Дегенеративное заболевание межпозвоночных дисков ( DDD ) — это заболевание, обычно вызываемое процессом старения, при котором происходят анатомические изменения и возможная потеря функции одного или нескольких межпозвоночных дисков позвоночника . [1] DDD может протекать с симптомами или без них, но обычно выявляется при появлении симптомов. Считается, что первопричиной является потеря растворимых белков в жидкости, содержащейся в диске, что приводит к снижению онкотического давления , что, в свою очередь, вызывает потерю объема жидкости. Нормальные направленные вниз силы приводят к потере высоты пораженного диска, а расстояние между позвонками уменьшается. Фиброзное кольцо , жесткие внешние слои диска, также ослабевают. Эта потеря высоты вызывает слабость продольных связок , что может привести к переднему, заднему или боковому смещению тел позвонков , вызывая смещение фасеточных суставов и артрит ; сколиоз ; шейный гиперлордоз ; грудной гиперкифоз ; поясничный гиперлордоз ; сужение пространства, доступного для спинномозгового тракта внутри позвонка ( стеноз позвоночного канала ); или сужение пространства, через которое выходит спинномозговой нерв ( стеноз позвоночного отверстия ), что приводит к воспалению и ущемлению спинномозгового нерва, вызывая радикулопатию .
DDD может вызывать легкую или сильную боль , как острую, так и хроническую, вблизи пораженного диска, а также невропатическую боль , если поражен соседний корешок спинномозгового нерва . Диагноз подозревается при наличии типичных симптомов и физических данных; и подтверждается рентгенологией позвоночника. Иногда рентгенологический диагноз дегенерации диска ставится случайно, когда рентгенография шейного отдела позвоночника, рентгенография грудной клетки или рентгенография брюшной полости проводится по другим причинам, и выявляются аномалии позвоночника. Диагноз DDD не является рентгенологическим диагнозом, поскольку интерпретирующий рентгенолог не знает, присутствуют ли симптомы или нет. Типичные рентгенологические данные включают сужение дискового пространства, смещение тел позвонков, сращение соседних тел позвонков и развитие кости в соседних мягких тканях ( образование остеофитов ). МРТ обычно назначается тем, у кого есть симптомы, признаки и рентгенологические данные, указывающие на необходимость хирургического вмешательства.
Лечение может включать физиотерапию для облегчения боли, ROM и соответствующие мышечные/ силовые тренировки с акцентом на исправление ненормальной осанки, помощь паравертебральным (паравертебральным) мышцам в стабилизации позвоночника и укрепление основных мышц; упражнения на растяжку; массажную терапию ; пероральную анальгезию нестероидными противовоспалительными средствами (НПВС); и местную анальгезию лидокаином , льдом и теплом. Немедленная операция может быть показана, если симптомы тяжелые или возникают внезапно, или наблюдается внезапное ухудшение симптомов. Плановая операция может быть показана после шести месяцев консервативной терапии при неудовлетворительном облегчении симптомов.
Дегенеративное заболевание межпозвоночных дисков может привести к болям в пояснице или верхней части шеи. Степень дегенерации не коррелирует с интенсивностью боли, которую испытывают пациенты. Многие люди не испытывают боли, в то время как другие, с таким же объемом повреждения, испытывают сильную хроническую боль. [2] Испытывает ли пациент боль или нет, во многом зависит от расположения пораженного диска и степени давления, оказываемого на позвоночник и окружающие нервные корешки.
Дегенеративное заболевание межпозвоночных дисков является одним из наиболее распространенных источников боли в спине и поражает около 30 миллионов человек каждый год. [3] При симптоматическом дегенеративном заболевании межпозвоночных дисков боль может варьироваться в зависимости от местоположения пораженного диска. Дегенеративный диск в нижней части спины может привести к боли в пояснице , иногда отдающей в бедра , и боли в ягодицах , бедрах или ногах. Если на нервы оказывается давление со стороны открытого пульпозного ядра, могут возникнуть спорадические покалывания или слабость в коленях и ногах.
Дегенерация диска в верхней части шеи часто приводит к боли в шее, руке, плечах и кистях; покалывание в пальцах также может возникнуть, если происходит защемление нерва. Боль чаще всего ощущается или усиливается при таких движениях, как сидение, наклоны, подъем и скручивание.
