Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

UVOD

Osteoporoza je sistemsko obolenje, ki se biomehansko kaže z zmanjšanjem mehanske

trdnosti kosti zaradi upada kostne mase in posledičnimi osteoporotičnimi zlomi.

Približno polovica osteoporotičnih zlomov se pojavi v predelu hrbtenice (1). Pri post-

menopavzalni osteoporozi pride do hitre razgradnje predvsem trabekularne kosti zaradi

povečanega delovanja osteoklastov, kar se odraža v zlomih koželjnice na tipičnem

mestu in v zlomih vretenc. Po drugi strani je senilna oblika osteoporoze vezana na

starost in poteka preko posredovanja osteoblastov. Okrnjena izgradnja trabekularne in

lamelarne kosti najpogosteje privede do zlomov kolka in hrbtenice. Pri obeh oblikah

osteoporoze so ženske bolj pogosto prizadete, pri čemer lahko pride do

osteoporotičnega zloma hrbtenice brez poškodbe v anamnezi, saj kost ne zdrži niti

normalnih fizioloških obremenitev (2).

Starejši pacienti želijo ostati v življenju dlje časa aktivni ter zato ne pristajajo na

omejitve, ki bi jih sicer pripisali staranju. Njihove želje in napredek v razvoju

hrbteničnih tehnik so omogočili razmah hrbteničnih posegov v starejši populaciji.

Hrbtenični kirurg je tako primoran zdraviti neposredne posledice osteoporoze v obliki

zlomov, oz. pri načrtovanju rekonstrukcijskih posegov na hrbtenici upoštevati dejstvo,

da gre za osteoporozo. V vsakem primeru mora biti osteoporoza vodena in zdravljena

tudi sistemsko, sicer lahko težave postanejo kirurško nerešljive (slika 1).

Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

Slika 1. Sagitalni CT prerez hrbtenice pri 33-letni pacientki z odklonilnim stališčem do

zdravljenja sistemske osteoporoze kot posledice anoreksije nervoze (prišlo je do

kirurško nerešljive hude prsno-ledvene kifoze, ne samo zaradi osteoporotičnih zlomov

vretenc, temveč tudi zaradi atravmatskega zloma prsnice in serijskih obojestranskih

dvojnih zlomov reber).

Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

OSTEOPOROTIČNI ZLOMI VRETENC

Osteoporotični zlomi vretenc so eden izmed najpogostejših vzrokov za morbidnost pri

starejših. Najpogosteje se kažejo z bolečino, ki ji lahko rentgensko sledi progresivno

nižanje višine vretenca in posledična spinalna kifoza. Pokazalo se je, da osteoporotični

zlomi vretenc zmanjšajo kvaliteto življenja, mentalno zdravje, fizično aktivnost in

preživetje (3). Ti učinki so povezani z resnostjo deformacije hrbtenice in manj z

bolečino. A kljub temu je lahko bolečina ob svežem zlomu neznosna. V veliko primerih

se bolečina pomiri v nekaj tednih ali mesecih, lahko pa postane kronična. Kronična

bolečina po zlomu vretenca je najpogosteje posledica nepopolnega celjenja z

napredujočim nižanjem vretenca, spremenjene kinematike hrbtenice ob nastajajoči

kifotični deformaciji ali nastanka pseudoartroze v predelu zlomljenega vretenca (2).

Kronična bolečina vodi v zmanjšanje kvalitete življenja in depresijo starejših pacientov.

Kifotična deformacija osteoporotične hrbtenice lahko ustvari biomehansko okolje, ki

spodbuja nastanek novih zlomov. Zaradi premika centra gravitacije navzpred se

podaljša ročica preko centra, poveča se fleksijski navor, ki dodatno prispeva h kifotični

angulaciji in nastanku novih zlomov. Verjetnost novega osteoporotičnega zlomu v

prvem letu po kompresijskem zlomu vretenca je 5 do 25-krat večja kot normalno, pri

čemer so sosednji nivoji bolj pogosto prizadeti (4). Preprečevanje progresivne kifotične

deformacije je pomembno ne samo z vidika zmanjševanja posledic kifotične

ukrivljenosti, kot je npr. zmanjšanje pljučne funkcije, temveč tudi z vidika zmanjšanja

možnosti zloma sosednjega vretenca.

