценки необходимого характера оперативного лечения составляет не более 15. Превышая это количество, врач подсознательно уменьшает или систематизирует их, что сокращает количество изучаемых факторов.
Достижения в области медицинских технологий и совершенствование компьютерных технологий заставляют разрабатывать компьютерные модели прогнозирования и системы поддержки принятия решений, использование искусственного интеллекта, которые можно применять для совершенствования диагностики и выбора метода лечения [21].
Заключение
Наиболее значимыми в формировании рецидива грыжи межпозвонкового диска общеклиническими и визуализационными факторами риска являются: высота межпозвонковых дисков >24,6 мм, Modic II—III, возраст в интервале 40—61 год, Grogan II—III, степень резекции фасеточного сустава >75%, ожирение I—II степени, тяжелые условия труда (2—3-я категория), курение 20 штук сигарет и более в день более 5 лет, сахарный диабет, приверженность лечению <50%.
У пациентов с рецидивами грыж межпозвонковых дисков отмечаются значительное повышение показателей VEGF, MMP-8 и TGF-ß1, наличие высокого уровня корреляции между этими показателями в сыворотке крови и биоптате субстрата, что дает возможность использования показателей данных факторов риска при планировании хирургического вмешательства.
На основании разработанного метода прогнозирования предложен персонифицированный алгоритм выбора тактики хирургического лечения рецидивов грыж диска: при вероятности развития рецидива грыжи диска <30% рекомендовано использование микродискэктомии без фиксации, в случае вероятности развития рецидива грыжи диска >30% — выполнение дискэктомии с ТПФ.
Ограничения исследования. Это одноцентровое нерандомизированное интервенционное когортное сравнительное исследование. Уровень доказательности — 3b. Хотя число пациентов в группах вполне сопоставимо, количество проведенных исследований является недостаточным. Невозможно убедиться в том, что сравниваемые группы сопоставимы по возрасту, полу, уровню поражения, количеству предыдущих операций и другим факторам риска. Необходимо проведение рандомизированного контролируемого исследования для получения более убедительных результатов.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — Усачев Д.Ю., Кузнецов А.В.
Сбор и обработка материала — Чехонацкий В.А., Захарова Н.Б., Горожанин А.В.
Статистическая обработка данных — Чехонацкий В.А., Захарова Н.Б.
Написание текста — Чехонацкий В.А.
Редактирование — Чехонацкий А.А., Древаль О.Н.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.