После травмы некоторые диски становятся болезненными из-за воспаления, и боль приходит и уходит. У некоторых людей нервные окончания проникают глубже в фиброзное кольцо (внешний слой диска), чем у других, что делает диски более склонными к возникновению боли. Заживление травмы внешнего фиброзного кольца может также привести к иннервации рубцовой ткани и болевых импульсов от диска, поскольку эти нервы воспаляются материалом пульпозного ядра . Дегенеративное заболевание дисков может привести к хроническому изнурительному состоянию и может снизить качество жизни человека. Когда боль от дегенеративного заболевания дисков сильная, традиционное неоперативное лечение может оказаться неэффективным.
Между каждым позвонком позвоночника находится диск. Здоровый, хорошо гидратированный диск будет содержать большое количество воды в своем центре, известном как пульпозное ядро , которое обеспечивает амортизацию и гибкость позвоночника. Большая часть механического напряжения, вызванного повседневными движениями, передается на диски внутри позвоночника, и содержание воды в них позволяет им эффективно поглощать удары. При рождении типичное пульпозное ядро человека будет содержать около 80% воды. [4] Однако естественные ежедневные нагрузки и незначительные травмы могут привести к тому, что эти диски постепенно теряют воду, поскольку фиброзное кольцо , или жесткий внешний волокнистый материал диска, ослабевает. [5] Поскольку дегенеративное заболевание дисков во многом обусловлено естественными ежедневными нагрузками, Американская академия ортопедических мануальных физиотерапевтов предположила, что это не совсем «болезненный» процесс. [6]
Эта потеря воды делает диски более гибкими и приводит к постепенному разрушению и сужению зазора в позвоночнике . По мере того, как пространство между позвонками становится меньше, на диски может оказываться дополнительное давление, вызывая появление крошечных трещин или разрывов в кольце. Если приложено достаточное давление, возможно, что материал пульпозного ядра просочится через разрывы в кольце и может вызвать то, что известно как грыжа межпозвоночного диска .
Поскольку два позвонка, расположенные выше и ниже пораженного диска, начинают сдавливать друг друга, дугоотростчатые суставы в задней части позвоночника вынуждены смещаться, что может повлиять на их функцию. [7]
Кроме того, организм может реагировать на сужение зазора между позвонками, создавая костные шпоры вокруг дискового пространства в попытке остановить избыточное движение. [8] Это может вызвать проблемы, если костные шпоры начнут расти в позвоночный канал и оказывать давление на спинной мозг и окружающие нервные корешки, поскольку это может вызывать боль и влиять на функцию нервов. Это состояние называется спинальным стенозом .
Для женщин есть доказательства того, что менопауза и связанная с ней потеря эстрогена связаны с дегенерацией поясничного диска, обычно происходящей в течение первых 15 лет климакса. Потенциальная роль половых гормонов в этиологии дегенеративных заболеваний скелета обсуждается для обоих полов. [9]
Мутации в нескольких генах были вовлечены в дегенерацию межпозвоночных дисков. Вероятные гены-кандидаты включают полиморфизмы коллагена I типа (сайт sp1), коллагена IX типа , рецептора витамина D , аггрекана , аспорина , MMP3 , интерлейкина-1 и интерлейкина-6 . [10] Было показано , что мутация в генах, таких как MMP2 и THBS2 , которые кодируют белки и ферменты, участвующие в регуляции внеклеточного матрикса, способствует грыже поясничного диска. [11] [12]
Дегенеративные диски обычно показывают дегенеративный фиброзный хрящ и скопления хондроцитов, что предполагает восстановление. Воспаление может присутствовать или отсутствовать. Гистологическое исследование фрагментов дисков, резецированных для предполагаемого DDD, является рутинным для исключения злокачественности .
