Et в обозначении диска: Страница не найдена.

Что означает размер на диске? Определение Webopedia

Автор: Ванги Бил

Файлы хранятся на диске в так называемых кластерах (группа секторов диска). Размер на диске относится к объему кластера, занимаемому файлом, по сравнению с размером файла, который представляет собой фактическое количество байтов.

Наименьший размер кластера для FAT32 равен 1, поэтому, если фактическому файлу требуется только небольшая часть кластера, размер на диске для этого файла будет отражать весь кластер как используемый.Вот почему, когда вы проверяете вкладку свойств файла (используя Microsoft Windows), вы обычно видите, что размер на диске больше, чем размер файла.

Изображение: Размер файла в зависимости от размера на диске.

См. Также связанные термины кластер и файл.

НОВОСТИ ВЕБОПЕДИИ

Будьте в курсе последних событий в терминологии Интернета с помощью бесплатного информационного бюллетеня Webopedia.Присоединяйтесь, чтобы подписаться сейчас.

Лучшие жесткие диски 2020: лучшие жесткие диски для хранения всех ваших данных

Лучшие жесткие диски удовлетворят ваши потребности в хранении, не потратив целое состояние. Жесткие диски по-прежнему являются главными решениями для хранения данных, если вы хотите получить как можно больше места для хранения за свои деньги, и они верны, если ваш бюджет не является гибким.

Когда дело доходит до сборки и скорости, лучшие твердотельные накопители могут оказаться на первом месте. Но они также очень дороги. Между тем, лучшие жесткие диски дадут вам гораздо больше места за меньшие деньги.Вы можете получить жесткий диск на 4 ТБ за ту же сумму, которую вам стоили бы, если бы вы приобрели SSD на 1 ТБ.

Если у вас ограниченный бюджет и вам нужно много места для хранения или чего-то еще для резервного копирования файлов, не ищите ничего, кроме нашего выбора лучших жестких дисков. У вас также есть несколько вариантов выбора, чтобы удовлетворить ваши потребности — нужен ли вам один для лучшего игрового ПК , в который вы только что инвестировали, или вы ищете безопасный внешний жесткий диск , который можно взять с собой куда угодно.

Имея все сэкономленные деньги, вы даже можете купить второй, чтобы в будущем оправдать свои потребности в хранении.

Держите важные файлы под рукой с этим облачным хранилищем

На большом жестком диске можно хранить все ваши файлы дома, но что, если вам нужно получить к ним доступ на ходу? С помощью поставщика облачного хранилища, такого как iDrive , вы можете хранить копии всех ваших важных файлов в облаке, чтобы иметь к ним доступ из любого места.

Обзор лучших жестких дисков

1. Seagate BarraCuda
2. Toshiba X300
3. WD VelociRaptor
4. WD Blue Desktop
5. Seagate Firecuda Desktop
6. Seagate IronWolf NAS
7. Seagate FireCuda Mobile
8. WD My Book G-Drive

Лучший жесткий диск: Seagate BarraCuda

Высокая частота вращения и хранилище по низкой цене

Интерфейс: SATA 6 Гбит / с | Емкость: 2–3 ТБ | Кэш: 64 МБ | об / мин: 7 200

Низкая стоимость

Быстро вращающиеся диски

Ограниченный кеш

Почти невозможно говорить о жестких дисках без упоминания линейки Seagate BarraCuda — это сила, с которой нужно считаться.И нетрудно понять, почему диски Seagate BarraCuda предлагают отличное соотношение гигабайт на доллар и преимущества в скорости в довершение всего. Модель емкостью 2 ТБ представляет собой золотую середину благодаря сочетанию высокой производительности и доступности. Поскольку этот привод сочетает в себе пластины со скоростью вращения 7200 об / мин и данные высокой плотности, компьютеры, оснащенные этим приводом, смогут считывать данные чрезвычайно быстро.

Лучший жесткий диск большой емкости: Toshiba X300

Большие диски с высокой скоростью

Интерфейс: SATA 6 Гбит / с | Емкость: 4–8 ТБ | Кэш: 128 МБ | об / мин: 7 200

Большое хранилище

Высокие скорости

Краткая гарантия

Даже если ее ноутбуки не так популярны, как раньше, Toshiba по-прежнему остается огромным именем в вычислительной технике и может многое предложить.Когда дело доходит до лучших жестких дисков, Toshiba X300 — это чемпион большой емкости и производительности, на который стоит обратить внимание. Диски X300 могут похвастаться отличной стоимостью в гигабайтах за доллар без ущерба для производительности. Все эти диски вращаются со скоростью 7200 об / мин и включают 128 МБ кеш-памяти для более высоких скоростей. Единственным недостатком является то, что гарантия длится всего два года, что кажется недостаточным для накопителя, предназначенного для хранения стольких важных данных.

Лучший игровой жесткий диск: WD VelociRaptor

Более быстрое вращение, более быстрая игра

Интерфейс: SATA 6 Гбит / с | Емкость: 250 ГБ — 1 ТБ | Кэш: 64 МБ | об / мин: 10 000

Безумная скорость жесткого диска

Встроенный кулер

По цене как SSD

Когда дело доходит до компьютерных игр, лучше быть быстрым, чем вместительным. Итак, если вы сопротивлялись привлекательности твердотельных накопителей и пытались превзойти его, используя один из лучших жестких дисков, WD VelociRaptor должен быть для вас.Мало того, что у этого привода колоссальная скорость вращения — 10 000 об / мин, вы захотите обратить на это внимание. Накопители VelociRaptor емкостью до 1 ТБ готовы к хранению больших игровых библиотек, а сверхбыстрые пластины помогут вашим играм быстро запускаться и загружаться.

• На момент написания этот продукт был доступен только в США и Великобритании. Читатели из Австралии: обратите внимание на прекрасную альтернативу в виде Seagate FireCuda

Лучший бюджетный жесткий диск: WD Blue Desktop

Большой объем памяти, небольшой по цене

Интерфейс: SATA 6 Гбит / с | Емкость: 500 ГБ — 6 ТБ | Кэш: 64 МБ | об / мин: 5,400 — 7,200

Вылет колесного диска – все, что нужно знать

С колесными дисками получается очень интересная штука. Спросите автовладельцев, диски с какими параметрами стоят на их авто и получите необычные результаты. Даже самые далекие от матчасти и технических нюансов автомобилисты знают какой диаметр дисков на его машине, очень многие назовут количество болтов крепления и расстояние между болтами, а вот ответить про такой параметр как вылет диска смогут немногие. Но между тем это такой же важный нюанс как размер, разболтовка и диаметр центрального отверстия. Просто если не совпадают эти три параметра, то диск на машину вообще нельзя поставить, а вот ошибка в вылете коварна – диск станет без проблем, вот только проблемы начнутся в процессе эксплуатации.

Что такое вылет диска

У параметра «вылет диска» есть сложные объяснения, но если говорить по-простому, то это соотношение центральной оси диска и места крепления диска к ступице. Если диск крепится в самой своей середине, то вылет равен нулю, если крепление расположено ближе к внешней стороне диска (а большая часть диска как бы спрятана в сам автомобиль), такой вылет считается положительным, а если крепление расположено ближе к внутренней стороне диска (большая часть диска выступает наружу), то вылет считается отрицательным. Многие наверняка видели «тюнингованные» машины, у которых диски сильно выпирают из кузова, так вот у них как раз диски с отрицательным вылетом.

Вылет измеряется в миллиметрах, в маркировках дисков он обозначается аббревиатурой ET, посмотрите, что написано в спецификации дисков на вашу машину, так вы узнаете диски с каким вылетом нужно устанавливать на ваш автомобиль.

Зачем менять вылет

Казалось бы, все просто – есть предписанное заводом значение, его и ставим, однако случаи установки колес с нештатным вылетом довольно распространены. В целом, их можно разделить на две группы – сознательное изменение параметров и покупка не тех дисков.

При сознательном изменении вылета дисков обычно преследуется три возможные цели – изменение внешнего вида, придание машине индивидуальности и выразительности, установка более широкой резины, которая со штатным вылетом цепляла бы за элементы подвески, увеличение ширины колеи автомобиля для улучшения устойчивости и снижения риска опрокидывания. Даже если абстрагироваться от внешнего вида, то найти плюсы от дисков с большим вылетом можно, но только в случае если владелец четко представляет, что он делает и осознает риски, которые при этом неминуемо появляются.

Хуже, когда диски с другим вылетом покупаются ошибочно. Такие случаи, увы, нередки. «Виной» тому распространенное мнение, что небольшое отклонение от штатного вылета никак не влияет на автомобиль и подвеску, поэтому смело можно покупать диски с вылетом на 5-10 миллиметров больше или меньше штатного. Увы, такую точку зрения часто поддерживают и консультанты в шинных сервисах, которым нужно выполнять план продаж, а вылет может стать преградой на пути покупки клиентом дисков. Усугубляет ситуацию и факт, который мы уже приводили выше – далеко не все автомобилисты знают вылет у своих колес.

Риски при использовании дисков с другим вылетом

Сразу возникает вопрос – если с помощью подбора вылета дисков можно изменить характеристики автомобиля, то почему бы этим не воспользоваться. Увы, от этой процедуры есть не только плюсы, но и минусы, причем последние очень существенны. Основной нюанс в том, что при проектировании подвески инженеры исходят из колес с определенным вылетом. Именно на них рассчитываются параметры элементов, прикидывается прочность, надежность и ресурс. Вылет дисков работает в единой связке с выбором амортизаторов, пружин, развала, кастора и других параметров. Меняя один показатель, владелец машины разрушает всю задумку конструкторов, лишает машину баланса, и неизвестно чем это может обернуться. При проектировании даже самого бюджетного автомобиля проводится огромное количество испытаний и расчетов, а владелец ставит диски «на глазок».

