Балльная тактическая классификация нестабильных огнестрельных ранений грудного и поясничного отделов позвоночника

ДС — дугоотростчатый сустав

ЗП — замыкательная пластинка

КД — корень дуги

ПДС — позвоночно-двигательный сегмент

Т — тело позвонка

Доля огнестрельных ранений позвоночника за последние два десятилетия увеличивалась примерно на 10,3% каждый год, и сегодня они занимают третье место в общей структуре повреждений позвоночника и спинного мозга [1, 2]. Хирургического лечения требуют от 6,3% до 41% таких повреждений [3–5]. Огнестрельные переломы грудного и поясничного отделов позвоночника, как правило, являются биомеханически стабильными. Это обусловлено механизмом повреждения костно-связочных структур позвонков, отличным от закрытой травмы [6—9]. При этом до 9,8% пациентов имеют нестабильные переломы [4, 10].

Отсутствие тактической классификации и четко определенного понятия механической стабильности применительно к огнестрельным ранениям усложняет процесс принятия решения о необходимости выполнения инструментальной фиксации [8, 11]. Предложенные ранее классификации Н.С. Косинской и GATA-SMI описывают рентгенологическую траекторию полета ранящего снаряда, позволяют предположить повреждение твердой мозговой оболочки [12, 13]. Их недостатком является отсутствие рекомендации о необходимости стабилизации поврежденного ПДС. Классификации закрытых повреждений позвоночника (Ассоциация остеосинтеза, шкалы TLICS, ВПХ) не позволяют в ряде случаев принять решение о необходимости выполнения стабилизирующего вмешательства при огнестрельных ранениях [14–16].

На основе анализа КТ при огнестрельных повреждениях позвоночника нами на базе НМИЦ ВМТ им. А.А. Вишневского разработан и протестирован протокол балльной оценки нестабильности при огнестрельных повреждениях грудного и поясничного отделов позвоночника, предназначенный для нейрохирургов и травматологов. [11].

Проведен сбор и анализ ответов 19 хирургов-экспертов на вопросы разработанных нами ранее опросников [11] по 30 клинико-рентгенологическим случаям, которые прошли критерии отбора [17]. Распределение экспертов было следующим: 13 — нейрохирурги, 6 — травматологи. Все участники занимаются проблемами позвоночной травмы и работают в специализированных центрах. Хирургам было представлено справочное руководство по классификациям переломов позвонков (AO Spine, TLICS, The Load Sharing), данные о неврологическом статусе каждого случая [17]. Участники заполняли анкеты дважды с перерывом 2 мес. Оценка случаев выполнялась экспертами независимо друг от друга. В анкеты включены вопросы о применимости существующих классификаций (AO Spine, McCormack, TLICS, Denis) [15, 16, 18, 19] в каждом случае. Хирургам было предложено определить наличие и значимость выявленного ими перелома конкретной структуры:

0 — перелом структуры не влияет на стабильность;

1 — перелом оказывает влияние на стабильность в определенных случаях (в совокупности с переломами других структур), но изолированно такое повреждение не приводит к нестабильности;

2 — перелом данной структуры (даже при отсутствии других повреждений) приводит к абсолютной нестабильности.

Для определения степени согласия между хирургами-экспертами и внутриэкспертного согласия о применимости классификаций, о наличии повреждения и вкладе в дестабилизацию каждой анатомической структуры использовался коэффициент каппа (κ). Коэффициент был интерпретирован с использованием системы оценок Ландиса и Коха, которая определяет значение κ менее 0,2 как незначительное согласие, от 0,2 до 0,4 — как справедливое, от 0,4 до 0,6 — как умеренное, от 0,6 до 0,8 — как хорошее, более 0,8 — как превосходное. Переломы КД и/или ДС были включены в анализ подгрупп переломов с одной из/с обеих сторон на предмет согласия внутри группы. По итогу опроса предложена балльная тактическая классификация. На этапе статистической обработки балльная классификация скорректирована для достижения наибольших значений специфичности и чувствительности.

Оценка чувствительности и специфичности предложенной классификации проводилась по методике Р. Флетчера. Отчет данного исследования подготовлен по принципам обеспечения достоверности и согласованности исследований (GRRAS).

Для систем TLICS и Denis нами был получен статистически низкий уровень межэкспертного согласия (κ<0,2), хотя в ряде случаев эксперты отмечали применимость системы Denis для некоторых переломов (рис. 1). Для классификаций McCormack и AO Spine значения κ оказались несколько выше: обнаружено справедливое согласие (0,2<κ<0,4). Умеренный уровень внутриэкспертного согласия выявлен для всех классификаций (0,4<κ<0,6), кроме концепции Denis (κ=0,303) (табл. 1).

Рис. 1. Ответы хирургов на вопросы о применимости классификаций.

