Сколиоз позвоночника: причины, лечение и современные подходы.

Введение

Медицинское состояние позвоночника

Сколиоз (сколиозы) – это состояние, при котором позвоночник человека имеет аномальную кривизну. Кривизна обычно имеет S- или C-образную форму в трех плоскостях. У некоторых пациентов степень кривизны стабильна, в то время как у других она прогрессирует со временем. Боль обычно возникает у взрослых и может усиливаться с возрастом. По мере прогрессирования сколиоза он может существенно влиять на качество жизни человека и, следовательно, может рассматриваться как инвалидность. Причина большинства случаев неизвестна, но предполагается, что она связана с сочетанием генетических и внешних факторов. Сколиоз может вызывать механическую нестабильность позвоночного столба. Лечение зависит от степени и локализации кривизны, а также от ее причины. Лечение может проводиться как самостоятельно, так и в сочетании с другими методами, такими как ношение корсета. Доказательства эффективности хиропрактических манипуляций, диетических добавок или упражнений в предотвращении прогрессирования сколиоза недостаточно убедительны. Однако физические упражнения все же рекомендуются благодаря их положительному влиянию на общее состояние здоровья. Чаще всего сколиоз развивается в возрасте от десяти до двадцати лет. Происхождение термина связано с греческим словом, означающим "искривление" или "сгибание".

Курс

У людей, достигших скелетной зрелости, реже наблюдается ухудшение течения заболевания. В некоторых тяжелых случаях сколиоз может приводить к уменьшению объема легких, сдавливанию сердца и ограничению физической активности. Долгосрочные исследования показали, что наиболее распространенная форма этого состояния, поздний идиопатический сколиоз, вызывает незначительные физические нарушения, помимо боли в спине и косметических дефектов, даже при отсутствии лечения, при этом показатели смертности соответствуют таковым у населения в целом.

Причины

По оценкам, 65% случаев сколиоза являются идиопатическими (причина неизвестна), около 15% – врожденными и около 10% – вторичными, обусловленными нейромышечным заболеванием. Примерно 38% вариабельности риска сколиоза связано с генетическими факторами, а 62% – с факторами окружающей среды. Однако генетика, вероятно, сложна, учитывая непоследовательную наследственность и расхождения у однояйцевых близнецов. В ходе полногеномного исследования ассоциаций были выявлены 53 маркера однонуклеотидного полиморфизма в ДНК, которые значительно связаны с ювенильным идиопатическим сколиозом. Исследования показывают, что задняя спондилодезия (ЗСД) может быть использована для коррекции более выраженных деформаций, вызванных ювенильным идиопатическим сколиозом. Такие процедуры могут позволить вернуться к физической активности примерно через 6 месяцев, что весьма обнадеживает, хотя минимальная боль в спине все же может сохраняться в наиболее тяжелых случаях. Неполная и аномальная сегментация приводит к аномально сформированному позвонку, который иногда срастается с нормальным позвонком или срастается односторонне, вызывая аномальную боковую кривизну позвоночника. С тех пор, как это состояние было обнаружено греческим врачом Гиппократом, ведется поиск лекарства. Методы лечения, такие как корсетирование и введение стержней в позвоночник, применялись в 1900-х годах. В середине 20-го века были разработаны новые методы лечения и усовершенствованы методы скрининга для замедления прогрессирования сколиоза у пациентов и облегчения связанной с ним боли. В этот период считалось, что у школьников развивается плохая осанка из-за работы за партами, и многим из них диагностировали сколиоз. Также считалось, что заболевание вызвано туберкулезом или полиомиелитом, болезнями, которые успешно контролировались с помощью вакцин и антибиотиков. Американский хирург-ортопед Альфред Шендс-младший обнаружил, что у двух процентов пациентов был сколиоз, не связанный с каким-либо заболеванием, который позже был назван идиопатическим сколиозом или «раком ортопедической хирургии». Эти пациенты лечились сомнительными средствами. Существовавшая в то время – и впоследствии опровергнутая – теория заключалась в том, что состояние необходимо выявлять на ранней стадии, чтобы остановить его прогрессирование, поэтому в некоторых школах скрининг на сколиоз был сделан обязательным. Измерялась высота плеч, длина ног и кривизна позвоночника, проверялась способность наклоняться вперед и осанка, но иногда ученики получали ошибочный диагноз из-за плохой осанки. Одним из ранних методов лечения был милуокский корсет – жесткая конструкция из металлических стержней, прикрепленных к пластиковому или кожаному бандажу, предназначенная для выпрямления позвоночника. Из-за постоянного давления на позвоночник корсет был неудобным, вызывал боль в челюсти и мышцах, раздражение кожи и сниженную самооценку.

