Введение
В структуре глобального бремени заболеваний боль в спине занимает первое место в мире в списке причин нетрудоспособности (Global Burden of Disease Study — GBDS, 2020). В соответствии с Международной классификацией болезней десятого пересмотра (МКБ-10) к болезням костно-мышечной системы и соединительной ткани (М00—М99) относятся дорсопатии, в частности деформирующие дорсопатии, спондилопатии и другие дорсопатии. Проведен анализ 14 тыс. историй болезни пациентов, находившихся на лечении в клинике нервных болезней Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова в период с 1985 по 2011 г., который показал, что в структуре всех обращений по поводу боли в спине преобладают (78%) другие дорсопатии [1]. В десятку ключевых причин на территории Российской Федерации к болезням, снижающих качество жизни, относятся дорсопатии шейной области [2]. Более 2/3 населения хотя бы однажды в жизни испытывали боль в шее, и она занимает четвертое место среди причин инвалидизации. Неспецифическая боль в шее, связанная с дегенеративными изменениями опорно-двигательного аппарата и травмами — самая распространенная причина цервикалгии [3]. По показателю DALYs (Disability Adjusted Life Years — годы жизни с поправкой на ограничение жизнедеятельности) третье место в мире занимает мышечно-скелетная боль, в структуре которой преобладает боль в нижней части спины и боль в шее [4]. Боль, связанная с дорсопатиями шейного отдела позвоночника — наиболее распространенное заболевание опорно-двигательного аппарата в мире (Европейская федерация боли — European Pain Federation EFIC, 2021), оно чаще встречается у женщин, при этом отмечается и у мужчин, достигая максимальной распространенности в возрасте около 50 лет (у женщин в 50—54 года, у мужчин в 45—49 лет), в дальнейшем она снижается [5]. При этом наиболее распространенными факторами риска боли в спине служат тяжелая физическая работа (частые изгибы тела, скручивающие движения, подъем тяжестей, вытягивание, подталкивание), сидячий образ жизни, вибрация на рабочем месте, психосоциальные причины (стресс, дистресс, беспокойство, депрессия, когнитивные нарушения, болевое поведение, неудовлетворенность работой, психическое напряжение на работе), курение и ожирение [6, 7]. Дегенеративно-дистрофическое поражение шейного отдела позвоночника является общей чертой и существенным фактором у большинства людей, которые обращаются за медицинской помощью с болью в шее. Однако, хотя боль в шее часто приписывают дегенеративным изменениям, это не всегда так [8]. Боль в позвоночнике нередко связывают с нарушенной осанкой, при этом связь болевого синдрома в шее со статическая формой осанки может быть случайной [9, 10]. В совокупности интерпретация позы у пациентов с болью в шее должна выполняться с осторожностью, поскольку взаимосвязь может быть не такой простой, как часто предполагается. Общая особенность боли в шее состоит в снижении вариабельности движений и гибкости туловища [11, 12]. Боль другой локализации, тягостные мысли, негативные эмоции и проблемы со сном могут быть связаны с постоянной болью в шее и при их наличии следует учитывать в стратегии лечения [13, 14]. Неотъемлемой частью такой стратегии является применение оригинальных нестероидных противовоспалительных препаратов, обладающих высокой доказанной эффективностью [15], а также немедикаментозное лечение, которому в последнее время уделяется большое внимание. Обзор научных источников литературы показывает, что образование грыж межпозвонковых дисков (МПД) вызывается генетическими, механическими и поведенческими факторами. Некоторые исследователи считают, что основными причинами грыжи МПД служат его старение и механическое повреждение.