Tradicionalno se akutni osteoporotični zlomi vretenc zdravijo konzervativno, razen v

primeru pridružene nevrološke okvare ali napredujoče hrbtenične nestabilnosti. Vsako

Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

kirurško zdravljenje pri osteoporotičnem pacientu je namreč povezano z večjo

možnostjo zapletov povezanih s komorbidnostjo in s težavami pri zagotavljanju

fiksacije v osteoporotični kosti. Zdravljenje tako vključuje počitek, protibolečinska

zdravila in opornico (5). Čeprav je takšno zdravljenje smiselno, njegova izpeljava ni

enostavna. Nekateri pacienti slabo prenašajo redno jemanje protibolečinskih zdravil, kar

lahko vodi v zmedenost, povečano nevarnost za padce, krvavitve v prebavila. Počitek v

postelji vodi v zmanjšanje splošne fizične kondicije in v dodatno izgubo kostne mase.

Starejši pacienti slabo prenašajo nošnjo opornice, ki ni poceni in lahko dodatno

prispeva k omejevanju gibanja diafragme pri dihalnih vajah.

Ortopedsko zdravljenje zlomov vretenc je usmerjeno v obnovo anatomije, popravo

deformacije in ohranitev funkcije telesa. Ti cilji so bili v preteklosti večidel ignorirani, v

zadnjem desetletju pa so se pojavile nove, manj invazivne kirurške tehnike, s katerimi

lahko pristopimo k bolečini in deformaciji v hrbteničnem predelu.

Vertebroplastika je poseg, pri katerem se v lokalni anesteziji brez kožnega reza pod

kontrolo rentgenskega ojačevalca v telo zlomljenega vretenca skozi perkutano uvedeno

iglo vbrizga kostni cement in omogoči stabilizacijo zloma (slika 2). Večina pacientov

po takšnem posegu navaja bistveno manj bolečin (6,7). Kifoplastika zahteva

napihnjenje balončka znotraj zlomljenega vretenca, ki omogoči dvig sesedenega

vretenca in oblikovanje votline, v katero se potem vbrizga kostni cement. Kifoplastika

tako ne lajša samo bolečin, temveč omogoča izboljšanje anatomije zlomljenega

vretenca in popravo hrbtenične kifoze (8, 9). Ker gre za poseg v splošni anesteziji je za

marsikaterega starejšega pacienta brez kifotične angulacije manj primerna.

Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

Slika 2. Rentgenski posnetki prsno-ledvene hrbtenice 39-letnega pacienta na kronični

imunosupresivni terapiji s kortikosteroidi po presaditvi ledvice z opravljeno

vertebroplastiko vretenca L2 zaradi osteoporotičnega zloma.

Potrebna je natančna povezava med pacientovo anamnezo o trajanju težav, njegovimi

simptomi in opravljeno rentgensko diagnostiko. Šele ko sklenemo, da vzrok za bolečino

leži v zlomljenem vretencu, pride v poštev razmišljanje o vertebroplastiki, sicer lahko

pride do nekritičnega kirurškega zdravljenja zastaranih osteoporotičnih zlomov. V

nejasnih primerih si lahko pomagamo s scintigrafijo ali z magnetno resonanco, ki

pokaže edem krovnih plošč v primeru akutnega zloma in pomaga pri izključitvi vnetja

oz. malignega obolenja (10). Vodilo pri odločanju o operativnem posegu je stopnja

bolečine, ki jo pacient navaja. Nekajdnevna anamneza z neznosno bolečino v hrbtenici

je prav tako indikacija za vertebroplastiko kot več kot 6 mesecev trajajoča zmerna

bolečina, ki se kljub uvedenemu konzervativnemu zdravljenju ni pomirila. Prej se

odločimo za vertebroplastiko pri osteoporotičnih zlomih vretenc v predelu prsno-

Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

ledvenega prehoda (Th11-L2), saj lahko pride v tem področju hitro do serijskih

prelomov vretenc in kifotične angulacije celotne hrbtenične osi (slika 3).