An estimated 65% of scoliosis cases are idiopathic (cause unknown), about 15% are congenital, and about 10% are secondary to a neuromuscular disease. About 38% of variance in scoliosis risk is due to genetic factors, and 62% is due to the environment. The genetics are likely complex, however, given the inconsistent inheritance and discordance among monozygotic twins. Fifty three single nucleotide polymorphism markers in the DNA that are significantly associated with adolescent idiopathic scoliosis were identified through a genome wide association study. Research suggests that Posterior Spinal Fusion (PSF) can be used to correct the more severe deformities caused by adolescent idiopathic scoliosis. Such procedures can result in a return to physical activity in about 6 months, which is very promising, although minimal back pain is still to be expected in the most severe cases. Incomplete and abnormal segmentation results in an abnormally shaped vertebra, at times fused to a normal vertebra or unilaterally fused vertebrae, leading to the abnormal lateral curvature of the spine. Ever since the condition was discovered by the Greek physician Hippocrates, a cure has been sought. Treatments such as bracing and the insertion of rods into the spine were employed during the 1900s. In the mid 20th century, new treatments and improved screening methods have been developed to reduce the progression of scoliosis in patients and alleviate their associated pain. School children were during this period believed to develop poor posture as a result of working at their desks, and many were diagnosed with scoliosis. It was also considered to be caused by tuberculosis or poliomyelitis, diseases that were successfully managed using vaccines and antibiotics. The American orthopaedic surgeon Alfred Shands Jr. discovered that two percent of patients had non disease related scoliosis, later termed idiopathic scoliosis, or the "cancer of orthopaedic surgery". These patients were treated with questionable remedies. A theory at the time—now discredited—was that the condition needed to be detected early to halt its progression, and so some schools made screening for scoliosis mandatory. Measurements of shoulder height, leg length and spinal curvature were made, and the ability to bend forwards, along with body posture, was tested, but students were sometimes misdiagnosed because of their poor posture. An early treatment was the Milwaukee brace, a rigid contraption of metal rods attached to a plastic or leather girdle, designed to straighten the spine. Because of the constant pressure applied to the spine, the brace was uncomfortable. It caused jaw and muscle pain, skin irritation, as well as low self esteem.