Фиброзный хрящ заменяет желатинозный слизистый материал пульпозного ядра, поскольку диск изменяется с возрастом. Могут быть трещины в фиброзном кольце, что позволяет грыжеобразование элементов пульпозного ядра. Также может быть усадка пульпозного ядра, что приводит к пролапсу или складчатости фиброзного кольца с образованием вторичных остеофитов по краям прилегающего тела позвонка. Патологические находки при DDD включают протрузию, спондилолиз и подвывих позвонков (спондилолистез) и спинальный стеноз . Была выдвинута гипотеза, что Cutibacterium acnes может играть определенную роль. [13]
Диагностика дегенеративного заболевания межпозвоночных дисков обычно состоит из анализа индивидуальной истории болезни пациента и МРТ для подтверждения диагноза и исключения других причин. [14] [15]
Часто симптомы дегенеративного заболевания межпозвоночных дисков можно лечить без хирургического вмешательства . Один или несколько методов лечения, таких как физиотерапия , противовоспалительные препараты, такие как нестероидные противовоспалительные препараты , тракция или эпидуральная инъекция стероидов , могут обеспечить адекватное облегчение беспокоящих симптомов.
Хирургическое вмешательство может быть рекомендовано, если консервативные методы лечения не приносят облегчения в течение двух-трех месяцев при шейных или 6 месяцев при поясничных симптомах. Если боль в ноге или спине ограничивает нормальную активность, если есть слабость или онемение в ногах, если трудно ходить или стоять, или если лекарства или физиотерапия неэффективны, может потребоваться хирургическое вмешательство, чаще всего спондилодез . Существует множество хирургических методов лечения дегенеративного заболевания межпозвоночных дисков, включая передний [16] и задний подходы. Наиболее распространенные хирургические методы лечения включают: [17]
Традиционные подходы к лечению пациентов с грыжами межпозвоночных дисков, вызванными DDD, часто включают дискэктомию, которая, по сути, является хирургической процедурой, связанной с позвоночником, включающей удаление поврежденных межпозвоночных дисков (либо полное удаление, либо частичное). Первый из этих двух методов дискэктомии, используемых при открытой дискэктомии, известен как субтотальная дискэктомия (SD; или агрессивная дискэктомия), а последний — ограниченная дискэктомия (LD; или консервативная дискэктомия). Однако при любом методе существует вероятность послеоперационной повторной грыжи, и она составляет довольно высокий максимум в 21%, что побуждает пациентов потенциально подвергаться повторной операции на диске. [18]
Появляются новые методы лечения, которые все еще находятся на начальной стадии клинических испытаний. Инъекции глюкозамина могут облегчить боль у некоторых пациентов, не исключая использования более агрессивных вариантов лечения. [ необходима цитата ] Терапия трансплантацией взрослых стволовых клеток или клеток для регенерации дисков находится на начальной стадии развития, но начальные клинические испытания показали, что трансплантация клеток безопасна, а начальные наблюдения предполагают некоторые полезные эффекты для лечения связанной с ней боли и инвалидности. [19] [20] Оптимальный тип клеток, метод трансплантации, плотность клеток, носитель или показания пациента еще предстоит определить. Исследование терапии мезенхимальными стволовыми клетками без ножевого сращения позвонков в Соединенных Штатах началось в 2006 году [21] , а клиническое испытание трансплантации клеток-предшественников пульпозного ядра DiscGenics началось в 2018 году в Соединенных Штатах [22] и Японии. [23]
Исследователи и хирурги провели клинические и фундаментальные научные исследования, чтобы раскрыть регенеративную способность, которой обладают крупные виды животных, вовлеченных в заболевание (люди и четвероногие), для потенциальных методов лечения этого заболевания. [24] Некоторые методы лечения, проводимые исследовательскими лабораториями в Нью-Йорке, включают введение биологически сконструированных инъекционных гелей коллагена высокой плотности с рибофлавином, сшитого рибофлавином (HDC-нагруженных), в пораженные сегменты позвоночника для индукции регенерации, в конечном итоге восстанавливая функциональность и структуру двух основных внутренних и внешних компонентов позвоночных дисков — фиброзного кольца и пульпозного ядра. [25]
Дегенеративное заболевание межпозвоночных дисков может возникнуть и у других млекопитающих, помимо людей. Это распространенная проблема у нескольких пород собак, таких как такса , и попытки удалить это заболевание из популяций собак привели к появлению нескольких гибридных пород, таких как чивини . [26]