Slika 3. Stranski rentgenski posnetki prsno-ledvene hrbtenice 39-letnega pacienta s

slike 2 pred in po opravljeni vertebroplastiki vretenc Th12 in L1 zaradi dodatnih

osteoporotičnih zlomov (puščica kaže smer klinično nepomembnega neželenega

potovanja cementa po perispinalnem venskem sistemu).

Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

POSTERIORNA INSTRUMENTACIJA OSTEOPOROTIČNE HRBTENICE

Posteriorna instrumentacija se najpogosteje uporablja pri osteoporotični hrbtenici z

namenom stabilizacije hrbtenice in pospeševanja spinalne fuzije po dekompresiji

nevroloških elementov (slika 4). Sprednji steber je ponavadi nedotaknjen, nestabilnosti

ni, tako da je posteriorna stabilizacija zadostna (2).

Slika 4. Prečni in vzdolžni MR posnetek 82-letne pacientke z osteoporotičnim zlomom

vretenca L3 in utesnitvijo spinalnega kanala.

V sodobni hrbtenični kirurgiji se večina posteriornih stabilizacij opravi s pomočjo

transpedikularne instrumentacije. Pri osteoporozi je najšibkejši člen zgrajenega

konstrukta na mestu stika med vijakom in kostjo. Največkrat pride do razmajanja vijaka

z ali brez potega navzven, kar lahko vodi v nezmožnost kostnega zaraščanja ali v

ponovni nastanek deformacije. Ugotovili so, da je uspešnost stabilizacije v

torakoledveni hrbtenici povezana s kostno gostoto (11). Poteg vijaka navzven ali

predrtje sosednje krovne plošče pri cikličnih fleksijsko-ekstenzijskih obremenitvah

(slika 5) sta neposredno povezana s kostno gostoto in se lahko pri osteoporotični

hrbtenici pojavita tekom povsem fizioloških obremenitev. V eni izmed biomehaničnih

Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

študij so zaključili, da bi se morali transpedikularne fiksacije z vijaki izogibati pri

vrednostih kostne gostote manjših od 0,3 g/cm2 (12).

Slika 5. Stranska rentgenska posnetka ledvene hrbtenice pri pacientki s slike 4 pred in

po odprti dekompresiji in stabilizaciji z vertebroplastiko vretenca L3 (puščica kaže

mesto predrtja zgornje krovne plošče vretenca L1 z vijakom zaradi cikličnih fleksijsko-

ekstenzijskih obremenitev).

Med samo pripravo kanala za postavitev transpedikularnega vijaka pogosto uporabimo

za 1 mm ožji navoj od samega vijaka. Ideja je, da nato z uvajanjem vijaka stisnemo

odvečno spongiozo na rob pripravljenega kanala in tako povečamo oprijem navojev

vijaka (13). Med implantacijo lahko kirurg ob uvajanju vijaka opazi manjši insercijski

navor in posledično slabše prijemanje vijaka v kost. V slučaju slabšega prijemanja

vijaka, bi moral kirurg v izogib odpovedi instrumentacije kot celote poiskati drugačno

možnost fiksacije, kar je bolje kot zanašati se na nezadostno fiksacijo in pričakovati

Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

pozitivni učinek instrumentacije (14). V primeru nezadostnega prijemanja

transpedikularnih vijakov je kirurgu najlaže dostopna možnost izboljšanja fiksacije z

uporabo daljšega in/ali širšega vijaka.

Z uporabo daljšega vijaka se poveča upor pri potegu vijaka navzven, vendar je pri

osteoporotični kosti ta učinek manj poudarjen (15). Vijak, ki s konico zajame sprednjo

kortikalo vretenca, ima bistveno boljši prijem, vendar je dajanje predolgih vijakov

nevarno zaradi možnosti iatrogene vaskularne poškodbe – temu se lahko izognemo z

uporabo vijakov s topo konico (slika 6). V križnici dosežemo optimalni oprijem vijakov

s tem, da jih usmerimo navzgor proti medvretenčnemu prostoru ali še bolje skozi

sakralni promontorij, t.i. trikortikalni oprijem.