Ряд авторов утверждают, что экологические (механические и поведенческие факторы), связанные с родом занятий (физическая нагрузка, стресс на работе), являются основными факторами патологии МПД. С годами классическое представление о старении и износе МПД трансформировалось в сложную модель болезни с множественными причинами, основанную на молекулярных и генетических изменениях. Было обнаружено, что с грыжами дисков как у человека, так и у животных связаны генные мутации. Современные исследования подтвердили, что генетические аномалии вносят ключевой вклад в возникновение и развитие патологий МПД. Генетические факторы, по-видимому, играют основную роль в патологии заболеваний, связанных с дегенерацией диска, и на них могут влиять факторы окружающей среды [16]. Очевидно, что наследственность определяет в том числе стереометрию всех анатомических структур, и позвоночник, безусловно, не является исключением. Соответственно генетические факторы косвенно оказывают влияние и на биомеханические процессы. Однако для разработки генетической терапии в будущих исследованиях следует тщательно изучить локализацию генов, ассоциируемых с дегенерацией МПД, а это возможно только с прогрессом в молекулярной биологии и технологиями визуализации, что позволит быстрее диагностировать дегенерацию МПД. При этом очевидно, что факторы окружающей среды взаимодействуют с генетическими факторами и ускоряют процесс дегенерации МПД [16]. Поэтому крайне важно совершенствование превентивных методов диагностики, позволяющих изучать механизмы дегенеративно-дистрофических процессов в различных анатомических структурах позвоночно-двигательного сегмента (ПДС), в частности основных причинных факторов повреждения МПД, обусловливающих формирование грыжевых выпячиваний МПД в каждом конкретном случае, для выработки рациональных лечебно-диагностических стратегий.
При описании морфологического субстрата дорсопатий используют ПДС, который включает два смежных позвонка, межпозвонковые суставы, МПД, межпозвонковые связки, а также мышцы и фиброзные ткани [17]. Каждый ПДС в сагиттальной плоскости в стабильных условиях представляет собой систему уравновешенных рычагов с точкой опоры на уровне суставов (рис. 1).
Рис. 1. Движения в позвоночно-двигательном сегменте и работа связочного аппарата позвоночника: сплошные стрелки — направление движения при сгибании; пунктирные — при разгибании позвоночника [17].
Смещение дискового материала за пределы пространства МПД происходит по следующим основным причинам: изменение нормальной анатомической структуры ПДС, дегенерация фиброзного кольца МПД, увеличение механического фактора — давления на пульпозное ядро. При изучении изолированных биомеханических факторов на первый план выходит трехмерная структура позвонка, так как именно она определяет длины рычагов и векторы направления силы (рис. 2, рис. 3). Несмотря на это, в повседневной практике дегенеративные изменения МПД оцениваются двумерными геометрическими и сигнальными характеристиками. По данным исследования [18, 19], высота диска на срединно-сагиттальной магнитно-резонансной томограммы не является надежным признаком определения возрастной дегенерации диска. В исследовании [20] демонстрируется конечно-элементное моделирование валидированной модели ПДС, на которой изучали траектории движения мгновенного центра скоростей при различных степенях дегенерации МПД. Авторы предложили метод прогнозирования компенсаторных механизмов при дегенерации ПДС, однако конечно-элементное моделирование требует значительных вычислительных и временных ресурсов. Это накладывает ограничение на внедрение вышеупомянутых методов в повседневную практику. В настоящей работе предлагается мультимодальная метрика оценки дегенерации зоны интереса на магнитно-резонансной томограмме, позволяющая связать геометрические характеристики с механикой ПДС.
Рис. 2. Схема формирования рычагов силы в позвоночно-двигательном сегменте шейного отдела (CIV—CV, CV—CVI, CVI—CVII) при сгибании шеи в зависимости от анатомических особенностей позвонков CIV—CVII (расположение суставных отростков относительно диска и ширина диска).
а — схема горизонтального среза, проходящего через центры межпозвонковых суставов и центр пульпозного ядра типичного шейного позвонка; б — пластинированный горизонтальный распил на уровне тела VII шейного позвонка [21]. O — центр пульпозного ядра; O1 — точка пересечения сагиттальной плоскости и линии, соединяющей центры межпозвонковых суставов позвонка; O2 — точка, аналогичная O1 при более вентральном расположении межпозвонковых суставов; A — передний край межпозвонкового диска; F — геометрический центр межпозвонкового сустава.
Рис. 3. Схема формирования рычагов силы в позвоночно-двигательном сегменте шейного отдела (CIV—CV, CV—CVI, CVI—CVII) при сгибании шеи в зависимости от анатомических особенностей позвонков СVI—СVII (расположение суставных отростков относительно диска и ширина диска) — упрощенное изображение сагиттального среза позвоночно-двигательного сегмента.