Некоторые пагубные изменения довольно очевидны. Изменение вылета смещает рулевую ось и предельные углы поворота колес, от этого почти наверняка в худшую сторону изменится радиус разворота, другой станет реакция на руль, может ухудшиться управляемость. А, кроме того, распределение и направление нагрузок в подвеске будет уже не таким, как планировалось, а значит какие-то элементы будут работать в более сложном режиме и сломаются раньше чем с «нужными» дисками. Обычно изменение вылета пагубно влияет на ресурс ступичных подшипников, но тут сложно предугадать, под ударом могут оказаться и другие элементы. Не случайно при использовании нештатных колес машина снимается с гарантии по подвеске, это полностью справедливо.

Еще одним побочным явлением использования нестандартного вылета становится повышенный износ шин, причем зачастую очень неравномерный. Развалом это вылечить не получается.

Замена колес считается самым простым тюнингом, потому что проста и не требует больших финансовых затрат. Однако все эксперименты с колесами должны проходить в рамках допусков производителя, а они обычно очень невелики, например, менять вылет ни одна автокомпания не разрешает, и не без причины. Колесный диск с другим вылетом, даже отличающимся вроде не очень сильно, меняет параметры подвески. Это грозит ухудшением управляемости и ускоренным износом подвески. Стоит ли оно того, чтобы добиться внешнего эффекта и привлечь внимание? Как нам кажется – нет. Если где и разумно использовать колеса с другим вылетом, то только на специализированных спортивных и джиперских автомобилях, которые мало ездят по дорогам общего пользования, и только опытными тюнингаторами, которые знают, что делают.

Как узнать какой вылет у диска. Про вылет диска (ЕТ)

На что влияет вылет диска? Существует множество подробных схем и объяснений, что собой представляет вылет диска ЕТ, но говоря попросту, это размер привалочной плоскости колеса, которая учитывается при стыковке колеса со ступицей и плоскостью, проходящей посередине обода. Когда говорят, что вылет обладает положительным показателем, то имеют в виду, что привалочная плоскость не пересекает эту самую воображаемую плоскость. А вот когда привалочная плоскость начинает пересекать плоскость, которая проходит посередине обода, считается, что ЕТ отрицательный. Величина вылета является важным аспектом проектирования колесного диска, поэтому для ее расчета специалисты используют специально созданную формулу, что исключает вероятность допущения ошибки.

Чем так важен вылет диска?

Ни один уважающий себя производитель не допускает значительных погрешностей по вылету диска, т. к. это является дополнительным источником нагрузки на подвеску и причиной снижения эффективности ее работы. Результатом допущенной ошибки в таком случае является ускоренный износ рабочих элементов и преждевременный ремонт. Как бы то ни было, нужно также помнить о том, что для каждой марки машины предусмотрена своя величина ЕТ. Связано это с уникальными особенностями подвески, во время создания которой принимаются во внимание различные факторы (вес автомобиля, его деталей и т. д.), от которых зависит конечный результат.

На что влияет вылет диска ЕТ? По определению, вылет диска – это не что иное, как величина размера между привалочной плоскостью колеса, учитываемой при установке диска на ступицу и воображаемой плоскостью, которая проходит прямо посередине обода.

Положительным называют вылет диска, если привалочная плоскость не заходит за воображаемую плоскость. А вот отрицательный вылет диска получается в том случае, если привалочная плоскость начинает переходить за воображаемую плоскость.

Зачем следует учитывать вылет диска?

При производстве автомобильных дисков их создатели предполагают, что они могут монтироваться с неким отступом, который имеет предельно допустимые размеры. В каждом отельном случае при монтаже автомобильных дисков крайне важно иметь четкое представление о типоразмере колеса. К тому же, к каждому диску предполагается комплект креплений, которые оптимальным образом подходят под все отверстия. Если придерживаться четких инструкций и уповать на полное соответствие всем имеющим геометрическим параметрам, в том числе вылета диска ET , то монтировку диска можно будет считать правильной.

Вылет диска влияет на ширину колесной базы, а значит на полную симметрию расположения колес по отношению друг к другу.

На сам вылет диска не оказывают никакого влияния ширина шины и диска, а также сам диаметр колеса. И при расчетах давления на подвеску берется за основу плечо приложения силы. Оно измеряется очень просто. Для этого надо померить расстояние от центра покрышки и до самой ступицы.

Каждый производитель указывает расчетный вылет, который он дает в рекомендациях, которые для каждой марки автомобиля имеет один и тот же показатель.

На самом диске имеется условное обозначение кодировки вылета диска, которая в буквенном эквиваленте смотрится как ЕТ. Рядом могут оказаться цифры, которые указывают на фактический размер вылета и он измеряется в миллиметрах. Если стоит отметка ЕТ45, то это показывает положительный вылет диска. Если стоит указатель в виде ЕТ0, то он означает нулевой вылет диска. Ну а если видим отметку ЕТ-15, то это говорит о том, что имеем дело с отрицательным вылетом диска.

Сам производитель не допускает больших отклонений по вылету диска, поскольку это повлияет на эффективность работы узлов подвески и создаст дополнительные усилия. И в результате допущенной ошибки срок службы крайне важных рабочих элементов машины заметно сократится, что неминуемо приведет к дополнительным расходам материальных средств.

Для каждой конкретной марки авто есть свой параметр вылета диска и об этом также следует не забывать. Дело в том, что в процессе создания подвески учитывается множество факторов, которые и влияют на окончательный результат. Здесь берется за основу вес автомобиля, а также каждой его детали по отдельности. И основная задача – это создать надежные элементы, выполняющие важные ходовые функции для конкретной марки автомобиля.

При правильном подсчете вылета диска нет необходимости использовать огромный запас прочности для авто, что заметно снижает себестоимость.

Как известно, общая масса авто распределяется на все четыре его колеса. И центром этой силы будет центр симметрии шины. При этом сила может распространяться на ступичный подшипник, стойку с амортизатором и рычаг. Эти данные очень скрупулезно учитываются при разработке подвески машины. Если слишком упирать на создание запаса прочности, то это в большей степени отразится на общей себестоимости автомобиля. А это недопустимо в условиях современной конкуренции и современные производители берут это на вооружение и создают более качественные модели автомобилей.

Поиск рулит;)

Про «вылет диска» можно писАть очень долго. Немного «покопаемся» в вопросе.

Есть факторы, которые «покачивают» это понятие в ту или иную сторону. С одной стороны — рассмотрим с позиции диска. Просто очевидно, что максимально прочный диск получается, когда внутренняя «полка» равна внешней, т.е. диск — «почти симметричен».
Но тогда — проигрыш в подвеске:
— на ступицу действует изгибающая, «консольная» нагрузка, т.е. подшипники кроме вертикальной составляющей нагружены ещё и «подвывертом» 8-))))
— тяжело минимизировать т.н. «плечо обкатки» подвески — от него зависит устойчивость и управляемость машины.
— требуется отдельное место для размещения тормозных механизмов
— ухудшается параметр «валкости» машины, т.е свойство подвески противостоять раскачивающим колебаниям (вращение вокруг продольной оси машины, проходящей через центр тяжести). Кстати сказать — у всех Волг с незапамятных времён этот параметр был препоганый, особенно у тех ранних серий, когда был т.н. «разрезной», «узкий» задний мост.

Именно поэтому колесо стремятся как бы «натянуть» на ступицу, а ступицу — наоборот, «засунуть» внутрь колеса.

В какой степени это делать? Очень просто. В увеличении параметра ЕТ есть некоторые границы смысла. Ведь на легковых машинах с «односкатными» колёсами не надо «натягивать» колесо на ступицу до тех пор, что ступица станет выступать за границы колеса. Из соображений прочности и здравого смысла ЕТ не должен быть более половины посадочной ширины колеса. Но не надо забывать и про «толщину спиц», или про толщину собственно ДИСКА (в отличии от ОБОДА). На это надо «оставить» ещё примерно дюйм-полтора.
Таким образом, получается, что ЕТ должен быть порядка полутора дюймов (плюс минус полдюйма).
Так и есть — у большинства грамотно спроектированных конструкций «ходовой» ЕТ составляет величину от 25 до 55 миллиметров, а основная масса — 35…45.
Причём, как правило, меньшие величины ЕТ соответствуют машинам, колею которых таким образом просто чуть увеличили относительно базовой конструкции, не «касаясь» глубоко подвески.

Ещё мнение;)

Колеса — это размер между привалочной плоскостью диска колеса при установке на ступицу автомобиля и воображаемой плоскостью, проходящей посередине обода.

Вылет «положительный», если привалочная плоскость не переходит за воображаемую плоскость

Вылет «отрицательный», если привалочная плоскость переходит за воображаемую плоскость.

Для определения величины вылета нужно измерить размер «B» с внутренней стороны колеса, разделить размер «X» пополам, вычесть из размера «B» размер «X»/2 Если разность положителная, то и вылет «положительный», если отрицательная, то вылет «отрицательный».

Первый.
Все производители автомобилей, когда рекомендуют определённые параметры колёс, «закладываются» на определённые допуски. Кто-то из производителей при этом «думает головой» (многие), кто-то — совсем забывает про разум (imho, ВСЕ «отечественные» производители).
Разберёмся с вопросом. Представим некий авто, где шина расположена в своём «объёме» так, что расстояние от боковин шины до ближайших деталей авто равно с внутренней и с внешней стороны шины. Почти все тут любители «чем шире тем лучше». Что делать с ЕТ? А ничего, его надо просто сохранить, а шину и обод расширять. Зазоры с обоих сторон («снаружи» и «изнутри») одинаковы и малы. Что можно сделать ещё, дальше? Увеличивать ширину шины и диска, но по следующему принципу. Увеличив ширину шины на 10 мм, мы увеличиваем её по 5 мм в каждую сторону. Чтобы скомпенсировать уменьшение зазора со стороны «нутра» машины, необходимо увеличить вылет диска наружу, т.е. уменьшить величину ЕТ на 5 мм. Проблема изнутри снимается и «перетекает» наружу. Придётся или отгибать крылья, или заменять их на более «оттопыренные», или «задирать» кузов.
Если зазор между шиной и крылом позволяет, можно расширять колею, увеличивая вылет диска наружу, т.е. уменьшая ЕТ.
Пример с 2141. «Родной» стальной штампованный диск шириной 5″ имеет столь «кривую» посадку, что при его расширении (и расширении шины) шина в первую очередь начинает задевать не за крыло, а за внутренние детали подвески — на «родной» диск нельзя поставить даже резину 195/70R14. Для решения «конфликта» надо уменьшать ЕТ до величины аж ЕТ30, т.е. «вытаскивать» диск «наружу».
История с зубилами. 17 лет назад, «задание партии и правительства» обеспечить безопасность переднеприводных авто. Отсюда и диагональный привод тормозов, отсюда и отрицательное плечо обкатки -20мм, делающий вождение машины «более безопасным». Достигнуть такого плеча обкатки смогли, лишь увеличив ЕТ с 29 (первоначально пранировали) до примерно 40 и уменьшив ширину диска с 5″ до 4,5″ (чтобы не задевал диск за подвеску) — в результате у машины стал ущербный внешний вид, а реакция в «тесте bird»а» — попадание одного из колёс на обочину — стала далеко не однозначной. Именно поэтому я всегда рекомендую владельцам зубил на сантиметр-два уменьшать величину ЕТ, чтобы сделать плечо обкатки ближе к нулевому.

