Studie měření interkorporálního kostního štěpu

Instrumentovaná lumbální spinální fúze je chirurgický zákrok, který se široce používá k léčbě různých onemocnění páteře, jako jsou deformity, spondylolistéza, spondylolýza, nestabilita páteře a degenerativní onemocnění ploténky. Lumbální fúze je účinná léčba ke stabilizaci degenerativních segmentů a podpoře kostní fúze a je často kombinována s následnou dekompresí nervových struktur nebo korekcí deformit. Dosud se používají různé chirurgické fúzní techniky, ale shoda ohledně lepší techniky chybí. Také místo, kde chce chirurg dosáhnout fúze kostí, se liší. Mezitělová fúze se provádí za účelem fúze horní koncové ploténky jednoho obratle a dolní koncové ploténky sousedního obratle. K udržení meziobratlové výšky a stability se často používá meziobratlová klec. Po zavedení klece je autologní dekompresní kost zasažena za klecí. Očekává se, že v průběhu času se tento nevitální kostní štěp přestaví na novou vitální kost a následně vytvoří udržitelnou fúzi mezi dvěma sousedními těly bederních obratlů. V případě resorpce kostního štěpu nebo adekvátní kostní remodelace se však nemusí vyvinout pevné přemostění kosti, což může vést k pseudoartróze nebo nesrůstu. Tato klinicky závažná komplikace se vyskytuje u 5 % až 35 % pacientů léčených spinální fúzí a může vést k bolesti a snížení funkčního stavu. Také následná revizní operace pro symptomatickou pseudoartrózu se vyskytuje až u 24 % pacientů po operaci fúze.

Zlatým standardem pro hodnocení mezitělové fúze je chirurgický průzkum, ale vzhledem k nepraktickým a etickým úvahám je monitorování stavu fúze omezeno především na vyhodnocení rentgenového snímku. CT skenování je nejrozšířenější možností radiografické metody, ale když se pacient klinicky zlepší, používají se konvenčnější rentgenové snímky. Ortopedický chirurg může použít několik existujících hodnotících kritérií k posouzení stupně přemostění pevné kosti na základě tohoto radiografického zobrazení. Výzkum však ukázal, že shoda mezi pozorovateli a diagnostická přesnost těchto skórovacích kritérií je relativně nízká. Správná diagnóza lumbální fúze na CT byla hlášena až u 67-72 % a na cervikální úrovni se nezhojí ve 20 % případů. Problém je v tom, že do dnešního dne není k dispozici žádný kvantitativní a objektivní nástroj pro kvantifikaci procesu kostní remodelace a pro přesné posouzení, zda obratle srostly nebo ne. Ve skutečnosti existuje celkový nedostatek znalostí o biologickém procesu probíhající fúze páteře a jeho souvislosti s rozvojem bolesti zad a/nebo nohou.

In vivo kostní remodelaci lze monitorovat pomocí opakovaných měření kostní minerální hustoty (BMD). Hodnoty BMD se tradičně generují pomocí dvourozměrných skenů rentgenové absorptiometrie s duální energií (DEXA), kterým brání nadměrná projekce z hřebene kyčelního kloubu a kovových artefaktů. Vhodnějším zástupcem pro tato měření je použití Hounsfieldových jednotek (HU). HU lze měřit na CT snímcích a vysoce koreluje s BMD. HU již byly použity ke stanovení kvality vertebrální kosti po operaci páteře a mají několik klinických aplikací, včetně schopnosti předpovídat stabilitu ortopedických implantátů a pomáhat při rozhodování o chirurgickém zákroku. Žádná z těchto studií však neuspěla ve zlepšení diagnostické přesnosti při stanovení spinální fúze.

Kvantifikace procesu biologické remodelace kosti v kostním štěpu v průběhu času může pomoci vyhodnotit růst kosti nebo kostní resorpci. Znalost změn hustoty kostního minerálu z kostního štěpu by mohla být velmi užitečnou doplňkovou informací, pokud existují pochybnosti o stavu fúze. K dnešnímu dni pouze dvě studie proveditelnosti s relativně malými velikostmi vzorků informovaly o hodnotě měření HU pro hodnocení remodelace kostního štěpu po operaci lumbální mezitělové fúze. V jedné předchozí průřezové studii od Spruit et al., publikované před téměř 18 lety, byla měření HU provedena pouze jednou v prvním roce po operaci spinální fúze. Jako takové nebyly získány žádné informace týkající se vývoje kostního štěpu HU v průběhu času.

Nedávno byla zkoumána proveditelnost měření HU po bederní spondylodéze (Reijmer et al, předloženo). Postup měření HU, který byl vyvinut během této studie, měl vynikající intraobserver spolehlivost. Jednotlivé trajektorie HU také naznačovaly, že remodelace kosti ještě nebyla dokončena mezi jedním a dvěma roky po operaci. Limitací studie však byla malá velikost vzorku, absence pooperačních CT snímků pořízených krátce po operaci a absence informací o pooperačních bolestech zad a nohou účastníků. Tento omezený pohled na progresi bolesti a proces remodelace kostního štěpu v prvním roce po operaci. Tato studie naváže na výsledky předchozí studie ve snaze prohloubit stav techniky v této důležité oblasti ortopedie.