Рычаг силы, посредством которого осуществляется давление на центр пульпозного ядра при сгибании шейного отдела позвоночника, представляет собой отрезок, проходящий через центральную точку нижнего (верхнего) края позвонка (V) и перпендикулярный прямой, соединяющей центры межпозвонковых суставов — FF1 (см. рис. 2, 3). Данный отрезок (O1V) представляет собой гипотенузу лежащего в сагиттальной плоскости прямоугольного треугольника O1VA, в котором отрезок O1A соединяет центр линии, соединяющей центры межпозвонковый суставов (O1), и передний край МПД (A). Угол VO1A обозначим α.
Рассмотрим, каким образом изменение стереометрии ПДС влияет на изменение соотношения длин плеч рычага II рода O1V (см. рис. 3).
В случае более вентрального расположения межпозвонковых суставов относительно центра диска закономерно смещается вперед и центр линии, соединяющей центры суставов (O2), что изменяет соотношение длин плеч рычага (O2C и CV). При рассмотрении треугольников O1AV и O2AV очевидны следующие следствия: угол VO2A больше угла VO1A, а VC/O2C>VB/O1B, соответственно этому и сила давления рычага O2V центр диска будет больше таковой рычага O1V.
В случае большей ширины МПД закономерно увеличивается расстояние VA, что изменяет соотношение длин плеч рычага (O1D и CV1). При рассмотрении треугольников O1AV и O1AV1 очевидны следующие следствия: угол V1O1A больше угла VO1A, а VD/O1D>VB/O1B, соответственно этому и сила давления рычага O1V1 центр диска будет больше таковой рычага O1V.
Таким образом, соотношение длин плеч рычага II рода, оказывающего давление на центр МПД, находится в прямой зависимости от величины угла α . Так как в данном исследовании на основании данных магнитно-резонансной томографии (МРТ) определяли значение O1A в горизонтальной проекции, а также значение AV, равное 1/2 высоты МПД, главным критерием оценки эффективности рычага ПДС будет tgα=AV/O1A
Стоит отметить, что мы рассматривали некий идеализированный вариант рычага II рода, в котором точка опоры жестко фиксирована, а сам рычаг представляет собой прямую. В реальном анатомическом объекте точка опоры может перемещаться в определенном диапазоне, ограниченном суставной капсулой межпозвонковых суставов, а сам рычаг (рычаги) имеют более сложную форму (поверхность; рис. 4, 5). Однако, несмотря на указанные различия, используемая нами модель корректно описывает механические особенности соединения позвонков, так как учитывает наиболее значимые особенности строения позвонков, влияющие на изменение длин плеч рычагов, оказывающих давление на центр диска.
Рис. 4. Формирование рычагов шейного сегмента CIV—CV с точкой опоры, расположенной в центре межпозвонковых суставов.
а — схема; б — пластинированный сагиттальный срединный распил шеи [21]; красным выделен фрагмент, соответствующий схеме.
Рис. 5. Шейные сегменты CIV—CV, CV—CVI, CVI—CVII — пластинированный сагиттальный срединный распил шеи [21].
Цель исследования — изучение изолированного влияния биомеханических факторов на процесс формирования смещений дискового материала (выпячивания) за пределы пространства МПД шейного отдела позвоночника.
Материал и методы
Объектом исследования служила случайная выборка, состоящая из 124 исследований МРТ шейного отдела позвоночника у различных пациентов. Все исследования были разделены на 9 групп в соответствии с типами шеи: короткая толстая, короткая промежуточная, короткая тонкая, средняя толстая, средняя промежуточная, средняя тонкая, длинная толстая, длинная промежуточная, длинная тонкая (1—9-я соответственно).
Общая характеристика выборки: всего 124 пациента (40 мужчин и 84 женщины). Мужчины были в возрасте от 21 до 65 лет (средний 47 лет), женщины — от 25 до 83 лет (средний 52 года). Средний возраст всех пациентов составил 51 год.
Всего с грыжей (хотя бы в одном сегменте есть выпячивание МПД) было 114 обследованных. Всего без грыжи (во всех сегментах не выявлено выпячивание МПД) — 10.
При определении конституциональной формы шеи была использована методика антропометрических измерений шеи, разработанная на кафедре оперативной хирургии и топографической анатомии Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко. Выше в виде таблиц приведены антропометрические показатели, которые использовались в настоящем исследовании при определении формы шеи (табл. 1, 2).