Теперь, почему большинство «тюнеров» предпочитает уменьшать величину ЕТ? Да очень просто — расчёт не на максимальную пассивную безопасность, а на максимально «крутой» внешний вид и на максимальную устойчивость в повороте (расширение колеи). И я понимаю, оправдываю и поддерживаю такую позицию — она логична.

Вопрос о допзагрузке ступичных подшипников изгибающим моментом.
Если посчитать количественно — становится просто смешно. Предположим, статическая нагрузка на шину 300 кг, в ступице двухрядный шарикоподшипник, расположен так, что изгибающего момента нет. Колесо 175/70R13.
Теперь посчитаем «изгибающий момент» — (гы!) от того, что мы изменили ЕТ на 10 мм (как правило, заводские рекомендации «нарушают» именно на эту величину). Получаем 3 (ТРИ!) килограмма на метр. Много это или мало? Посчитаем изгибающий момент, действующий на ступичный подшипник в резком повороте. Вертикальная нагрузка — 500 кг (реально для зубилы на нагруженном колесе в повороте), коэффициент трения — единица (реально для сухого асфальта). Получаем усилие 500 кг на плече, равном радиусу колеса (285 мм примерно). Это соответствует моменту порядка 140 (СТО СОРОК) килограмм на метр, что, грубо, в пятьдесят раз больше.
Итог — по этому вопросу вполне можно не беспокоится.

Номенклатура поясничных дисков: версия 2.0: Рекомендации объединенных рабочих групп Североамериканского общества позвоночника, Американского общества радиологии позвоночника и Американского общества нейрорадиологов

Реферат

Справочный контекст

Статья ‘Номенклатура и классификация патология поясничного диска, рекомендации объединенных рабочих групп Североамериканского общества позвоночника, Американского общества радиологии позвоночника и Американского общества нейрорадиологов », была опубликована в 2001 году в Spine (© Lippincott, Williams & Wilkins).Он был написан Дэвидом Фардоном, доктором медицины, и Пьером Милеттом, доктором медицины, и официально одобрен Американским обществом радиологии позвоночника (ASSR), Американским обществом нейрорадиологов (ASNR) и Североамериканским обществом позвоночника (NASS). Его цель состояла в том, чтобы способствовать большей ясности и последовательности использования спинальной терминологии, и он хорошо служил этой цели уже более десяти лет. С 2001 года в нашем понимании поясничного диска произошла значительная эволюция, чтобы предположить необходимость пересмотра и обновления исходного документа.Пересмотренный документ представлен здесь, и он представляет собой согласованные рекомендации современных объединенных оперативных групп АССР, АСНР и НАСС. В этой статье отражены изменения, соответствующие текущим концепциям радиологической и клинической помощи.

Цель

Предоставить ресурс, который способствует четкому пониманию терминологии поясничного диска клиницистами, радиологами и исследователями. Всем заинтересованным лицам требуются стандартные термины для описания нормальных и патологических состояний поясничных дисков, которые можно использовать точно и последовательно и, таким образом, наилучшим образом обслуживать пациентов с нарушениями межпозвоночных дисков.

Дизайн исследования

Данная статья представляет собой обзор литературы.

Методы

Был проведен поиск в PubMed литературы по поясничному диску. Члены целевой группы индивидуально и коллективно изучили литературу и отредактировали документ 2001 года. Отредактированный документ затем был передан на рассмотрение руководящим советам АССР, АСНР и НАСС. После доработки, основанной на отзывах руководящих советов, статья была одобрена для публикации советами управляющих трех обществ как отражающая согласованные рекомендации обществ.

Результаты

В статье обсуждаются рекомендуемые диагностические категории, относящиеся к поясничному диску: нормальный; врожденные вариации / изменения в развитии; перерождение; травма; инфекция / воспаление; новообразования; и / или морфологический вариант с неопределенной значимостью. В статье представлен глоссарий терминов, относящихся к поясничному диску, подробное обсуждение этих терминов и их рекомендуемое использование. Термины описываются как предпочтительные, нежелательные, нестандартные и разговорные.Обновленные иллюстрации наглядно отображают определенные ключевые термины. Включены ссылки на литературу, которые послужили основой для рекомендаций целевой группы.

Выводы

Мы пересмотрели и обновили документ, который с 2001 года предоставляет широко приемлемую номенклатуру, которая помогает поддерживать последовательность и точность в описании анатомических и физиологических свойств нормального и аномального поясничного диска и служит система классификации и отчетности, построенная на этой номенклатуре.

Spinal Stabilization Technologies Ltd получает знак CE, FDA «Прорывное звание» за систему замены ядра PerQdisc при дегенеративном заболевании межпозвоночного диска

КИЛКЕННИ, Ирландия, 25 мая 2021 г. / PRNewswire / — Spinal Stabilization Technologies, Ltd. (SST), Килкенни, Ирландия, объявила сегодня, что получила знак CE и «прорывное звание» FDA для своей системы замены ядра PerQdisc ™. .

PerQdisc — единственная в мире коммерчески доступная система замены поясничного ядра.Устройство PerQdisc заменяет пульпозное ядро ​​межпозвонкового диска в области L1 — S1 позвоночника у пациентов с дискогенной болью на одном уровне. Пациент может иметь одно- или многоуровневое дегенеративное заболевание диска (DDD), но дискогенная боль должна быть ограничена одним уровнем.

Процедура PerQdisc принесла впечатляющее облегчение боли при использовании по показаниям у пациентов с сильной изнурительной болью в спине. Пациентам с остеохондрозом легкой и средней степени тяжести с сильной болью в спине было предложено хирургическое лечение со спондилодезом или полной заменой диска.Этим процедурам присущи ограничения, и они могут быть связаны с осложнениями, с которыми трудно справиться. «Замена ядра с помощью PerQdisc — лучший вариант для этих пациентов», — сказал Майкл Хесс, доктор медицины, координатор исследований.

Многие компании пытались разработать устройства для замены ядер, но так и не реализовали их в полной мере в глобальном масштабе. «Наша технология в сочетании с новыми хирургическими методами и методами визуализации позволила SST решить сложную задачу замены ядра поясничного отдела позвоночника», — сказал Марк Новотны, генеральный директор SST.

Эта новая процедура представляет собой минимально инвазивную операцию по сравнению со спондилодезом или полной заменой диска. Наша процедура выполняется с небольшим разрезом, который сводит к минимуму риск потери крови и приводит к изготовлению индивидуального имплантата, заполняющего дисковое пространство пациента. Пациенты обычно остаются в больнице на ночь и могут вернуться домой на следующий день. «При использовании в соответствии с показаниями результаты впечатляют, и пациенты могут значительно уменьшить боль сразу после операции», — прокомментировал Джефф Голан, доктор медицины, медицинский директор SST.

Устройство PerQdisc и хирургическая процедура еще не одобрены FDA. «SST работает с FDA над разработкой комплексной программы клинических испытаний», — добавляет Новотны. «В рамках этого процесса FDA недавно назвало PerQdisc« прорывной технологией ». Тем временем, получив сертификат CE Mark, SST планирует начать продажи своего устройства в Европе, на Ближнем Востоке и в Азии, включая Китай ».

О компании Spinal Stabilization Technologies, Ltd

Spinal Stabilization Technologies, Ltd (SST) — ирландская компания с ограниченной ответственностью со штаб-квартирой в Килкенни, Ирландия.Штаб-квартира компании в США находится в Вестминстере, штат Колорадо. SST разрабатывает новые технологии для лечения пациентов с дискогенной болью в пояснице. Компания обладает обширной интеллектуальной собственностью по всему миру. Продукты и методы, разрабатываемые SST, основаны на философии, согласно которой менее инвазивная хирургия может быть связана с лучшими клиническими результатами. Эти продукты и методы могут улучшить жизнь многих пациентов, у которых есть ограниченные возможности лечения боли в спине. Компания специализируется на доказательной медицине и планирует провести многочисленные клинические испытания.

Для получения дополнительной информации врачи могут посетить https://www.sstspine.com/home

ИСТОЧНИК Технологии стабилизации позвоночника

Ссылки по теме

https://www.sstspine.com/

Дискогенный синдром пояснично-крестцового отдела Артикул

Непрерывное образование

Пояснично-крестцовый дискогенный синдром — частая причина осевой боли в пояснице (АД), которая может возникать в таких структурах, как фасеточные суставы, мышцы позвоночника и связки.Боль в пояснице (LBP) является серьезным клиническим и социально-экономическим бременем в мировом секторе здравоохранения. Чтобы снизить социально-экономическое бремя, связанное с этим заболеванием, его необходимо надлежащим образом диагностировать и лечить. В этом упражнении рассматривается оценка и лечение пояснично-крестцового дискогенного синдрома и подчеркивается роль межпрофессиональной группы в оценке и лечении пациентов с этим состоянием.

Цели:

• Определите этиологию пояснично-крестцового дискогенного синдрома.
• Объясните патофизиологию пояснично-крестцового дискогенного синдрома.
• Просмотрите варианты лечения, доступные при пояснично-крестцовом дискогенном синдроме.
• Опишите важность сотрудничества и коммуникации между межпрофессиональной командой для улучшения координации помощи и оказания помощи пациентам, страдающим пояснично-крестцовым дискогенным синдромом.

