МЕТОД КОМБИНИРОВАННОГО ЛАЗЕРОМЕХАНИЧЕСКОГО ИНТЕРВЕНЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИ ОСЛОЖНЕННЫХ ФОРМАХ ОСТЕОХОНДРОЗА
METHOD OF COMBINED LASER-MECHANICAL INTERVENTIONAL IMPACT IN CASE OF COMPLICATED FORMS OF OSTEOCHONDROSIS

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии и нейрохирургии, и предназначено для лечения остеохондроза позвоночника, в частности для лечения компрессионных форм поясничного остеохондроза и нестабильности поясничных позвонков пункционным способом с использованием лазерного излучения.
Остеохондроз позвоночника - распространенное заболевание, связанное с дегенеративными процессами в межпозвонковых дисках, при которых они теряют влагу, ядро их высыхает, распадается на отдельные фрагменты, ядро и фиброзное кольцо диска теряют свою эластичность. В диске появляются многочисленные трещины, что приводит к образованию выпячиваний - протрузий, и нередко к грыже диска. Утрачивается также фиксационная способность диска, что приводит к сегментарной нестабильности позвоночника.
Известен метод чрезкожной механической пульпдекомпрессии межпозвонковых дисков, который состоит в том, что под контролем флюороскопа с помощью чрезкожного зонда осуществляется ввод в ткань диска рабочей части декомпрессора, которая механически формирует узкие полостные каналы в различных радиальных направлениях диска. Каналы можно объединить в ориентированную и удлиненную полость объемом до 1-1,5 куб. см (механическая интервенционная дискэктомия). В результате этого создаются условия для локального разрешения дискорадикулярного конфликта. К достоинствам метода относится то, что доступ в диск осуществляется вне структур позвоночного канала, атравматично и за короткий временной промежуток. Традиционный недостаток всех механических дискэктомий состоит в том, что простое создание резервной полости в диске не решает проблему восстановления структурно-эластических свойств диска, стабилизации пояснично-двигательного сегмента, не останавливает процесс дегенерации диска и непосредственно не влияет на субстрат грыжевого выпячивания, что обуславливает рецидив грыжи.
Известен метод перекутанной лазерной дискэктомии и декомпрессии поясничных дисков, который состоит в том, что под контролем флюороскопа к фиброзному кольцу диска подводится эндоскоп, через рабочий канал которого вводится кварцевый световод, соединенный с лазерной установкой [1].
В результате выпаривания ткани из-за поглощения лазерного излучения в центральных отделах диска формируют полость объемом в несколько кубических сантиметров. В результате из-за возникшего градиента давления грыжевое выпячивание частично втягивается в полость. Кроме того, происходит сморщивание коллагеновой ткани диска, что приводит к дополнительному уменьшению профиля грыжевого выпячивания. Все это приводит к уменьшению давления грыжевого выпячивания на нервные элементы позвоночного канала. При этом уменьшается боль и другие симптомы заболевания. Данный метод отличается от открытых операций меньшей травматизацией тканей, небольшим процентом неблагоприятных исходов, достаточно коротким восстановительным периодом. Недостатком данного метода является то, что грыжевое выпячивание уменьшается, но полностью не рассасывается. Кроме того, данный метод, основанный на представлениях о необходимости проведение нуклеотомии, т.е. создания в теле диска объемной «резервной» полости, приводит к практически полному умерщвлению диска. Существенным недостатком эндоскопических методов является необходимость формирования в тканях отверстия относительно большого, определяемого типом эндоскопа диаметра. В результате заживления таких травм образуется неминуемо рубец, который, находясь вблизи нервных элементов позвоночного канала, нередко приводит к возникновению болей и других проявлений.
Известен неэндоскопический способ лечения остеохондроза позвоночника [2].
3
Способ заключается в том, что под контролем флюороскопа диск через фиброзное кольцо пунктируют проводником в виде металлической спицы. Затем по проводнику вводят полую металлическую иглу. После этого проводник убирают, а в иглу вводят кварцевый световод, состыкованный с лазерной установкой с длиной волны 960-980 нм. Затем осуществляется воздействие на область в центре диска и в непосредственной близости от грыжевого выпячивания лазерным излучением мощностью 2,5-5 Вт и суммарной энергией 360-720 Дж. В результате воздействия в непосредственной близости от грыжевого выпячивания формируется полость объемом около 0,2 см, которая приводит к некоторому втягиванию грыжи внутрь диска. Кроме того, происходит дополнительное сморщивание коллагеновой ткани диска. В результате грыжевое выпячивание уменьшается, а боль, вызванная давлением грыжи на нервные элементы, уменьшается или исчезает. Однако такое лечение в большинстве случаев не приводит к полному устранению грыжевого выпячивания, а значит и к полному излечению. Кроме того, при такой манипуляции, когда формируемая полость затрагивает лишь незначительный объем диска, большая его часть остается деградированной со значительным количеством. В результате целостность диска не восстанавливается.