Таблица 1. Средние значения антропометрических показателей, характеризующих длину шеи [22, 23] (рис. 6)
| Антропометрические измерения шеи | Короткие | Средние | Длинные |
| Высота шеи спереди, см | 7,16 | 9,21 | 11,09 |
| Высота шеи сзади, см | 7,01 | 8,41 | 9,53 |
Рис. 6. Определение длины шеи сзади — расстояние от наружного затылочного выступа до вершины остистого отростка позвонка CVII.
Таблица 2. Средние значения антропометрических показателей, характеризующих ширину шеи [22, 23]
| Антропометрические измерения шеи | Толстые | Промежуточные | Тонкие |
| Ширина шеи на уровне подъязычной кости, см | 12,54 | 10,76 | 9,44 |
| Расстояние от яремной вырезки грудины до остистого отростка VII шейного позвонка, см | 14,5 | 12,57 | 11,16 |
После определения типа шеи, последовательно для ПДС CIV—CV, CV—CVI и CVI—CVII в горизонтальных проекциях определяли значения FF1 и O1A (рис. 7). Затем в сагиттальной проекции определяли высоту МПД на уровне передних краев тел позвонков (рис. 8) для всех указанных ПДС, а также AV, равное 1/2 высоты МПД. Проводили вычисления tgα для каждого ПДС. Все данные заносили в табл. 3.
Рис. 7. Определение FF1 и O1A в шейном сегменте CV—CVI.
Рис. 8. Определение высоты межпозвонковых дисков на уровне передних краев тел позвонков.
Таблица 3. Результаты анатомического исследования (пример регистрации данных, полученных при анатомических измерениях)
| № | Пол | Возраст, годы | Тип шеи | tg α1 | Наличие выпячивания | tg α2 | Наличие выпячивания | tg α3 | Наличие выпячивания | Размер выпячивания, мм | ||
| СIV—СV | СV—СVI | СVI—СVII | ||||||||||
| 1 | М | 63 | 3 | 0,106 | 1 | 0,088 | 1 | 0,052 | 1 | 2,2 | 3,2 | 3,3 |
| 2 | М | 35 | 3 | 0,066 | 1 | 0,074 | 1 | 0,067 | 1 | 2 | 3 | 2 |
| 3 | М | 65 | 3 | 0,103 | 0 | 0,081 | 1 | 0,057 | 0 | 1,1 | 2,4 | 0,9 |
| 4 | Ж | 56 | 3 | 0,12 | 0 | 0,086 | 0 | 0,094 | 0 | 1 | 1,3 | 1 |
| 5 | Ж | 58 | 3 | 0,078 | 1 | 0,079 | 1 | 0,103 | 1 | 2,1 | 2,8 | 2,1 |
| ... | ||||||||||||
| 124 | Ж | 59 | 5 | 0,085 | 0 | 0,07 | 1 | 0,062 | 1 | 1,1 | 2,9 | 2,3 |
Кроме того, для каждого ПДС фиксировали наличие или отсутствие выпячиваний МПД по принципу наличия или отсутствия признака (1/0). Под термином «выпячивание» мы понимали в данном исследовании выход МПД за линию, соединяющую в изучаемом сагиттальном срезе тела соседних позвонков более чем на 2 мм (рис. 9). Измерения и качественную оценку изображений МРТ выполнял квалифицированный специалист лучевой диагностики.
Рис. 9. Определение размера выпячиваний межпозвонковых дисков.
Статистическая обработка данных. Анализ данных проводился с использованием языка Python, основные библиотеки pandas, numpy, scipy. Для визуализации данных использованы библиотеки matplotlib и seaborn. Статистическая значимость рассчитана с помощью метода scipy.stats.ttest_ind, реализующего двусторонний тест t. Дисперсионный анализ различий в более чем двух группах проводили с применением метода scipy.stats.f_oneway, реализующим односторонний ANOVA.
Результаты
После статистической обработки данных получены следующие результаты.
Соотношение возраста и наличия выпячиваний МПД в шейных сегментах. Статистически значимые различия по возрасту наблюдаются в группах с выпячиванием МПД в каждом из сегментов (тест t). Наиболее выражена разница для сегментов CVI—CVII. Средний возраст в группах пациентов, имеющих выпячивания МПД, для всех сегментов больше, чем в группе без выпячивания МПД.