Введение

Боль в пояснице является частой причиной инвалидности среди населения в целом с хорошо задокументированным бременем затрат, которое ложится на U.С. Система здравоохранения. Существует несколько источников хронической боли в пояснице, которые часто делятся на фасеточно-опосредованные, вторичные по отношению к переломам или дискогенные по своей природе. Эта статья будет сосредоточена на патофизиологии, оценке и лечении пояснично-крестцового дискогенного синдрома и боли, возникающей при патологии межпозвонкового диска.

Межпозвоночные диски — это подушечки из фиброзного хряща, которые располагаются между позвонками и занимают примерно одну треть высоты позвоночника.[1] Их основная роль заключается в передаче механической нагрузки от веса тела и мышечной активности, что позволяет сгибать, сгибать и скручивать костный позвоночник.

Каждый диск состоит из двух основных компонентов: центрального гелеобразного вещества, называемого пульпозным ядром, и внешнего более плотного фиброзного кольца. Консистенция ядра является результатом содержания в нем воды и протеогликана и удерживается вместе сетью коллагеновых и эластиновых волокон типа II. Высокое содержание анионных гликозаминогликанов в этой сети придает пульпозному ядру его осмотические свойства, которые позволяют ему сопротивляться сжатию.Фиброзное кольцо состоит из пучков коллагена I типа, расположенных в несколько наклонных слоев, называемых ламелями. Характеристики нормального здорового диска демонстрируют высокое содержание воды в ядре и внутреннем кольце. Самое внешнее кольцевое пространство обеспечивает прочность на разрыв. В частности, в поясничной области здоровый диск обычно имеет толщину 7-10 мм и диаметр AP 4 см с примерно 20 слоями ламелей [1].

Межречевые диски снабжены синювертебральным нервом (SVN), который иннервирует заднее кольцо и заднюю продольную связку.У здоровых людей нервное проникновение фиброзного кольца составляет около 3 мм, что соответствует трем наружным пластинкам. Это смешанный нерв, содержащий соматический корешок от брюшной ветви, а также автономный корешок от серой ветви. Как только нерв проходит через межпозвоночное отверстие и входит в позвоночный канал, он разделяется на поверхностную и глубокую сети. Поверхностная сеть разветвляется на несколько позвоночных уровней и содержит в основном симпатические волокна, тогда как глубокая сеть содержит в основном соматические волокна и иннервирует соответствующий сегмент.[2]

Межпозвонковые диски относительно бессосудистые, при этом ядро ​​и внутреннее кольцо снабжены капиллярами, которые возникают в телах позвонков и заканчиваются в месте соединения кость-диск. Питательные вещества и небольшие молекулы, такие как глюкоза и кислород, достигают клеток диска путем диффузии. [3] Кроме того, васкуляризована только самая внешняя часть фиброзного кольца. В результате межпозвоночные диски очень ограничены в своей способности заживать после травм, и, как следствие, процесс заживления замедляется из-за дегенеративных изменений.Однако это происходит не только из-за отсутствия кровеносных сосудов, но и из-за уменьшения популяции клеток, что снижает способность структуры разрушаться и превращать большие пучки коллагена.

Осевая боль в спине может иметь дискогенное происхождение; однако не все поврежденные или дегенерированные диски вызывают боль. На МРТ у бессимптомных людей обычно видны аномалии дисков. Учитывая другие возможные этиологии осевой боли в пояснице с аналогичной клинической картиной, это представляет проблему для лечащего врача.

Этиология

Важно различать возрастные изменения и дегенерацию диска. После молодости, когда плотность клеток ядра снижается, а доля стареющих клеток увеличивается, происходит сопутствующее снижение содержания протеогликана, содержания воды в дисках и оборота внеклеточного матрикса [4]. В результате кольцевое пространство становится более жестким и должно непосредственно сопротивляться сжатию.

Дополнительной находкой может быть отслоение замыкательных пластинок гиалинового хряща из-за потери внутреннего давления.Ядро также имеет тенденцию выпирать в тело позвонка, что приводит к радиальному выпячиванию кольца с последующей потерей высоты диска. В результате на нервные дуги оказывается сжимающее напряжение, что приводит к фасеточному остеоартриту и образованию остеофитов. Это может привести к еще одному источнику осевой боли в спине. Другими признаками старения являются снижение проницаемости замыкательной пластинки позвонка и снижение транспорта метаболитов. Это примечательное отличие от дегенерации диска, когда повреждение приводит к усилению этих характеристик.

Адамс и др. определяют дегенерацию диска как аберрантную клеточно-опосредованную реакцию на прогрессирующую структурную недостаточность. Наряду с разрушением конструкции наблюдаются признаки ускоренного или прогрессирующего старения. Причины дегенерации диска включают генетическую наследственность, преклонный возраст, неадекватный транспорт метаболитов и загрузку в анамнезе. Эти элементы создают условия для структурного разрушения, которое может произойти при нормальной повседневной деятельности [4].

Характеристики структурного повреждения включают перелом замыкательной пластины, радиальную трещину и грыжу.Из-за того, что поясничный отдел позвоночника является основным двигательным сегментом, разрыв кольцевого диска чаще наблюдается в этой области. Существует три типа разрыва кольца. Окружной разрыв является результатом напряжения сдвига. Периферический разрыв обычно располагается в переднем кольце и, вероятно, связан с травмой. Радиальный разрыв связан с дегенерацией ядра и задней проекцией. Если ядро ​​перемещается достаточно, чтобы повлиять на периферию, диск грыжа или выпадение. Степень миграции может привести к выступу, экструзии или секвестрации материала диска.Кроме того, повреждение или перелом замыкательной пластинки позвонка вызывает повышенную активность ферментов деградации и проапоптотических факторов. [5]

Эпидемиология

Поясничные межпозвоночные диски являются источником хронической боли в спине у 26–42% пациентов с грыжей диска [6]. Разрыв диска чаще встречается в поясничном отделе позвоночника, достигая пика в среднем возрасте. Определить распространенность дегенерации межпозвонкового диска сложно, так как в большинстве случаев симптомы протекают бессимптомно.Систематический обзор, выполненный Brinjikji et al. изучили бессимптомных пациентов, которым выполняли МРТ поясничного отдела позвоночника, и обнаружили, что распространенность дегенерации диска колебалась от 37% бессимптомных лиц в возрасте 20 лет до 96% в возрасте 80 лет, с большим увеличением распространенности через 50 лет [7]. ] Это говорит о том, что результаты визуализации, определяющие дегенеративные изменения, являются продуктами нормального старения, а не патологическими процессами, требующими определенного вмешательства.

Патофизиология

Дегенерация межпозвоночного диска — это клеточный, провоспалительный и молекулярный процесс.Старение, генетическая предрасположенность и ненормальная механическая нагрузка способствуют ускорению этого процесса. Боль в диске возникает из-за сенсибилизации, вторичной по отношению к врастанию нервных волокон в кольцевидные трещины. В здоровом диске нервное проникновение через фиброзное кольцо составляет около 3 мм. Дегенеративные диски проникают глубже во внутреннюю треть и даже ядро ​​диска [2]. Воздействие ядра на внешнее кольцо и нервную ткань приводит к привлечению медиаторов воспаления.В результате возникает гипериннервация и гипералгезия, связанные с утечкой провоспалительных цитокинов. Исследования показали увеличение фактора роста нервов у людей с дискогенной болью. [8] Кроме того, дегенерированные диски показывают большую плотность нервных волокон в соответствующих замыкательных пластинах по сравнению со здоровыми замыкательными пластинами.

История и физические данные

Пациенты с дискогенной болью обычно сообщают о боли в средней линии или в непосредственной параспинальной области со случайным облучением бока или ягодиц.Обычно боль усиливается при осевой нагрузке, сидении или сгибании поясницы и уменьшается при разгибании поясницы или лежа на спине. Также нередко пациенты испытывают связанную жесткость. Учитывая широкий дифференциальный диагноз нерадикулярной, осевой боли в пояснице и сходство клинических признаков, методы физического обследования относительно неэффективны для точной диагностики дискогенной боли. Следовательно, не существует специальных физических тестов для диагностики.

Оценка

Поскольку дискогенная боль имеет общие клинические признаки с другой этиологией осевой боли в пояснице, часто требуется дальнейшее обследование, начиная от рентгенографии и заканчивая интервенционными процедурами.Как упоминалось ранее, дегенерация диска может быть замечена на изображениях у бессимптомных людей, и результаты положительно коррелируют с возрастом. Следовательно, положительные результаты визуализации должны приниматься в контексте презентации пациента. Обычные рентгенологические находки включают сужение дискового пространства, феномен вакуумного диска из-за накопления азота в дегенеративных трещинах, склероз замыкательной пластинки и образование остеофитов. КТ может выявить те же самые изменения на более раннем этапе развития болезни.МРТ — это метод выбора для оценки дегенерации диска из-за превосходного контраста мягких тканей. Зона высокой интенсивности (HIZ) — это результат МРТ, видимый на Т2-взвешенном изображении как гиперинтенсивный сигнал в заднем кольце, который, как было показано, коррелирует с повреждением кольца, а также с болью.

Дополнительные результаты: Модические изменения, которые представляют собой дегенеративные изменения замыкательных пластинок позвонков и костного мозга. Существует три типа Modic изменений, основанных на характеристиках, взвешенных по T1 и T2.Изменения типа I Modic видны как слабый сигнал в замыкательных пластинах и прилегающем костном мозге на Т1-взвешенном изображении, но гиперинтенсивный на Т2-взвешенном изображении (см. Рисунок). Эти изменения тесно связаны с дегенерацией диска и болью и имеют высокую специфичность для положительной дискографии. [9]

Провокационная дискография — это диагностическая процедура под рентгеноскопическим контролем, включающая преднамеренное введение контраста в пульпозное ядро ​​подозреваемого болезненного диска. Введение контрастного вещества под давлением имитирует механическую нагрузку и вызывает боль.Кроме того, картина распространения контраста указывает на степень разрушения диска. Эта процедура выполняется только тогда, когда существует высокая вероятность дискогенной боли перед тестированием, основанная на представлении пациента и визуализации. Частично это связано с потенциально значительными постоперационными осложнениями, включая дискит, пункцию твердой мозговой оболочки, разрыв диска из-за избыточного давления контрастного вещества и ухудшение основной дегенерации диска. Трудно определить чувствительность и специфичность процедуры, поскольку другого золотого стандарта для сравнения не существует.Из-за различий в технике и интерпретации нет единого мнения относительно частоты ложных срабатываний. Однако систематический обзор и метаанализ показывают, что показатель составляет около 9,3% на пациента [10]. Учитывая эти соображения, процедуру следует выполнять только в том случае, если она будет иметь явное влияние на управление.

