Костный цемент в вертебропластике: состав, безопасность и функции

Костный цемент в вертебропластике — это специальный биосовместимый материал, который используется для укрепления тела позвонка, поврежденного в результате компрессионного перелома. Чаще всего такие переломы возникают на фоне остеопороза, травм или опухолевых процессов. Введение полиметилметакрилата (ПММА) в сломанный позвонок позволяет стабилизировать его, значительно уменьшить или полностью купировать болевой синдром и вернуть пациенту возможность двигаться без боли. Понимание состава, механизма действия и аспектов безопасности этого материала помогает развеять многие опасения, связанные с процедурой вертебропластики.

Что такое костный цемент и из чего он состоит

Основу костного цемента, используемого в нейрохирургии, составляет полиметилметакрилат (ПММА). Это акриловый полимер, который уже десятилетиями успешно применяется в медицине, например, в стоматологии и для фиксации суставных эндопротезов. Для вертебропластики используется специальная медицинская форма ПММА, которая поставляется в виде двух отдельных компонентов, смешиваемых непосредственно перед введением.

Компоненты костного цемента включают:

• Порошок (полимер). Состоит из микроскопических сфер полиметилметакрилата. В его состав также входит инициатор полимеризации — вещество, которое запускает химическую реакцию затвердевания.
• Жидкость (мономер). Представляет собой жидкий метилметакрилат, который при смешивании с порошком образует вязкую, тестообразную массу.
• Радиоконтрастное вещество. В состав порошка обязательно добавляют сульфат бария или диоксид циркония. Эти вещества не вступают в химическую реакцию, но делают цемент видимым на рентгеновских снимках. Это критически важно, так как позволяет хирургу в режиме реального времени контролировать процесс заполнения позвонка и предотвращать выход материала за его пределы.

При смешивании этих двух компонентов запускается процесс полимеризации. В ходе этой экзотермической реакции (реакции с выделением тепла) жидкая масса постепенно густеет и в течение 10–20 минут полностью затвердевает, приобретая прочность, сравнимую с прочностью здоровой костной ткани.

Как работает полиметилметакрилат в позвонке: ключевые функции

После введения в тело поврежденного позвонка костный цемент выполняет несколько важнейших функций, которые и обеспечивают лечебный эффект. Основная задача полиметилметакрилата — не «склеить» сломанные части, а создать внутренний армирующий каркас, который берет на себя нагрузку.

Механизм действия и функции ПММА:

1. Механическая стабилизация. Затвердевший цемент создает внутри позвонка монолитную структуру. Это немедленно стабилизирует перелом, предотвращая дальнейшее смещение костных отломков и деформацию позвонка при движении или нагрузке. Позвонок снова может полноценно выполнять свою опорную функцию.
2. Купирование болевого синдрома. Уменьшение боли происходит по двум основным причинам. Во-первых, стабилизация перелома устраняет подвижность отломков, которые раздражали болевые рецепторы (нервные окончания) в надкостнице. Во-вторых, в процессе затвердевания цемент нагревается до 60–70 °C. Это тепловое воздействие (термическая абляция) разрушает чувствительные нервные окончания внутри тела позвонка, что приводит к быстрому и выраженному обезболивающему эффекту.

Важно понимать, что вертебропластика направлена на укрепление позвонка и снятие боли. Процедура не восстанавливает первоначальную высоту тела позвонка, если он значительно деформирован. Для этой цели существует другая, схожая методика — кифопластика, при которой перед введением цемента в позвонке с помощью специального баллона создается полость и частично восстанавливается его высота.

Процесс подготовки и введения костного цемента

Эффективность и безопасность вертебропластики во многом зависят от правильной подготовки и техники введения цементной массы. Процесс требует от хирурга точности и опыта. После смешивания компонентов порошка и жидкости масса проходит несколько стадий консистенции, напоминающих тесто.

Хирург должен дождаться оптимальной вязкости, как у зубной пасты. Если ввести слишком жидкий костный цемент, он может вытечь из позвонка в окружающие сосуды или в спинномозговой канал. Если же масса станет слишком густой, ее будет невозможно ввести через тонкую иглу. Весь процесс введения проводится под непрерывным рентгенологическим контролем (флюороскопией). Это позволяет хирургу видеть иглу, процесс заполнения позвонка и немедленно прекратить введение, если цемент начинает выходить за его пределы.

Безопасность применения: возможные риски и как их минимизируют

Вертебропластика считается малоинвазивной и относительно безопасной процедурой, однако, как и любое медицинское вмешательство, она сопряжена с определенными рисками. Понимание этих рисков и методов их предотвращения важно для принятия взвешенного решения о лечении.

Наиболее обсуждаемым осложнением является утечка (экструзия) цемента за пределы тела позвонка. Это может произойти в нескольких направлениях:

• В венозную систему. Небольшое количество ПММА может попасть в вены, окружающие позвонок, и с током крови достичь легких, вызывая цементную эмболию легочной артерии. В большинстве случаев небольшие эмболы не вызывают симптомов и являются случайной находкой на снимках. Клинически значимые эмболии встречаются редко.
• В спинномозговой канал. Утечка цемента в сторону спинномозгового канала может привести к сдавлению нервных корешков или спинного мозга, что чревато неврологическими нарушениями (боль, онемение, слабость в конечностях).
• В межпозвонковый диск. Это, как правило, не вызывает серьезных последствий.

Для минимизации этих рисков нейрохирурги используют современные методики и материалы. Применение костного цемента высокой вязкости, тщательный подбор времени для инъекции и постоянный рентген-контроль позволяют значительно снизить частоту утечек. Опыт оперирующего хирурга играет ключевую роль в обеспечении безопасности процедуры.

К другим, более редким осложнениям, относятся аллергические реакции на компоненты цемента, инфекционные осложнения в месте прокола и переломы соседних позвонков в отдаленном периоде из-за изменения биомеханики позвоночника.

Основные характеристики и виды костного цемента

Современные производители предлагают различные виды костного цемента, которые отличаются по своим физическим свойствам. Выбор конкретного типа зависит от характера перелома, его локализации и предпочтений хирурга. Для лучшего понимания основные свойства костного цемента можно систематизировать в следующей таблице:

Выбор оптимального костного цемента и безупречное владение техникой его введения являются залогом успешной вертебропластики, которая позволяет быстро и эффективно избавить пациента от изнуряющей боли и вернуть его к активной жизни.

Список литературы

1. Клинические рекомендации «Компрессионные переломы тел позвонков на фоне остеопороза» / Ассоциация нейрохирургов России, Российская ассоциация по остеопорозу. — 2021.
2. Коновалов А. Н., Крылов В. В., Филатов Ю. М. и др. Нейрохирургия: учебник. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2022. — 640 с.
3. Benzel E. C. Spine Surgery: Techniques, Complication Avoidance, and Management. 4th ed. Philadelphia, PA: Elsevier Saunders; 2017.
4. Galibert P., Deramond H., Rosat P., Le Gars D. Preliminary note on the treatment of vertebral angioma by percutaneous acrylic vertebroplasty // Neurochirurgie. — 1987. — Vol. 33, No. 2. — P. 166–168.
5. Древаль О. Н. Нейрохирургия: Практическое руководство. — М.: Литтерра, 2013. — 864 с.