Шейный сегмент CIV—CV. Средний возраст при наличии выпячивания МПД 55 лет (57 человек). Средний возраст в отсутствие выпячивания МПД 47 лет (67 человек). Для двух сравниваемых групп выявлена статистически значимая разница (p=0,0009; рис. 10, а).
Рис. 10. Соотношение возраста и наличия выпячивания межпозвонковых дисков в сегментах CIV—CV (а), CV—CVI (б) и CVI—CVII (в).
Шейный сегмент CV—CVI. Средний возраст при наличии выпячивания МПД 52 года (92 человека). Средний возраст при отсутствии выпячивания МПД 45 лет (32 человека). Для двух сравниваемых групп выявлена статистически значимая разница (p=0,011; рис. 10, б).
Шейный сегмент CVI—CVII. Средний возраст при наличии выпячивания МПД 55 лет (81 человек). Средний возраст при отсутствии выпячивания МПД 43 года (43 человека). Для двух сравниваемых групп выявлена статистически значимая разница (p=2,0956e-06; рис. 10, в).
Проведенный дисперсионный анализ методом одностороннего ANOVA показал (рис. 11, а):
Рис. 11. Общее распределение (а) и распределение по возрасту (б) значений tg α по трем шейным сегментам.
А. Статистически значимой разницы между тангенсами для трех шейных сегментов у пациентов с выпячиванием МПД не выявлено (p=0,083).
Б. Статистически значимой разницы между тангенсами трех шейных сегментов у которых отсутствует выпячивание МПД не выявлено (p=0,76).
Для всех сегментов наличие выпячиваний МПД характерно для более старшего возраста (медиана выше, чем для группы без выпячиваний МПД) (рис. 11, б).
Тест Стьюдента показал, что в шейном сегменте CIV—CV статистически значимая разница между тангенсом у пациентов старше 50 лет и тангенсом у пациентов моложе 50 лет при наличии выпячивания МПД отсутствует p<0,05 (p=0,105).
Кроме того, в сегменте CIV—CV статистически значимая разница между тангенсами у пациентов старше 50 лет при наличии выпячивания и без выпячивания МПД отсутствует (p=0,138).
При сопоставлении возраста пациентов, величины tg α для каждого сегмента, а также наличия или отсутствия выпячиваний МПД, были выявлены следующие закономерности (рис. 12):
Рис. 12. Корреляция значений tg α и возраста пациентов в зависимости от наличия или отсутствия выпячиваний межпозвонковых дисков в шейных сегментах.
А. В шейном сегменте CIV—CV отсутствует четкая закономерность между величиной значения tg α в различных возрастных группах и частотой формирования грыжевых выпячиваний МПД (см. рис. 12, a).
Б. В шейных сегментах CV—CVI и CVI—CVII (см. рис. 12, б, в), напротив, прослеживается четко выраженная отрицательная корреляция значения tg α в различных возрастных группах с частотой формирования грыжевых выпячиваний МПД.
В целом можно наблюдать, что для шейного сегмента CVI—CVII явно выражена тенденция (отрицательная корреляция) к снижению тангенса с увеличением возраста (рис. 13, а), причем для пациентов с выпячиванием дискового материала за пределы дискового пространства эта тенденция больше, чем для пациентов без выпячивания МПД. Для шейных сегментов CIV—CV, CV—CVI тенденция менее выраженная.
Если оценивать общую тенденцию в зависимости тангенса во всех шейных сегментах от возраста, то она также негативна и более выражена для группы пациентов с выпячиваниями МПД (рис. 13, б).
Рис. 13. Корреляция значений tg α и возраста пациентов в зависимости от наличия или отсутствия выпячиваний межпозвонковых дисков в сегменте CVI—CVII (а) и во всех шейных сегментах (б).
Красный цвет — наличие выпячивания, синий — отсутствие.
Для пациентов с типами шеи 1—3 не выявлено значимых различий во всех шейных сегментах, при этом у пациентов с типами шеи 4—6 наблюдается тенденция к уменьшению тангенса угла при наличии выпячиваний МПД (рис. 14). Малое число пациентов с типом шеи 7—9 не позволяет сделать выводы о характере зависимости для этой группы.