Лечение / менеджмент

Как и в случае других причин осевой боли в пояснице, консервативный подход с физиотерапией и домашними упражнениями является первым шагом в лечении.Что касается фармакологической терапии, НПВП могут обеспечивать умеренную эффективность, но следует контролировать длительное применение из-за воздействия на желудочно-кишечную и мочеполовую системы. Что касается опиоидов для лечения хронической боли в спине, данные об их эффективности в систематических обзорах скудны. Кроме того, мало рандомизированных контролируемых исследований. Хотя опиоиды, по-видимому, обладают краткосрочной эффективностью при лечении хронической боли в спине, улучшение функции неясно [11]. Кроме того, длительное употребление опиоидов связано с хорошо известными эффектами, такими как гипералгезия, толерантность и потенциальная зависимость и передозировка.В результате CDC предостерег от рутинного использования опиоидов при лечении хронической боли в пояснице. Он рекомендовал клиницистам тщательно переоценить доказательства риска и пользы при рассмотрении вопроса об увеличении до 50 миллиграмм-эквивалентов морфина (MME) или более в день и избегать увеличения суточной дозировки до 90 MME или более [12].

Существует ряд интервенционных методов лечения, которые используются для борьбы с дискогенной болью, не поддающейся консервативному лечению. К ним относятся эпидуральная инъекция стероидов, нуклеопластика, интрадискальная инъекция, интрадискальная электротермальная терапия (IDET) и биакупластика.В систематическом обзоре было показано, что эпидуральные инъекции стероидов обладают достаточной эффективностью при лечении дискогенной боли [13]. Однако основной механизм не совсем ясен, но может включать связанное с кортикостероидом снижение провоспалительных медиаторов. IDET и биакупластика включают применение тепла для разрушения сенсорных волокон, иннервирующих диск. IDET включает размещение активного наконечника под рентгеноскопическим контролем рядом с областью повреждения. Биакупластика создает тепло через заднее фиброзное кольцо с помощью охлаждаемого биполярного радиочастотного устройства.Систематический обзор Helm et al. при рассмотрении нескольких рандомизированных контролируемых исследований, в которых использовались эти внутридисковые термические методы лечения, был сделан вывод о доказательстве уровня I в пользу эффективности биакупластики при лечении дискогенной хронической LBP, тогда как IDET продемонстрировал уровень эффективности III (умеренные доказательства). [14]

Интрадискальные инъекции растворов глюкокортикоидов и стволовых клеток также являются предлагаемыми методами лечения. Рандомизированное контролируемое исследование, проведенное Nguyen et al. продемонстрировали низкую долговременную эффективность дискогенной боли при лечении интрадискальными кортикостероидами.[15] Интрадискальная биологическая терапия плазмой, богатой тромбоцитами (PRP), является новым вариантом лечения. PRP — это концентрат аутокрови, содержащий факторы роста и цитокины. Считается, что концентрат PRP стимулирует регенерацию и восстановление тканей за счет анаболического и противовоспалительного действия. Исследования Invitro и животных показали потенциал восстановления межпозвонковых дисков. Однако существует нехватка двойных слепых рандомизированных контролируемых испытаний, изучающих интрадискальную PRP, хотя есть и другие исследования, подтверждающие ее безопасность и анальгетический эффект.[16] Кроме того, приготовление концентратов сильно варьируется. Следовательно, необходимы более крупномасштабные рандомизированные контролируемые исследования.

Наконец, хирургический спондилодез также является предлагаемым методом лечения пациентов с дискогенной болью, резистентной к консервативным и малоинвазивным методам лечения. В настоящее время ведутся дебаты относительно хирургического лечения дискогенной боли, результаты которых различаются по данным различных исследований [17]. Вместо сращения позвоночника замена искусственного диска является еще одним более новым методом лечения, предназначенным для облегчения боли, сохраняя при этом функцию поясничного отдела позвоночника как двигательного сегмента.Это также может помочь предотвратить заболевание соседнего сегмента, обычно наблюдаемое после слияния. Хотя в настоящее время необходимы дальнейшие исследования, недавний метаанализ показал значительное улучшение индекса инвалидности Освестри, удовлетворенность и снижение частоты повторных операций по сравнению со слиянием. [18] Кроме того, поскольку процедура проводится через брюшную полость или забрюшинное пространство, теоретически существует меньший риск расслоения мышц по сравнению с задним спондилодезом, что может привести к меньшей послеоперационной боли.

Дифференциальная диагностика

Поскольку дискогенная боль является осевой, необходимо учитывать другие причины осевой боли в спине. Это включает в себя фасеточную артропатию, растяжение или растяжение параспинальных мышц, растяжение или растяжение связок, поясничный спондилолиз, поясничный спондилолиз и поясничный спондилолистез. Таким образом, подробный анамнез и тщательный физический осмотр, а также соответствующая визуализация могут помочь поставить правильный диагноз.

Прогноз

Из пациентов с хронической болью в пояснице, остающихся нетрудоспособными более 6 месяцев, менее половины возвращаются к работе.Через 2 года это становится менее вероятным. [19] Для американцев моложе 45 лет хроническая LBP, независимо от этиологии, является наиболее частой причиной инвалидности. Поэтому консервативное лечение следует начинать как можно раньше. Что касается хронической боли в пояснице, плохие прогностические факторы включают эмоциональное расстройство, продолжающиеся судебные разбирательства, соматизацию и хроническое употребление табака. [20] [21] Благоприятные прогностические факторы включают хорошую социальную поддержку и симптомы, соответствующие результатам МРТ.

Осложнения

Осложнения дискогенной боли включают значительную инвалидность, а также влияние на психологическое благополучие пациентов.После появления боли в пояснице может наблюдаться значительное усиление стресса, депрессии и беспокойства. В условиях очень прогрессирующего остеохондроза потеря высоты диска может привести к уменьшению диаметра отверстия, что приводит к компрессии нервного корешка и радикулопатии.

Сдерживание и обучение пациентов

Преимущество раннего участия пациента в физиотерапии включает обучение пациентов управлению и предотвращению ухудшения симптомов.Пациенты могут узнать о стратегиях механической нагрузки, пройти обучение осанке, программу ходьбы и получить поясничную тейп. Метод Маккензи — это комплексный подход к хронической боли в пояснице, который включает как оценку, так и вмешательство и учитывает предпочтения пациента в отношении направления [22]. В зависимости от основной патологии пациенту предлагают определенные позы и повторяющиеся движения.

Улучшение результатов команды здравоохранения

Хроническая боль в пояснице, включая дискогенную этиологию, является межпрофессиональной проблемой, в которой участвуют в первую очередь физиотерапевты, терапевты, ортопеды, нейрохирурги и специалисты по медицине боли.Необходимо поощрять межпрофессиональное общение посредством сбора, чтения лекций и обмена последними обновлениями в лечении. Учитывая социальное и экономическое бремя этой болезни, все практикующие врачи несут ответственность за решение этой проблемы, учитывая нагрузку на глобальные расходы на здравоохранение.

Кроме того, учитывая отсутствие специфичности осевой боли в пояснице и часто наблюдаемые положительные результаты визуализации у многих бессимптомных пациентов, следует сделать акцент на правильном сборе анамнеза. Это может помочь предотвратить ненужное лечение и навредить пациенту.

Модель дегенерации межпозвоночного диска у мышей in vivo на основе новой гистологической классификации

Abstract

Хотя дегенерация межпозвоночного диска у человека может привести к нескольким заболеваниям позвоночника, ее патогенез остается неясным.Это исследование было направлено на создание новой гистологической классификации, применимой к модели дегенерации межпозвоночного диска in vivo у мыши , вызванной пункцией иглой. Сто шесть мышей были прооперированы, и межпозвоночный диск L4 / 5 был проколот иглой 35 или 33 размера. Было проведено сканирование с помощью микрокомпьютерной томографии, и область прокола была подтверждена. Оценка проводилась с использованием магнитно-резонансной томографии и гистологии с использованием нашей системы классификации. Наши баллы по гистологической классификации хорошо коррелировали с результатами магнитно-резонансной томографии и позволяли выявить дегенеративное прогрессирование независимо от области прокола.Однако анализ магнитно-резонансной томографии показал, что не было значительных дегенеративных изменений межпозвонкового диска между контрольной группой с вентральной и непункцией. Чтобы вызвать значительную дегенерацию поясничных межпозвонковых дисков, следует проколоть центральную или дорсальную область, а не вентральную.

Образец цитирования: Ohnishi T, Sudo H, Iwasaki K, Tsujimoto T., Ito YM, Iwasaki N (2016) In Vivo Модель дегенерации межпозвоночного диска мыши на основе новой гистологической классификации.PLoS ONE 11 (8): e0160486. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0160486

Редактор: Лахлан Дж. Смит, Пенсильванский университет, США

Поступила: 2 апреля 2016 г .; Одобрена: 19 июля 2016 г .; Опубликован: 2 августа 2016 г.

Авторские права: © 2016 Ohnishi et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе.

Финансирование: Эта работа была частично поддержана Министерством образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии (грант на проведение сложных исследовательских исследований, 26670651) (Х. Судо). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Дегенерация межпозвоночного диска человека (МПД) является частой причиной боли в пояснице и влияет на повседневную активность [1–3]. Это причина заболеваний позвоночника, таких как стеноз позвоночного канала, грыжа диска и деформация позвоночника. В настоящее время не существует клинического лечения для предотвращения развития дегенерации МПД, а доступные в настоящее время терапевтические варианты лечения спинальных осложнений, а именно анальгетики и хирургические процедуры, не решают этиологию [1].