Известен способ пункционной неэндоскопической лазерной нуклеотомии межпозвонкового диска [3]. Способ, известный как пункционная поликанальная лазерная декомпрессия диска (ППЛДД), заключается в том, что осуществляют доступ к фиброзному кольцу диска и его пульпозному ядру вблизи грыжи диска, формируют лазерным излучением длиной волны преимущественно 960-980 нм в пульпозном ядре полость, из которой затем путем последовательных воздействий лазерным излучением, подводимым с помощью световода, формируют смежные замкнутые удлиненные каналы таким образом, что их оси находятся под острым углом друг к другу и пересекаются практически в одной точке. Общий объем каналов не превышает 2% объема диска. При этом область, занятая каналами, перекрывает большую часть диска.
Для повышения эффективности лечения в пульпозное ядро перед воздействием лазерного излучения вводят гипертонический раствор в количестве 0,5-2 мл. При необходимости часть манипуляций проводят под контролем, выбранным из группы: флюорографический рентгеноконтроль, магниторезонансный контроль, компьютерная томография. После формирования удлиненных каналов, если величина выпячивания составляет более 7 мм или присутствуют признаки секвестрации грыжи, грыжевое выпячивание подвергается прямой вапоризации. Для этого игла выводится обратным ходом (ретроградно) так, чтобы ее дистальный конец находился в центре грыжевого выпячивания кнаружи от фиброзного кольца диска. Затем лазерным излучением действуют непосредственно на грыжу, проводя ее вапоризацию (выпаривание). Мощность воздействия составляет около 3 Вт, экспозиция 40-160 с.
Недостатком данного метода является нежелательный перегрев отдельных участков диска, нервных структур позвоночного канала, возникающий в некоторых случаях из-за достаточно длительного суммарного времени воздействия лазерного излучения, возможность механической травматизации нервных структур позвоночного канала и появление ликворной дистензии после прохождения иглы через твердую мозговую оболочку.
Технический результат данного изобретения заключается в снижении риска травматизации структур позвоночного канала, в механическом формировании адекватной резервной полости внутри диска, в снижении риска перегрева участков диска и ожога окружающих тканей позвоночного канала, повышении эффективности восстановления диска.
Предложен способ сочетания механической пульпдекомпрессии и лазерной вапоризации. Предлагаемый способ иначе можно назвать методом лазеромеханического интервенционного воздействия (ЛМИВ) при остеохондрозе, так как он обладает основными признаками интервенционного способа, а именно является пункционным и атравматичным из-за использования для его осуществления небольшого, дозированного количества энергии.
Способ заключается в пункции пульпозного ядра стандартной иглой вне структур позвоночного канала, латеральнее межпозвонкового сустава, в ткань диска вводится рабочая часть декомпрессора, производится механическое формирование декомпрессивной полости в диске, затем удаляется рабочая часть декомпрессора, через оставленную иглу в полость диска вводится эффективное количество водного раствора физиологически приемлемых солей, осмотическое давление которых не превышает осмотического давления плазмы крови, затем в полость иглы вводится кварцевый световод и осуществляется последовательное воздействие лазерным излучением эффективной длиной волны в эффективной энергетической дозе, при этом температура дистального конца кварцевого световода составляет не менее 150°С.
Наблюдение за ходом манипуляций проводят под контролем методов, выбранных из группы: флюорографический рентгеноконтроль, магниторезонансный контроль, компьютерная томография.
Проведенные заявителем исследования показали, что осуществление пункционной манипуляции межпозвонкового диска заявляемым способом приводит к большему декомпрессирующему эффекту (общий объем каналов в диске составляет не менее 2 куб. см), уменьшению нежелательного перегрева тканей как в самом диске, так и в непосредственной близости от него (при мощности излучения 0,5-5 Вт, суммарная энергетическая доза воздействий составляет всего 100-700 Дж), расширяет до 3000 нм диапазон используемого лазерного излучения, что упрощает требования к аппаратурному оформлению операции, а кроме этого заявляемые условия способа позволяют использовать импульсный режим излучения, что приводит к меньшему нагреву диска.