Рис. 14. Взаимосвязь значения tg α и типа шеи.
а — CIV—CV; б — CV—CVI; в — CVI—CVII.
Обсуждение
Изучение причин болевых синдромов в области шейно-грудного отдела позвоночника (цервикоторакалгии) в настоящее время активно изучается в экспериментальных и клинических исследованиях. Триггерами болевой афферентации служит ряд патологических состояний, связанных преимущественно с дегенеративно-дистрофическими изменениями или воспалением различных структур позвоночника с вовлечением или без вовлечения в патологический процесс спинномозговых корешков и спинного мозга [22]. Это позволит выделить ведущие патогенетические аспекты прогрессирования дегенеративно-дистрофических процессов в позвоночнике. Распространенность шейной радикулопатии (ШР) составляет 107 случаев в год на 100 тыс. мужчин и 64 случая в год на 100 тыс. женщин. Данная патология отличается высокой интенсивностью боли и значительным числом дней нетрудоспособности. В большинстве случаев ШР страдают люди в возрасте 50—54 лет, при этом основными факторами риска возникновения данной патологии служат европеоидная раса, курение, а также анамнестические сведения о выполнении оперативного вмешательства на позвоночнике. К другим предрасполагающим факторам риска развития дорсопатии шейного отдела с поражением МПД и радикулопатией ряд авторов относят длительные не физиологические (позиционные) нагрузки, неправильное поднятие тяжестей, частое ныряние в воду вперед головой, работу в условиях воздействия на организм вибрации, а также профессиональное занятие игровыми видами спорта и др. [22]. Особую роль данные могут играть в случае подготовки к оперативному лечению на позвоночнике по поводу грыж МПД на шейном уровне с применением имплантатов.
Анализ конечных элементов был использован для изучения влияния различной высоты трансплантата на соседний сегмент и нагрузку на сегмент трансплантата после CIV/CV передней шейной дискэктомии и спондилодеза. Подробная геометрически точная трехмерная модель шейного отдела позвоночника была успешно построена на основе данных компьютерной томографии (КТ) здорового взрослого мужчины. Исследователи изменили высоту трансплантата в CIV—CV на 90, 150, 175 и 200% от высоты предоперационного диска и смоделировали послеоперационные сценарии с различной высотой костного трансплантата соответственно. Анализ напряжения был проведен на соседнем сегменте и сегменте трансплантата. Максимальное напряжение von Mises на CIII—CIV показало, что при высоте трансплантата 200% значения составляли 0,99, 0,85, 0,91 и 0,89 МПа в различных условиях нагрузки. Для CV—CVI максимальное напряжение von Mises составляло 0,77, 0,83, 0,91 и 0,81 МПа, наблюдаемое в случае, если высота трансплантата составляла 175%, за исключением условий растяжения. Что касается сегмента трансплантата CIV—CV, то наибольшее напряжение von Mises составляло 1,25, 1,77, 1,75 и 1,81 МПа, наблюдаемое при высоте трансплантата 200%. Для этих 3 сегментов наименьшее напряжение von Mises обнаружено при высоте трансплантата 150% при 4 условиях нагрузки. Был сделан вывод, что высота трансплантата оказывает важное влияние на нагрузку на соседний сегмент и сегмент трансплантата после передней шейной дискэктомии и сращения. Высота трансплантата 150% считалась надлежащей высотой трансплантата в CIV/CV после передней шейной дискэктомии и спондилодеза с наименьшей нагрузкой на соседний сегмент и сегмент трансплантата. Таким образом, полученные данные коррелируют с нашими данными о влиянии высоты МПД и величины tg α на формирование выпячивания дискового материала [23].
В другом исследовании была поставлена цель реконструировать трехмерную модель сегментов шейных позвонков на основе компьютерных томограмм и распечатать ее с помощью 3D-технологий, чтобы обеспечить клинический диагноз четкими и конкретными моделями патологических изменений и провести имитацию хирургического вмешательства для улучшения эффекта операции. Исследователи импортировали последовательные геологические данные шейных позвонков человека, основанные на компьютерных томограммах, в программное обеспечение MIMICS для получения изображения сегментации сегментов шейных позвонков CIV—CVII. Затем после построения предварительной 3D-модели помещали данные в GEOMAGIC Studio, чтобы получить цифровую модель для 3D-печати. В результате, используя программное обеспечение для обратного проектирования MIMICS и GEOMAGIC Studio, получили четкую, точную и конкретную 3D-модель шейных позвонков CIV—CVII со сложной и неправильной анатомической структурой. Был сделан вывод, что полные и четкие 3D-модели шейных позвонков могли бы стать новым инструментом для исследований в случае поражения биомеханики шейного отдела позвоночника [24]. Таким образом, как и в нашем исследовании, показано значение трехмерной структуры ПДС CIV—CVII, определяющей длины рычагов и векторы направления силы.