Исследования дегенерации МПД, от макроанатомических до гистологических, были проведены с использованием различных моделей на животных: разрез скальпелем до фиброзного кольца (AF) у собак [4] и крыс [5]; поверхностный разрез до AF у овец [6]; полная пункция МПД иглой у мышей [7] и крыс [8]; пункция геми-AF иглой у мышей [9], крыс [10] и кроликов [11–13]. Однако из-за размеров животных и видоспецифичных физиологических вариаций уровень дегенерации МПД различается [10,14].Для создания модели дегенерации МПД, вызванной проколом иглы, необходимы точный размер и форма устройства, а также подробная процедура для каждого вида. Кроме того, хотя количество сообщений, описывающих дегенерацию МПД с точки зрения генетических подходов, увеличивается [1,15-19], не существует соответствующей гистологической классификации, применимой к модели дегенерации межпозвоночного диска in vivo у мышей , которая также является применимо к генетически модифицированным мышам. Целью этого исследования было создание новой гистологической классификации, применимой к модели дегенерации межпозвоночного диска in vivo у мышей , вызванной пункцией иглой.

Материалы и методы

Все процедуры на животных в этом исследовании были проведены с одобрения Институционального комитета по уходу и использованию животных Университета Хоккайдо (номер разрешения: 13–0051). Причем все эти процедуры проводились в соответствии с утвержденными инструкциями. Инбредные мыши C57BL / 6 были получены от Sankyo Labo Service Corporation (Токио, Япония). Перед операцией мышей разводили и содержали в определенных условиях, свободных от патогенов, и помещали в условиях P2 после операции на платформе творческого исследовательского института Университета Хоккайдо для исследования биофункциональных молекул.P2 означает уровень изоляции от окружающей среды, при котором помещение находится в стерильном и безопасном состоянии. Их содержали в клетках при комнатной температуре (23 ° C ± 2 ° C) и влажности 50% ± 10% в стандартных лабораторных условиях с 12-часовым циклом свет / темнота. Им была разрешена неограниченная деятельность в клетке и неограниченный доступ к пище и воде. Стандартный лабораторный рацион, Labo MR Stock (Nosan Corporation, Иокогама, Япония) и стерилизованная водопроводная вода были предоставлены в качестве источников пищи и воды, соответственно.Все операции проводились под общей анестезией с помощью внутрибрюшинной инъекции кетамина 1,9 мг и ксилазина 0,2 мг, и все страдания животных были сведены к минимуму. После операции за мышами наблюдали один раз в два дня. Во время эксперимента пять мышей (которые не включены в общее количество 106 мышей) умерли в течение одного-двух дней после операции, предположительно из-за угнетения дыхания из-за анестезии или кровотечения из-за операции. Протокол ранней эвтаназии / гуманных конечных точек для мышей, которые были тяжело больными или умирающими, на что указывало дрожь и респираторный дистресс с инвалидностью при ходьбе, предполагающей очевидный дистресс, без ожидаемого выздоровления, представлял собой внутрибрюшинную инъекцию 5 мг пентобарбитала натрия.Однако ни один из них не был применим. За исключением пяти умерших мышей, все мыши демонстрировали хорошее здоровье и благополучие до конца эксперимента. Их усыпили внутрибрюшинной инъекцией пентобарбитала натрия.

Сто шесть мышей C57BL / 6 (самцы, 54; самки, 52) были прооперированы под общей анестезией. На момент операции всем мышам было 11 недель. Доступ к поясничному отделу позвоночника осуществлялся сзади-латерально с правой стороны, и МПД L4 / 5 пунктировали иглой калибра 35 (G) или 33G.Было выполнено сканирование на микро-компьютерной томографии [3D микрорентген CT R_mCT 2 (Ригаку, Токио, Япония)], и область прокола была подтверждена с помощью изображений мультипланарной реконструкции (рис. 1а). Для определения положения иглы были определены следующие области МПД. Сначала срединно-сагиттальный диаметр был разделен на три части: концентрический эллипсоид, составляющий центральную область, описывался с помощью граничных точек. Во-вторых, периферическая область была разделена на вентральную и дорсальную.В-третьих, были определены вентральная, центральная и дорсальная области (рис. 1b). Области были пространством, предписанным концевыми пластинами. Внешний слой AF, выступающий из замыкательных пластинок, не считался межпозвонковым пространством. Когда игла не попала в межпозвоночное пространство, испытание повторяли до тех пор, пока игла не попала в межпозвоночное пространство. Мы определили положение иглы, визуально проанализировав многосрезовые изображения компьютерной томографии. Если игла проникла в центральную область, мы обозначаем положение иглы как «центральную область», и в случаях, когда игла частично проникала в дорсальную или вентральную область, был достигнут консенсус для обозначения области.Перед закрытием раны иглы удаляли, и мышей умерщвляли через одну, две, четыре, восемь или 12 недель после операции.

Рис. 1. Расположение иглы в межпозвоночном диске было оценено с помощью сканирования с помощью микрокомпьютерной томографии.

( a ) Проколотая область была подтверждена видами мультипланарной реконструкции. ( b ) Пунктированная область была определена как вентральная (V), центральная (C) или дорсальная (D) области.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0160486.g001

Среднесагиттальные изображения проколотых дисков были качественно проанализированы с помощью МРТ для подтверждения дегенеративных изменений. Точнее, Т2-взвешенные среднесагиттальные изображения проколотых дисков были качественно проанализированы с помощью МР-сканера 7,0 Тесла (Varian Unity Inova; Varian Medical Systems, Пало-Альто, Калифорния, США) [1,17,20]. Степень МПД оценивали по классификации Pfirrmann [21]. Количественный анализ срезов сагиттального изображения также проводился с помощью Analyze 10.0 (AnalyzeDirect, Overland Park, KS, USA), как сообщалось ранее [1,17,20]. Для количественной оценки изменений в NP использовался индекс MRI (произведение площади NP и средней интенсивности сигнала) [1,17,20]. Данные были выражены в процентах от результатов, полученных при использовании необработанных, не проколотых контрольных дисков [1,17,20]. Контроль был определен для степени Пфирманна как значение МПД L3 / 4, а для индекса МРТ — как среднее значение МПД как L3 / 4, так и L5 / 6. Все оценки изображений проводились двумя независимыми слепыми наблюдателями, а количественные данные были представлены как средние значения трех оценок.

После МРТ каждое МПД фиксировали в 10% нейтральном забуференном растворе формалина на 48 часов с последующей декальцинацией 10% ЭДТА в течение 2–4 недель и заливкой в ​​парафин. Получали срединные сагиттальные срезы и окрашивали сафранином O-fast зеленым. Для гистологического анализа используются четыре типа классификации [для кроликов Masuda et al. [11], для крыс — Nishimura et al. [22], для мышей — Yang et al. [9], и наша группа (рис. 2)] были использованы для оценки дегенерации. Для каждого типа классификации максимальное количество баллов означает тяжелую дегенерацию.Контроль был определен как гистологический балл L3 / 4 IVD. Все гистологические оценки были выполнены двумя независимыми слепыми наблюдателями, а количественные данные были представлены как среднее значение трех оценок. Наши внутренние исследования надежности внутри и между экспертами показали отличную статистику каппа для всех показателей, касающихся МРТ и гистологических исследований (0,85–1,0).

Число мышей для каждого размера иглы и временной точки было следующим; десять для 1 недели, четырнадцать для 2-недельного, одиннадцать для 4-недельного, десять для 8-недельного и десять для 12-недельного момента времени для пункции иглой 35G; десять для 1 недели, десять для 2-недельного, одиннадцать для 4-недельного, десять для 8-недельного и десять для 12-недельного момента времени для прокола иглы 33G.Под ложной операцией понимался заднебоковой хирургический доступ без пункции иглой. Количество мышей, стратифицированных по полу в каждой временной точке группы 35G, было следующим: 1 неделя: самки, 5; кобель, 5 лет; 2 недели: сука, 10; кобель, 4 года; 4 недели: сука, 7; кобель, 4 года; 8 недель: сука, 5; кобель, 5 лет; 12 недель: сука, 5; кобель, 5 лет; для группы 33G: 1 неделя: суки, 5; кобель, 5 лет; 2 недели: сука 1, кобель 9; 4 недели: суки, 6; кобель, 5 лет; 8 недель: сука, 5; кобель, 5 лет; 12 недель: сука, 3; кобель, 7.Для каждой временной точки было проведено четыре фиктивных операции (женская — 2; мужская — 2) (рис. 3).

Кроме того, был проведен статистический анализ. Корреляционный анализ использовался для оценки взаимосвязи индекса МРТ с оценками гистологической классификации. Множественный регрессионный анализ использовался для определения того, были ли послеоперационные временные точки и области прокола значимыми переменными. Тест Краскела-Уоллиса использовали для сравнения каждой подгруппы региона с непунктированным контролем.Единый регрессионный анализ использовался для определения того, является ли послеоперационная временная точка значимой переменной для оценки NP или оценки AF для пунктированного МПД. Тест Tukey HSD использовался для сравнения баллов NP в каждый момент времени. Для определения того, является ли послеоперационный момент времени значимой переменной для высоты МПД и ширины пунктированного МПД, использовался единый регрессионный анализ. Тест Краскала-Уоллиса использовался для сравнения игл 35G и 33G для оценки степени Пфирмана, индексов МРТ или наших оценок гистологической классификации.