Таблица 1. Анализ межэкспертного и внутриэкспертного согласия для существующих классификаций переломов грудопоясничного отдела позвоночника

Для заднего внесуставного костно-связочного комплекса нами получен умеренный и справедливый уровень межэкспертного согласия (κ=0,44 и κ=0,374). Установлено умеренное межэкспертное согласие в том, что перелом поперечных отростков не влияет на развитие нестабильности (κ=0,417 и κ=0,434). Данный показатель исключен из классификации. Низкие значения κ были обнаружены в оценке степени значимости повреждения (переломов суставных отростков) одного ДС (κ=0,257 и κ=0,325). Это связано с тем, что в части случаев хирурги расценивали повреждение одного сустава в сегменте самостоятельным критерием нестабильности, а в иных случаях данное повреждение считалось нестабильным только в совокупности с другими переломами. В этой связи данный показатель рассмотрен в контексте степени влияния на нестабильность (см. ниже).

Умеренный уровень межэкспертного согласия был получен для перелома КД с одной стороны (κ=0,394 и κ=0,419).

Установлено умеренное или высокое согласие для повреждения сустава (κ=0,553 и κ=0,614) и перелома КД (κ=0,683 и κ=0,713) с обеих сторон. Отмечается незначительный уровень согласия в том, что эти структуры не влияют на формирование нестабильности. Относительно высокие значения κ позволили нам считать данные переломы как однозначно дестабилизирующие. При выставлении баллов в классификации им присвоены максимальные значения.

Все эксперты определили, что повреждение КД и ДС с разных сторон приводит к формированию нестабильности. Учитывая умеренное согласие (κ=0,541 и κ=0,517), мы присвоили максимальное значение данному перелому.

Как и в случае повреждения ДС с одной стороны, уровень согласия между экспертами в оценке значимости перелома Т с одной ЗП (или дырчатого перелома Т) оказался справедливым (κ=0,338 и κ=0,307). Этот показатель также рассмотрен более подробно.

Умеренный уровень согласия достигнут при оценке значимости разрушения Т или его перелома с вовлечением обеих ЗП (κ=0,570 и κ=0,556). Мы также посчитали этот тип перелома приводящим к абсолютной нестабильности. Для всех перечисленных переломов хирургами достигнут умеренный уровень внутриэкспертного согласия (κmin=0,551; κmax=0,679) (табл. 2).

Таблица 2. Анализ межэкспертного и внутриэкспертного показателя каппа в оценке значимости перелома

Несмотря на противоречивые показатели межэкспертного согласия по влиянию переломов ДС или КД, в подавляющем большинстве случаев хирурги признали вклад этих костных элементов. При опросах экспертов было подтверждено влияние на нестабильность перелома ДС с одной стороны, признака перелома КД с одной стороны (рис. 2). Вышеописанные показатели включены в балльную классификацию, однако им не придали абсолютного значения.

Рис. 2. Распределение ответов хирургов-экспертов на вопросы о влиянии переломов структур на развитие нестабильности.

Здесь и на рис. 3, 4: ДС — дугоотростчатый сустав; КД — корень дуги; Т — тело позвонка; СП — смежный позвонок; 1с — одна сторона; 2с — две стороны; р — с разных сторон; ЗП — замыкательная пластинка.

Рис. 3, 4 иллюстрируют распределение ответов по значимости перелома конкретных костных структур в отношении нестабильности. В абсолютном большинстве случаев участники исследования считали, что перелом ДС оказывает влияние на нестабильность ПДС в определенных случаях (в совокупности с другими повреждениями). Аналогичная ситуация прослеживается при рассмотрении ответов на вопросы о значимости повреждения КД с одной стороны. Для перелома Т с одной ЗП (или дырчатого перелома) нами также обнаружено, что экспертами отмечалось влияние перелома этой структуры на развитие нестабильности.

Рис. 3. Оценка значимости перелома, первый опрос.

Рис. 4. Оценка значимости перелома, второй опрос.

Табл. 2 иллюстрирует умеренный уровень межэкспертного согласия в оценке значимости переломов смежных позвонков (κ1=0,569; κ2=0,564). Более чем в половине случаев хирурги считали, что этот факт оказывает влияние на нестабильность (60,51% и 60,34%). Данный вариант также отражен в балльной классификации как более значимый.

Определено, что двустороннее повреждение ДС и/или перелом КД, разрушение Т или перелом двух ЗП расцениваются как «абсолютно нестабильные» даже при изолированном варианте повреждения (в пределах одного ПДС), что позволяет присвоить этим признакам максимальные значения.

Распределение баллов повреждения остальных структур было выполнено методом подбора. Все комбинации баллов, а также оценка нестабильности тестировались на специфичность и чувствительность в отношении к результатам оценки стабильности повреждения хирургом-экспертом по данному клиническому случаю. В табл. 3 представлен окончательный вариант балльной тактической классификации.