Хирургические операции

В 1962 году американский хирург-ортопед Пол Харрингтон представил металлическую систему инструментации для спины, которая помогала выпрямлять позвоночник и фиксировать его в неподвижном состоянии до полного сращения. Устаревший стержень Харрингтона работал по принципу храпового механизма, крепился к позвоночнику крючками в верхней и нижней точках искривления, и при вращении растягивал – то есть выпрямлял – дугу. Стержень Харрингтона позволял избежать длительной иммобилизации в гипсовом корсете, обеспечивая пациентам большую подвижность в послеоперационном периоде и значительно снижая влияние операции по сращению на качество жизни. Стержень Харрингтона стал предшественником большинства современных систем инструментации позвоночника. Основным недостатком было то, что он не обеспечивал правильного выравнивания черепа и таза, а также не корректировал ротационную деформацию. С возрастом у пациентов усиливался износ, развивался ранний артрит, дегенерация межпозвоночных дисков, скованность мышц и острая боль. "Плоская спина" стала медицинским термином для обозначения связанного с этим осложнения, особенно у пациентов с поясничным сколиозом. В 1960-х годах золотым стандартом лечения идиопатического сколиоза был задний доступ с использованием одного стержня Харрингтона. Послеоперационное восстановление включало постельный режим, гипсовые повязки и корсеты. Со временем стали очевидны неудовлетворительные результаты. В 1970-х годах была разработана усовершенствованная методика с использованием двух стержней и проволоки, фиксируемых на каждом уровне позвоночника. Эта сегментированная система инструментации позволяла пациентам восстановить подвижность вскоре после операции. Таким образом, была выдвинута гипотеза о том, что сколиоз может быть связан с морфологическими различиями человека и человекообразных обезьян. Естественный отбор в пользу прямохождения, вероятно, был достаточно сильным, чтобы поддерживать существование этого нарушения. Предполагается, что прямохождение возникло по разным причинам, многие из которых, безусловно, давали эволюционные преимущества. Оно могло увеличивать дальность обзора, что полезно при охоте и сборе пищи, а также для защиты от хищников или других людей; оно делало путешествия на большие расстояния более эффективными для поиска пищи или охоты; и облегчало питание наземными растениями, такими как травы, деревья и кустарники. Учитывая многочисленные преимущества прямохождения, которое зависит от особого строения позвоночника, вероятно, что отбор в пользу прямохождения сыграл важную роль в развитии позвоночника в его нынешнем виде, несмотря на потенциальную возможность "сколиотических отклонений". Это напрямую влияет на способность к физическим упражнениям и работе, снижая общее качество жизни. По состоянию на 2006 год стоимость корсетов достигала 5000 долларов США в периоды быстрого роста, когда корсеты требовалось регулярно заменять в ходе многочисленных последующих осмотров.

In 1962, the American orthopaedic surgeon Paul Harrington introduced a metal spinal system of instrumentation that assisted with straightening the spine, as well as holding it rigid while fusion took place. The now obsolete Harrington rod operated on a ratchet system, attached by hooks to the spine at the top and bottom of the curvature that when cranked would distract—or straighten—the curve. The Harrington rod obviates the need for prolonged casting, allowing patients greater mobility in the postoperative period and significantly reducing the quality of life burden of fusion surgery. The Harrington rod was the precursor to most modern spinal instrumentation systems. A major shortcoming was that it failed to produce a posture wherein the skull would be in proper alignment with the pelvis, and it did not address rotational deformity. As the person aged, there would be increased wear and tear, early onset arthritis, disc degeneration, muscular stiffness, and acute pain. "Flatback" became the medical name for a related complication, especially for those who had lumbar scoliosis. In the 1960s, the gold standard for idiopathic scoliosis was a posterior approach using a single Harrington rod. Post operative recovery involved bed rest, casts, and braces. Poor results became apparent over time. In the 1970s, an improved technique was developed using two rods and wires attached at each level of the spine. This segmented instrumentation system allowed patients to become mobile soon after surgery. Thus, it has been hypothesized that scoliosis may actually be related to humans' morphological differences from these apes. Selection for bipedality was likely strong enough to justify the maintenance of such a disorder. Bipedality is hypothesized to have emerged for a variety of different reasons, many of which would have certainly conferred fitness advantages. It may increase viewing distance, which can be beneficial in hunting and foraging as well as protection from predators or other humans; it makes long distance travel more efficient for foraging or hunting; and it facilitates terrestrial feeding from grasses, trees, and bushes. Given the many benefits of bipedality which depends on a particularly formed spine, it is likely that selection for bipedalism played a large role in the development of the spine as we see it today, in spite of the potential for "scoliotic deviations". This directly affects capacity for exercise and work, decreasing the overall quality of life. As of 2006, the cost of bracing was up to $5,000 during rapid growth periods, when braces must be consistently replaced across multiple follow ups.

Исследования

Генетическое тестирование при идиопатическом сколиозе подростков, ставшее доступным в 2009 году и продолжающееся в настоящее время, направлено на определение вероятности прогрессирования искривления.