Результаты

Сравнение четырех баллов гистологической классификации

Сначала мы проанализировали распределение баллов по четырем гистологическим классификациям. На рис. 4 показано распределение данных для группы пункции 35G на основе баллов гистологической классификации. Распределение баллов по классификации Masuda et al. [11] не показали нормальности со значением асимметрии (Sk) -1,27. Кроме того, оценка показала эффект потолка, указывая на то, что она не подходит для данной модели дегенерации МПД у мышей.Напротив, распределение оценок по Nishimura et al. [22], Ян и др. [9], и наши классификации показали нормальность, учитывая, что их Sk и эксцесс (Ku) были меньше 1,00 (Sk = 0,97, Ku = 0,66 по Нисимуре и др. [22], Sk = -0,69, Ku = — 0,96 по Янгу и др. [9], и Sk = -0,09, Ku = -0,72 по нашей классификации). Однако Sk Nishimura et al. [22] классификация была выше, чем наша, потому что в их оценке были некоторые отклонения. Кроме того, по сравнению с нашей классификацией, Nishimura et al.[22] показал эффект пола, а Yang et al. [9] балл показал эффект потолка. Эти результаты показали, что наша классификация может более точно определять постепенное прогрессирование дегенеративных изменений (рис. 4).

Рис. 4. Сравнение гистологических классификаций.

Распределение баллов по каждой классификации. Красные скобки указывают минимальные диапазоны, включающие 50% данных. Красные и черные точки классификационной оценки Nishimura et al.[22] указывают на выбросы.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0160486.g004

Корреляционный анализ по индексу МРТ

В корреляционном и простом линейном регрессионном анализе, связывающем индекс МРТ с нашей классификацией, результаты дали ρ = -0,66 и R ² = 0,44, показывая, что наша классификация дала хорошую корреляцию и линейное соответствие с индексом МРТ (рис. 5).

Рис. 5. Анализ корреляции между нашей гистологической оценкой и индексом МРТ.

Синие, черные и красные точки обозначают случаи вентральной, дорсальной и центральной области соответственно. Овалы обозначают эллипс 50% достоверности с двумерным нормальным распределением для каждой области.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0160486.g005

При анализе диаграммы рассеяния и эллипса вероятности эллипс 50% доверительной вероятности для каждой проколотой области был тонким и хорошо разделенным, что указывает на хорошее линейное соответствие наших счет. Кроме того, наша оценка показала значительную корреляцию с индексом МРТ в центральной и спинной областях со значениями P, равными 0.01 и 0,002 соответственно (рис. 5).

Значимая переменная для индукции дегенеративных МПД

Затем, чтобы определить переменные, наиболее предсказывающие дегенеративные МПД, в ходе множественного регрессионного анализа были протестированы следующие параметры: проколотая область (включая вентральную, центральную и дорсальную области) и временная точка. Результаты анализа показали, что не «момент времени», а «проколотая область» предсказывали дегенеративные исходы (Таблица 1).

Далее мы проанализировали все данные относительно области прокола.По сравнению с МПД без пункции, МПД с пункцией в центральной или дорсальной области показали значительно более высокую степень Пфирманна и более низкий индекс МРТ. Аналогичным образом, при использовании нашей классификации МПД, пунктированные через центральную или дорсальную область, показали значительно более высокие гистологические баллы. Для МПД, пунктированных через вентральные области, наш гистологический балл был значительно выше, чем для МПД без прокола. Однако при анализе МРТ не наблюдалось значительных различий дегенеративных МПД между контрольной группой с вентральной пункцией и контрольной группой без пункции (таблица 2) (рис. 6).

В дополнение к общему баллу отдельно анализировались баллы AF и NP. Единый регрессионный анализ использовался для определения того, была ли послеоперационная временная точка значимой переменной для оценки NP или оценки AF пунктированного МПД, за исключением вентральной пункции. Для сравнения оценок NP для каждой временной точки использовали тест Tukey HSD. Не было значительных изменений в оценках AF и NP, за исключением того, что как 8-, так и 12-недельные оценки NP были значительно выше по сравнению с 1-недельной оценкой NP в группе пункции иглой 33G (данные не показаны).Что касается высоты и ширины МПД, единый регрессионный анализ также использовался для определения того, является ли послеоперационная временная точка значимой переменной для высоты МПД и ширины пунктированного МПД, за исключением вентральной пункции. МПД L4 / 5, пунктированное иглой 35G или 33G, показало уменьшение высоты МПД примерно на 10% и увеличение ширины МПД примерно на 20% (35G) или 30% (33G) через 1 неделю после прокола по сравнению с L3 / 4. непунктированный контрольный МПД. Однако существенной разницы в высоте и ширине МПД для каждой временной точки не было (данные не показаны).

Центр пульпозного ядра (НП) отклонился дорсально в МПД

С анатомической точки зрения мы измерили отклонение центра НП относительно центра МПД в 77 интактных поясничных МПД мыши. Чтобы сопоставить результаты проколотых областей на основе изображений компьютерной томографии и гистологических оценок, AF измеряли в пространстве, предписанном замыкательными пластинами. После определения положения NP визуально, измерения выполняли с использованием программного обеспечения Image J (Национальные институты здравоохранения, Бетесда, Мэриленд, США).Ширина вентральной AF, дорсальное отклонение центра NP относительно центра МПД и ширина дорсальной AF рассчитывались как пропорция относительно большой оси МПД. Средняя величина отклонения NP (7%) соответствовала разнице в ширине между средней вентральной (28%) и средней дорсальной AF (15%): вентральный участок AF толще по сравнению с дорсальным участком (рис. 7). .

Рис. 7. Срединно-сагиттальный срез поясничного межпозвонкового диска (МПД).

Центр пульпозного ядра (NP) отклонен дорсально относительно центра МПД.В 77 интактных поясничных МПД мышей ширина вентрального фиброзного кольца (AF), дорсальное отклонение центра НП относительно центра МПД и ширина дорсального AF рассчитывались как пропорции относительно большой оси МПД. Средняя величина отклонения NP (7%) соответствовала разнице в ширине между средней вентральной (28%) и средней дорсальной AF (15%): вентральный участок AF толще по сравнению с дорсальным участком.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0160486.g007

Дегенерация межпозвоночного диска и размер иглы

На основании либо МРТ (Таблица 3), либо гистологического анализа по нашей классификации (Таблица 4), МПД, пунктированное иглой 33G, показало больше дегенеративных изменений по сравнению с МПД, пунктированными иглой 35G. Что касается васкуляризации и минерализации концевой пластинки, то в этой модели пункции не было определенных результатов (данные не показаны). В фиктивной группе и МРТ, и гистологические данные были нормальными.

Обсуждение

Хотя модель мышей с возрастной дегенерацией МПД идеально подходит для исследования механизмов дегенерации МПД, некоторые генетически модифицированные мыши имеют короткую продолжительность жизни [23,24]. Чтобы преодолеть это ограничение, необходима модель дегенерации МПД in vivo мыши, индуцированная проколом иглой. Можно критиковать то, что МПД четвероногого животного использовалось в качестве альтернативы МПД двуногого человека. Однако Elliott et al. [25] сообщили, что диски мыши при нормализации по геометрии хорошо отражают механические свойства поясничного отдела позвоночника человека.Их результаты явились убедительной поддержкой использования модели грызунов в изучении функции дисков человека, болезней и дегенерации. Кроме того, они обнаружили, что некоторые геометрические и механические свойства коррелировали с массой тела животного в поясничном отделе позвоночника, но ни один параметр не коррелировал в хвостовом отделе позвоночника, что позволяет предположить, что поясничный отдел является более подходящей моделью двуногого позвоночника человека, чем хвостовой отдел. . [25,26] Это связано с тем, что нагрузка от веса тела животного может передаваться на поясничный отдел позвоночника грызунов.

Насколько нам известно, существует только одно сообщение о модели дегенерации поясничных МПД у мышей, вызванной пункцией иглой [27]. Однако у этого исследования были некоторые ограничения: короткая продолжительность наблюдения, небольшое количество случаев и субъективная гистологическая оценка [27]. Кроме того, они прокололи три диска подряд у одной мыши (L4 / 5, 5/6, 6 / S1) и оценили статус прокола, используя только наблюдение невооруженным глазом [27]. Напротив, в нашем исследовании количество мышей было более 10 для каждой временной точки, а периоды последующего наблюдения составляли до 12 недель.Кроме того, мы использовали четыре гистологических классификационных шкалы. Было пунктировано только одно поясничное МПД на мышь, и статус пункции был подтвержден компьютерной томографией.

Masuda et al. [11] были первыми, кто разработал модель дегенерации диска на кроликах, основанную на прокалывании ФП иглой и оценке дегенерации МПД по их оригинальной гистологической системе оценок. Nishimura et al. [22] также оценивали дегенерацию МПД по своей оригинальной системе оценки МПД крыс. Кроме того, Ян и др.[9] оценивали дегенерацию МПД по своей первоначальной системе оценки МПД мышей. В настоящем исследовании по классификации Masuda et al. [11] показали высокие баллы даже в ранние моменты времени. В их классификации оценка AF получила максимальную оценку, когда 30% волокон AF были змеевидными, а оценка NP получила максимальную оценку, когда NP была умеренно конденсированной. У мышей эти находки обычно появлялись на ранней стадии или при легкой дегенерации. В разделах «граница АФ и НП» и «клеточность НП» возникла та же проблема.В классификации Nishimura et al. [22], оценки были сокращены до 0–2 баллов. В их классификации НП не оценивались. Что касается мышей, дегенеративные изменения NP были резкими даже на ранней стадии, что означает, что исключение NP из оценки дегенерации МПД приводит к недооценке. В классификации Янга и др. [9], оценки были сокращены до 5–6 баллов, что указывает на то, что классификация не позволяет дифференцировать тяжелую дегенерацию. Следовательно, ни одна из классификаций не может выявить постепенное прогрессирование дегенерации МПД.Напротив, наша классификация может точно классифицировать постепенные дегенеративные изменения для мышиных AF и NP и объединить их в общую оценку дегенерации.

В настоящем исследовании, используя нашу гистологическую оценку, пунктированное МПД показало значительную дегенерацию независимо от области пункции. Однако при анализе МРТ не было выявлено значительных дегенеративных изменений МПД между контрольной группой с вентральной пункцией и контрольной группой без пункции. Мы также обнаружили, что вентральный участок AF толще дорсального.Таким образом, биомеханическое воздействие пункции иглой на дегенерацию МПД считается менее серьезным. Кроме того, центр НП в МПД отклонился дорсально. НП играет центральную роль в биологической реакции в МПД [1,17]. Из-за этих анатомических характеристик и последующих биомеханических / биологических причин дегенеративные изменения МПД, пунктированных через вентральную область, были значительно более мягкими по сравнению с МПД, пунктированными через центральную или дорсальную область. Чтобы расширить универсальность оценки дегенеративных изменений МПД до анализа МРТ, мы рекомендуем пункцию центральной или дорсальной области.