В нашем исследовании впервые в отечественной и зарубежной литературе проведен математический анализ и моделирование триггеров смещения дискового материала по данным МРТ шейного отдела позвоночника у 124 больных. Проведенное исследование продемонстрировало достоверное влияние биомеханического фактора на формирование грыжевых выпячиваний МПД в шейном отделе позвоночника у молодых людей. При этом очевидно, что у лиц старшего возраста механический фактор оказывает наименьшее воздействие, что, вероятно, обусловлено возрастными и дегенеративными изменениями МПД в данной группе. Мы считаем, что особое значение в доклиническом периоде развития дорсопатий имеет влияние биомеханического фактора.
Мультимодальный подход в стратегии лечения дорсопатий, индивидуально-ориентированный на пациента, включающий применение эффективных и безопасных лекарственных средств, обоснованных физических упражнений, рекомендаций по ограничению вынужденных статико-динамических нагрузок, мануальную терапию, является оптимальным. Полученные результаты позволили сделать следующие выводы.
Выводы
1. Биомеханические факторы оказывают изолированное влияние на формирование смещения дискового материала за пределы межпозвонковых дисков шейного отдела позвоночника.
2. Главным критерием оценки эффективности рычага позвоночно-двигательного сегмента является значение tg α, которое определяется как отношение 1/2 высоты диска на уровне переднего края позвонков в сагиттальной плоскости и отрезка, соединяющего центры межпозвонковый суставов, и передний край межпозвонкового диска.
3. Полученные данные свидетельствуют, что эффективность рычага позвоночно-двигательного сегмента CV—CVI и CVI—CVII оказывает наибольшее влияние на процесс формирования выпячиваний межпозвонковых дисков в молодом возрасте, в то время как в пожилом возрасте формирование выпячиваний может происходить и при меньших значениях tg α.
4. Предложенный способ оценки влияния механического фактора на процесс формирования грыжевых выпячиваний межпозвонковых дисков позволяет прогнозировать развитие дорсопатий шейного отдела у лиц молодого возраста, а также в случае дальнейшего изучения может быть использован при моделировании послеоперационных осложнений оперативного лечения на шейном отделе с применением имплантатов.
5. Внедрение в повседневную практику оценки с помощью магнитно-резонансной томографии влияния рычага II рода на формирование смещения дискового материала даст возможность увеличить информативность исследования, что позволит персонализировать лечебный процесс и разработать индивидуальный комплекс превентивных медицинских мероприятий (особенности лечебной гимнастики, рекомендации по соблюдению профессиональных нагрузок, повседневных флексорных силовых упражнений с воздействием на шейно-грудной отдел и др.).
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — А.А. Смирнов, Е.В. Яковлев
Сбор и обработка материала — Е.В. Яковлев, А.А. Смирнов, Е.Н. Гневышев, Р.В. Алиев
Статистическая обработка — Ю.А. Тероева
Написание текста — Е.В. Яковлев, А.А. Смирнов, С.А. Живолупов
Редактирование — Е.В. Яковлев, А.А. Смирнов, А.Л. Овсепьян, Д.А. Мохов, С.А. Живолупов, Е.С. Мохова
Participation of authors:
Concept and design of the study — A.A. Smirnov, E.V. Yakovlev
Data collection and processing — E.V. Yakovlev, A.A. Smirnov, E.N. Gnevyshev, R.V. Aliyev
Statistical processing of the data — J.A. Teroeva
Text writing — E.V. Yakovlev, A.A. Smirnov, S.A. Zhivolupov
Editing — E.V. Yakovlev, A.A. Smirnov, A.L. Ovsepyan, D.A. Mokhov, S.A. Zhivolupov, E.S. Mokhova
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.