Таблица 3. Балльная тактическая классификация огнестрельных переломов грудопоясничного отдела позвоночника

Для стабильных случаев чувствительность составила 78,4%, специфичность — 85,4% (табл. 4). В случае нестабильных переломов чувствительность составила 87,9%, специфичность — 72,3% (табл. 5).

Таблица 4. Специфичность и чувствительность для нестабильных случаев по новой классификации

Таблица 5. Специфичность и чувствительность для стабильных случаев по новой классификации

Новая классификация продемонстрировала высокую диагностическую точность для обоих исходов. Площадь под ROC-кривой составила 0,866 (95% доверительный интервал 0,837—0,896) для нестабильного исхода и 0,888 (95% доверительный интервал 0,859—0,916) для стабильного исхода; оба значения статистически значимы (p<0,001), что соответствует категории «отличного классификатора» (рис. 5, 6).

Рис. 5. ROC-кривая для случаев нестабильности по новой классификации.

Рис. 6. ROC-кривая для случаев стабильности по новой классификации.

Разработанная балльная тактическая классификация предлагает четкий алгоритм действий:

0—6 баллов — стабильный перелом, не требующий хирургической стабилизации ПДС;

7—9 баллов — пограничное повреждение (решение о необходимости стабилизации принимает хирург);

10 баллов и более — нестабильное повреждение, требующее стабилизации ПДС.

Традиционные системы оценки (TLICS, Denis, AO Spine) при огнестрельных ранениях позвоночника малоэффективны. Несмотря на высокую долю ответов о применимости концепции F. Denis, мы выявили статистически значимый низкий уровень межэкспертного согласия — коэффициент каппа при повторном опросе опустился до критического значения 0,039. Это говорит о том, что хирурги применяли эту классификацию в разных (несовпадающих) клинических случаях. Классификации McCormack и AO Spine продемонстрировали несколько лучшие, но все же недостаточные результаты, соответствующие справедливому согласию (0,2<κ<0,4). Это согласуется с мнением ряда авторов, указывающих, что данные системы разрабатывались для закрытой травмы и не учитывают специфику баллистического повреждения [10, 20]. Огнестрельное ранение характеризуется прямой передачей энергии ранящим снарядом, кавитацией и непредсказуемой траекторией распределения усилий. Как отмечают G. Santangelo и соавт., использование традиционных шкал в этой популяции крайне затруднительно [10]. Большинство огнестрельных ранений позвоночника являются биомеханически стабильными. Например, в крупном ретроспективном исследовании A. Gutierrez и соавт. не было зафиксировано ни одного случая отсроченной нестабильности у пациентов, лечившихся консервативно [20]. Хирургическая стабилизация требуется лишь в 9,2—21% случаев [21].

В нашей работе при опросе в междисциплинарной группе допускались дискуссии между участниками. Это позволяло генерировать, обсуждать и включать в анализ новые позиции. Чтобы избежать ограничений исследования, нами были выбраны для экспертного анализа только специалисты, занимающиеся вопросами травм позвоночника и спинного мозга. Были исключены результаты опросов нескольких участников ввиду большого количества незаполненных граф и высокой доли одинаковых ответов, так как это могло повредить качеству проведенного статистического анализа. Применение метода Delphi позволило структурировать данные, достичь анонимного консенсуса группы хирургов-экспертов.

Экспертный консенсус подтвердил, что только двусторонние повреждения ключевых опорных структур (КД, суставов) или полное разрушение Т изолированно приводят к абсолютной нестабильности. По результатам исследования разработана балльная шкала оценки огнестрельных повреждений грудопоясничного отдела позвоночника и выработаны критерии, позволяющие определять тактику лечения больного. Исследование показало, что предложенная шкала обладает «отличной» диагностической точностью (площадь под ROC-кривой — 0,866—0,888). Это критически важно, так как многие авторы указывают на отсутствие прямой связи между хирургической декомпрессией и улучшением неврологического статуса по шкале ASIA [10, 22—25]. Это особенно актуально в случае полного повреждения спинного мозга, когда, возможно, основная цель операции должна смещаться в сторону обеспечения механической стабильности.

Традиционные системы оценки закрытых травм позвоночника имеют крайне низкую воспроизводимость применительно к огнестрельным ранениям. При экспертной оценке наибольшее единогласие достигнуто при оценке двусторонних переломов дугоотростчатых суставов, корня дуги и разрушения тела позвонка с вовлечением обеих замыкательных пластинок. Перелом поперечных отростков не влияет на стабильность в позвоночно-двигательном сегменте, что позволило исключить этот признак из итоговой классификации. Односторонние повреждения корня дуги или дугоотростчатых суставов вызвали больше дискуссий. Несмотря на «справедливое согласие» по значимости дырчатых переломов, в подавляющем большинстве (около 90%) случаев эксперты подтвердили их частичный вклад в нестабильность, что послужило основанием для их включения в шкалу, но с низким баллом.