Slika 6. Uporaba daljšega vijaka, s katerim prebijemo sprednjo kortikalo vretenca,

izboljša oprijem le-tega, vendar lahko privede do iatrogene žilne poškodbe.

Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

S povečanjem premera vijaka se prav tako poveča sila, ki je potrebna, da vijak

potegnemo navzven iz ležišča. Ugotovljeno je bilo, da imajo vijaki premera 8 mm boljši

oprijem kot vijaki premera 6 mm, pri katerih smo dodatno uporabili fiksacijo s kostnim

cementom (16). Po drugi strani je premer vijaka omejen s premerom pedikla, ki ga

kanuliramo. V osteoporotični hrbtenici obstaja tako velika nevarnost zloma pedikla,

kadar je premer vijaka večji od 70 % premera pedikla (17).

Optimalni potek vijaka lahko izboljša fiksacijo v osteoporotičnem vretencu. V sagitalni

ravnini nudi usmeritev vijaka v subhondralno kost pod zgornjo krovno ploščo boljši

oprijem navojev kot usmeritev v spongiozno kost na sredini vretenca. Usmeritev vijaka

proti sredini v aksialni ravnin (medializacija vijaka) dokazano zmanjša možnost potega

vijaka navzven (18). Še več, obojestransko medializirani vijaki (fenomen triangulacije)

omogočajo, da lahko vijaki držijo vso kost med vijakoma in ne le kosti znotraj navojev

posameznega vijaka. Triangulacija je omejena s kostno anatomijo; spodnji ledveni

segmenti omogočajo več medializacije vijakov kot zgornji ledveni ali prsni segmenti.

Z vključitvijo več nivojev hrbtenice v transpedikularno instrumentacijo se poveča

število fiksnih točk, kar izboljša stabilnost celotnega sistema. Po drugi strani

podaljšanje instrumentacije poveča možnost zapletov in morbidnost pacientov, zato

mora biti vsaka takšna odločitev skrbno pretehtana.

Stik med vijakom in kostjo lahko ojačamo z dodajanjem kostnega cementa v pedikel

pred nastavitvijo vijaka, kar poveča silo potrebno za poteg vijaka navzven za 2 do 3-

krat (12). Obstaja nevarnost uhajanja cementa izven anatomskega okvira vretenca v

spinalni kanal, kar zahteva takojšnjo odstranitev cementa. Pri testiranju trdnosti

Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

tovrstnih vijakov so ugotovili, da pride prej do zloma pedikla na meji z vretencem (v 80

%) kot do razmajanja na mestu stika med cementom in vijakom (19). Dodajanje

cementa k vijakom se danes z dobrimi kliničnimi rezultati in redkimi zapleti uspešno

uporablja pri zdravljenju pacientov z osteoporozo in z metastatskimi hrbteničnimi

tumorji (20).

Najnovejši napredek tehnike v sodelovanju s hrbtenično kirurgijo je razvoj perforiranih

in kanuliranih transpedikularnih vijakov, ki omogočajo bolj predvidljivo fiksacijo

vijakov s pomočjo kostnega cementa. Gre za votle vijake, ki imajo na konici nekaj

luknjic. Po vstavitvi vijaka na svoje mesto se po kanalu skozi njega aplicira kostni

cement, ki nato skozi luknjice prehaja v telo vretenca (slika 7).

Slika 7. Stranski rentgenski posnetki 71-letne pacientke z dokazano osteoporozo, dvojno

spondilolistezo vretenc L4 in L5 ter posledično hudo stenozo spinalnega kanala, pri

kateri smo v namen repozicije zdrsov vretenc uporabili cementiranje skozi perforirane

in kanulirane transpedikularne vijake.

Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

Biomehanske študije na kadavrih so pokazale, da uporaba cementirnih, kanuliranih in

perforiranih vijakov izboljša oprijem v primerjavi z uporabo klasičnih vijakov (21).