Известно, что после проведения лечения по методу ЛМИВ снижается плотность грыжи на компьютерно-томографических (КТ) снимках [4].
Измерения на КТ показали, что непосредственно сразу после проведения манипуляции наблюдается снижение плотности грыжи на 20 единиц Хаусфилда и более. Плотность в единицах Хаусфилда определяется так:
воды
где µ - коэфф. затухания в ткани, µ_ - коэфф. затухания для воды.
Таким образом, величина Н=0 соответствует воде, а Н=-1000 - воздуху (µ=0) [5].
Акустическая кавитация паровых пузырьков приводит, как известно, к возникновению больших выбросов давления и скорости в капиллярах [6]. При схлопывании газового пузырька вблизи стенки образуется кумулятивная струя, которая вырывает часть хрящевой ткани стенки, которая затем выносится потоками жидкости по трещинам и каналам диска за пределы области образования. В результате в хрящевой ткани в области воздействия схлопывающихся пузырьков появляются полости различного размера, ткань становится губкообразной, а ее плотность уменьшится. Это объясняет наблюдаемое снижение на КТ снижениях плотности грыжевого выпячивания, поскольку плотности по Хаусфилду и физическая плотность вещества связаны линейной зависимостью [7].
Использование предложенного способа приводит к существенному сокращению времени формирования каналов в диске, которые формируются механически. В результате уменьшается энергия, поглощенная диском во время последующей лазерной вапоризации, а значит, и общая температура диска. То есть уменьшается вероятность нежелательного перегрева тканей, как в самом диске, так и в непосредственной близости от него.
Заявляемый способ манипуляций межпозвонкового диска позволяет использовать в качестве источника лазерного излучения любые из известных типов лазеров, излучающих в диапазоне от 300 до 3000 нм, например кадмиевый лазер (440 нм), лазер на фтористом водороде (2700-2900 нм), лазер на монооксиде углерода (2600-4000 нм), алюмоиттриевые лазеры с неодимовым легированием (Nd:YAG) (1064 нм) (1320 мкм), полупроводниковый лазерный диод (от 400 до 2000 нм в зависимости от используемого материала). Данный диапазон излучений лимитируется только рабочей областью кварцевых световодов, за пределами которой излучение через кварцевый световод не передается. Для снижения возможного перегрева диска и близлежащих анатомических структур предпочтительнее использовать длины волн лазерного излучения, выбранные из ряда: 300-600, 950-1030,1140-3000 нм.
Таким образом, предложенные условия проведения лазерной вапоризации межпозвонкового диска с предварительным механическим формированием внутридисковых полостей в стороне от позвоночного канала позволяют избежать перегрева тканей диска и нервных структур позвоночного канала, механической травматизации твердой мозговой оболочки и нервных корешков, создавать более выраженное снижение внутридискового давления с сохранением эффективности лазерного воздействия, а также расширить диапазон и режимы используемого излучения
Используемая литература
1. Choy D.S., Altman P., Trokel S.L. Efficiency of disc ablation with lasers of various wavelength // J. Clin. Laser Med. Surg. 1995. V.13. №3. P.153-156.
2. Патент РФ №2212916, опубл. 27.09.2003.
3. Патент РФ №2268676, опубл. 27.01.2006
4. Сандлер Б.И., Суляндзига Л.Н., Чудновский В.М., Юсупов В.И., Косарева О.В., Тимошенко B.C. Перспективы лечения дискогенных компрессионных форм пояснично-крестцовых радикулитов с помощью пункционных неэндоскопических лазерных операций. Монография. Вл-ток. Дальнаука. 2004. 121 с.
5. http://cobweb.ecn.purdue.edu/~malcolm/pct/CTI_Ch04.1.pdf
6. Tomita Y., Tsubota M. and An-naka N. Energy evaluation of cavitation bubble generation and shock wave emission by laser focusing in liquid nitrogen // Journal of Applied Physics - March 1, 2003 -- Volume 93, Issue 5, pp.3039-3048.
7. www.engr.wisc.edu/groups/BM/