Для всех изученных костных структур хирурги показали умеренный или хороший уровень устойчивости своего мнения при повторном анкетировании через 2 мес, что подтверждает надежность экспертной оценки как базы для создания новой классификации.

Использование метода Delphi позволило объективизировать значимость повреждения конкретных анатомических структур для стабильности позвоночно-двигательного сегмента.

Показатели площади под ROC-кривой позволяют охарактеризовать разработанную классификацию как «отличный классификатор». При чувствительности 87,9% и специфичности 72,3% (для нестабильных случаев) данная методика может быть рекомендована для широкого внедрения в практику нейрохирургов и травматологов для оптимизации тактики лечения раненых.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Мануковский В.А., Келин А.О., Кравцов М.Н., Антонов Г.И.

Сбор и обработка материала — Мануковский В.А., Келин А.О., Басанкин И.В.

Анализ данных — Мануковский В.А., Келин А.О., Кравцов М.Н., Бадалов В.И., Алиев З.Ш., Басанкин И.В.

Написание текста — Мануковский В.А., Келин А.О.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Работа посвящена практически значимой проблеме современной нейрохирургии, травматологии и военно-полевой хирургии — оценке механической нестабильности при огнестрельных ранениях грудного и поясничного отделов позвоночника. Актуальность работы не вызывает сомнений. В условиях роста числа огнестрельных, осколочных и минно-взрывных ранений позвоночника перед хирургом все чаще возникает необходимость быстро и обоснованно решить вопрос о показаниях к стабилизации позвоночного столба. Существующие классификации закрытой травмы позвоночника, включая AO Spine, TLICS, McCormick и концепцию Denis, не всегда адекватно отражают нарушения биомеханики позвоночника после огнестрельного ранения.

Научная новизна работы заключается в попытке разработать специализированную балльную тактическую классификацию, ориентированную именно на огнестрельные ранения грудного и поясничного отделов позвоночника. Такой подход является обоснованным, поскольку авторы не ограничиваются механическим переносом классификаций закрытой травмы на огнестрельные ранения, а предлагают оценивать конкретные анатомические структуры, имеющие значение для стабильности поврежденного позвоночно-двигательного сегмента. Это важно для принятия решения о необходимости инструментальной фиксации, когда классические признаки нестабильности могут быть выражены не столь очевидно, как при закрытых флексионно-дистракционных или ротационно-трансляционных повреждениях.

Методологически работа выглядит убедительно. Авторы использовали экспертную оценку клинико-рентгенологических случаев, повторное анкетирование с интервалом 2 мес, расчет межэкспертного и внутриэкспертного согласия по коэффициенту kappa, а также оценку диагностической точности предложенной классификации с применением ROC-анализа. Такой дизайн позволил не только сформировать шкалу, но и оценить ее воспроизводимость и практическую пригодность. Полученные значения площади под кривой для стабильных и нестабильных повреждений свидетельствуют о высокой диагностической точности предложенного подхода. Практическую значимость также повышает то, что классификация дает понятные пороговые значения: стабильное повреждение, пограничная зона и нестабильное повреждение, требующее стабилизации.

Особого внимания заслуживает анализ ограничений существующих классификаций. Убедительно показано, что традиционные системы оценки закрытых переломов грудопоясничного отдела позвоночника демонстрируют недостаточную воспроизводимость применительно к огнестрельным повреждениям. Это сильный аргумент в пользу разработки новой тактической шкалы. Важным является и то, что максимальные баллы в предложенной классификации присвоены не произвольно, а на основании экспертного консенсуса по наиболее значимым дестабилизирующим повреждениям.

Предложенная классификация может быть полезна нейрохирургам, травматологам-ортопедам и военным хирургам, работающим с ранеными с огнестрельными и минно-взрывными повреждениями позвоночника. Ее внедрение потенциально позволит унифицировать тактические решения, снизить риск как необоснованного отказа от стабилизации, так и чрезмерного расширения объема хирургического вмешательства у раненых со стабильными повреждениями. Применение балльной оценки позволит внести коррективы в соответствующие разделы указаний по военно-полевой хирургии, определить потребность в ранних стабилизирующих вмешательствах, на основании чего впоследствии могут быть внесены изменения в стандарты оснащения передовых этапов оказания специализированной нейрохирургической помощи и их снабжения соответствующими инструментальными наборами и имплантатами.

Авторам предстоит большая работа по ретроспективной и проспективной валидизации шкалы и внедрению ее в повседневную практическую деятельность медицинских формирований и учреждений, в чем хочется пожелать им удачи.

Д.В. Свистов (Санкт-Петербург)