Opazili so tudi, da se pri uporabi perforiranih vijakov cement kopiči bolj v zadnjem

delu vretenca kot pri uporabi cementa pred nastavitvijo vijaka. V 20 % so opazili

prehajanje v venski pletež zadaj, kar ima lahko resne klinične posledice. Ta pojav so

pripisali položaju luknjic v vijaku, ki morajo biti locirane čim bolj v predelu konice

dovolj globoko položenega vijaka.

Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

LITERATURA

1. Ross PD. Osteoporosis: epidemiology and risk assessment. J Nutr Health Aging

1998; 2: 178-83.

2. Phillips FM, Lee MJ. Osteoporosis: surgical strategies. In: Herkowitz HN,

Garfin SR, Eismont FJ, eds. The spine. Philadelphia: Saunders; 2011. p. 358-73.

3. Gold DT. The clinical impact of vertebral fractures: quality of life in women

with osteoporosis. Bone 1996; 18(3 Suppl): 185S-189S.

4. Nevitt MC. The association of radiographically detected vertebral fractures with

back pain and function: a prospective study. Ann Intern Med 1998; 128: 793-

800.

5. Lukert BP. Vertebral compression fractures: how to manage pain, avoid

disability. Geriatrics 1994; 49: 22-6.

6. Evans AJ. Vertebral compression fractures: pain reduction and improvement in

functional mobility after percutaneous poylmethylmethacrylate vertebroplasty

retrospective report of 245 case. Radiology 2003; 226: 366-72.

7. Strnad S. Pomen minimalno invazivnega posega pri pacientu z osteoporotičnim

zlomom vretenca : diplomsko delo. Maribor 2013.

8. Garfin SR, Yuan HA, Reiley MA. New technologies in spine: kyphoplasty and

vertebroplasty for the treatment of painful osteoporotic compression fractures.

Spine 2001; 26: 1511-5.

9. Movrin I. Zlomi sosednjih vretenc po perkutani avgmentaciji osteoporotičnega

zloma vretenca : doktorska disertacija. Maribor 2011.

10. Shih TT, Huang KM, Li YW. Solitary vertebral collapse: distinction between

benign and malignant causes using MR patterns. J Magn Reson Imaging 1999;

9: 635-42.

Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

11. Coe JD. Influence of bone mineral density on the fixation of thoracolumbar

implants. A comparative study of transpedicular screws, laminar hooks, and

spinous process wires. Spine 1990; 15: 902-7.

12. Soshi S. An experimental study on transpedicular screw fixation in relation to

osteoporosis of the lumbar spine. Spine 1991; 16: 1335-41.

13. Carmouche JJ. Effects of pilot hole preparation technique on pedicle screw

fixation in different regions of the osteoporotic thoracic and lumbar spine. J

Neurosurg Spine 2005; 3: 364-70.

14. Okuyama K. Stability of transpedicle screwing for the osteoporotic spine. An in

vitro study of the mechanical stability. Spine 1993; 18: 2240-5.

15. Polly Jr DW, Orchowski JR, Ellenbogen RG. Revision pedicle screws. Bigger,

longer shims – what is best? Spine 1998; 23: 1374-9.

16. Kiner DW, Wybo CD, Sterba W. Biomechanical analysis of different techniques

in revision spinal instrumentation: larger diameter screws versus cement

augmentation. Spine 2008; 33: 2618-22.

17. Hirano T. Fracture risk during pedicle screw insertion in osteoporotic spine. J

Spinal Disord 1998; 11:493-7.

18. Ruland CM. Triangulation of pedicular instrumentation. A biomechanical

analysis. Spine 1991; 16(6 Suppl): S270-S276.

19. Moore DC. Restoration of pedicle screw fixation with an in situ setting calcium

phosphate cement. Spine 1997; 22: 1696-1705.

20. Jang JS, Lee SH, Rhee CH. Polymethylmethacrylate-augmented screw fixation

for stabilization in metastatic spinal tumors. Technical note. J Neurosurg 2002;

96(1 Suppl):131-4.

21. Becker SCA, Spitaler R, Kropik K. Assessment of different screw augmentation

Gregor Rečnik. Izzivi hrbtenične kirurgije pri osteoporozi (16.8.2017).

techniques and screw designs in osteoporotic spines. Eur Spine J 2008; 17:

1462-9.