На основании предыдущих отчетов [14,27] мы установили размеры игл как 35G и 33G. По данным Elliot et al. [14], отношение диаметра иглы к высоте пунктированного МПД должно было превышать 0,4, чтобы вызвать значительную дегенерацию. Таким образом, чтобы не разрушить МПД одним проколом и не вызвать последующую дегенерацию, приемлемыми диаметрами считались 35G (соотношение 0,5) и 33G (соотношение 0,87). Учитывая тяжесть дегенерации МПД, мы рекомендуем использовать модель 35G для изучения адаптации к дегенерации МПД и модель 33G для изучения регенерации МПД.

Настоящие результаты также показали, что «момент времени» не был прогностической переменной для дегенеративных исходов. Соответственно, различия в оценках Пфирмана, индексах МРТ и наших гистологических классификационных оценках среди 1-, 2-, 4-, 8- и 12-недельных баллов не были значительными. Таким образом, мы пришли к выводу, что дегенерация МПД у мышей, вызванная пункцией иглой, резко прогрессировала за одну неделю, а затем вышла на плато. Этот результат предполагает, что одной-двух недель наблюдения достаточно для оценки дегенеративного исхода пунктированного МПД.

В заключение, в этом исследовании изучали область МПД путем пункции иглой с помощью микро-КТ и степени тяжести дегенерации. Прокалывание вентральной области может не вызвать эффективной дегенерации. Чтобы вызвать значительную дегенерацию поясничных МПД, следует провести пункцию в центральной или спинной области. В любом случае наша классификация позволяет обнаружить постепенное прогрессирование дегенеративных изменений. Основываясь на настоящих результатах, исследователи могут заменить сканирование микро-КТ рентгеноскопией с высоким разрешением для помощи в пункции центральной или дорсальной области.

Вклад авторов

1. Задумал и спроектировал эксперименты: TO HS.
2. Проведены опыты: ТО HS.
3. Проанализированы данные: TO HS KI TT YMI NI.
4. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты анализа: HS.
5. Написал бумагу: TO HS.

Ссылки

1. 1. Ямада К., Судо Х., Ивасаки К., Сасаки Н., Хигаши Х., Камеда Ю. и др.Подавление каспазы 3 ингибирует вызванную биомеханической перегрузкой дегенерацию межпозвонкового диска. Am J Pathol 2014; 184: 753–764. pmid: 24389166
2. 2. Zhao CQ, Jiang LS, Dai LY. Запрограммированная гибель клеток при дегенерации межпозвонкового диска. Апоптоз 2006; 11: 2079–2088. pmid: 17051327
3. 3. Дауэр А., Чаттерджи Р., Сварт А., Виндер М.Дж. Хирургическое лечение рецидивирующей грыжи поясничного диска и роль спондилодеза. J Clin Neurosci. 2016; 23: 44–50. pmid: 26282154
4. 4.Ключ JA, Ford LT. Экспериментальные поражения межпозвонковых дисков. J Bone Joint Surg Am 1948 г .; 30A: 621–630. pmid: 18099522
5. 5. Руссо М.А., Ульрих Дж. А., Басс Е. К., Родригес А. Г., Лю Дж. Дж., Лотц Дж. К. Ударный разрез для индукции дегенерации межпозвоночного диска у крысы. Spine (Phila Pa 1976) 2007; 32: 17–24.
6. 6. Ости О.Л., Вернон-Робертс Б., Фрейзер Р.Д. Премия Volvo 1990 г. в области экспериментальных исследований. Разрывы кольца и дегенерация межпозвонкового диска. Экспериментальное исследование с использованием модели на животных.Позвоночник (Phila Pa 1976). 1990; 15: 762–767.
7. 7. Мартин Дж.Т., Горт диджей, Битти Е.Е., Харф Б.Д., Смит Л.Дж., Эллиотт Д.М. Укол иглой вызывает острую и длительную механическую недостаточность в модели дегенерации межпозвонкового диска на мышах. J Orthop Res. 2013; 31: 1276–1282. pmid: 23553925
8. 8. Issy AC, Castania V, Castania M, Salmon CE, Nogueira-Barbosa MH, Bel ED и др. Экспериментальная модель дегенерации межпозвонкового диска при пункции иглой у крыс линии Вистар.Braz J Med Biol Res. 2013; 46: 235–244. pmid: 23532265
9. 9. Ян Ф, Люнг В.Ю., Лук К.Д., Чан Д., Чунг К.М. Мезенхимальные стволовые клетки останавливают дегенерацию межпозвонкового диска за счет дифференцировки хондроцитов и стимуляции эндогенных клеток. Mol Ther. 2009; 17: 1959–1966. pmid: 19584814
10. 10. Hsieh AH, Hwang D, Ryan DA, Freeman AK, Kim H Дегенеративные изменения кольца, вызванные пункцией, связаны с недостаточностью биомеханической функции диска.Позвоночник (Phila Pa 1976). 2009; 34: 998–1005.
11. 11. Масуда К., Аота Ю., Мюлеман С., Имаи Ю., Окума М., Тонар Э. Дж. И др. Новая кроличья модель легкой воспроизводимой дегенерации диска при проколе иглой кольца: корреляция между степенью повреждения диска и рентгенологическими и гистологическими проявлениями дегенерации диска. Позвоночник (Phila Pa 1976). 2005; 30: 5–14.
12. 12. Собадзима С., Компел Дж. Ф., Ким Дж. С., Уоллах С. Дж., Робертсон Д. Д., Фогт М. Т. и др. Медленно прогрессирующая и воспроизводимая модель дегенерации межпозвоночного диска на животных, характеризующаяся МРТ, рентгенологией и гистологией.Позвоночник (Phila Pa 1976). 2005; 30: 15–24.
13. 13. Масуда К., Имаи Ю., Окума М., Мюлеман К., Накагава К., Акеда К. и др. Инъекция остеогенного белка-1 в дегенерированный диск вызывает восстановление высоты диска и структурные изменения в модели прокола коленного сустава кролика. Позвоночник (Phila Pa 1976). 2006; 31: 742–754.
14. 14. Elliott DM, Yerramalli CS, Beckstein JC, Boxberger JI, Johannessen W, Vresilovic EJ Влияние относительного диаметра иглы в моделях дегенерации на животных с пункцией и имитацией инъекции.Позвоночник (Phila Pa 1976). 2008; 33: 588–596.
15. 15. Секи С., Асанума-Абе Й, Масуда К., Кавагути Ю., Асанума К., Мюлеман С. и др. Влияние малой интерференционной РНК (siRNA) для ADAMTS5 на дегенерацию межпозвонкового диска на модели пункции иглой кролика. Arthritis Res Ther. 2009; 11: R166. pmid: 19889209
16. 16. Судо Х., Минами А. Регуляция апоптоза в клетках пульпозного ядра с помощью оптимизированной сверхэкспрессии экзогенного Bcl-2. J Orthop Res. 2010; 28: 1608–1613.pmid: 20589931
17. 17. Sudo H, Minami A Caspase 3 как терапевтическая мишень для регуляции дегенерации межпозвонкового диска у кроликов. Ревматоидный артрит. 2011; 63: 1648–1657. pmid: 21305515
18. 18. Судо Х., Ямада К., Ивасаки К., Хигаши Х., Ито М., Минами А. и др. Глобальная идентификация генов, связанных с дефицитом питательных веществ в клетках межпозвонкового диска в экспериментальной модели депривации питательных веществ. PLoS One 2013; 8: e58806. pmid: 23520533
19. 19.Секи С., Цумаки Н., Мотомура Н., Ногами М., Кавагути Ю., Хори Т. и др. Белок промежуточного слоя хряща способствует дегенерации поясничного диска. Biochem Biophys Res Commun. 2014; 446: 876–881. pmid: 24631904
20. 20. Ивасаки К., Судо Х., Ямада К., Хигаши Х., Охниши Т., Цудзимото Т. и др. Влияние однократной инъекции местных анестетиков на дегенерацию межпозвонкового диска: ex vivo и долгосрочное экспериментальное исследование in vivo. PLoS One 2014; 9: e109851. pmid: 25286407
21. 21.Pfirrmann CW, Metzdorf A, Zanetti M, Hodler J, Boos N Магнитно-резонансная классификация дегенерации поясничного межпозвонкового диска. Позвоночник (Phila Pa 1976). 2001; 26: 1873–1878.
22. 22. Нисимура К., Мочида Дж. Чрескожное повторное введение пульпозного ядра. Экспериментальное исследование. Позвоночник (Phila Pa 1976). 1998; 23: 1531–1538; обсуждение 1539.
23. 23. Чжэн Т.С., Хунот С., Куйда К., Момои Т., Сринивасан А., Николсон Д.В. и др. Дефицит каспазы-9 или каспазы-3 вызывает компенсаторную активацию каспазы.Nat Med. 2000; 6: 1241–1247. pmid: 11062535
24. 24. Chien WM, Garrison K, Caufield E, Orthel J, Dill J, Fero ML Дифференциальная экспрессия генов p27Kip1 и Rb-нокаутных опухолей гипофиза, связанных с измененным ростом и ангиогенезом. Cell Cycle 2007; 6: 750–757. pmid: 17361101
25. 25. Эллиотт Д.М., Сарвер Дж. Дж. Лауреат премии молодых исследователей: проверка диска мыши и крысы как механических моделей поясничного диска человека. Позвоночник (Phila Pa 1976). 2004; 29: 713–722.
26. 26. Smit TH. Использование четвероногого животного в качестве модели in vivo для изучения позвоночника — биомеханические аспекты. Eur Spine J. 2002; 11: 137–144. pmid: 11956920
27. 27. Liang H, Ma SY, Feng G, Shen FH, Joshua Li X Терапевтические эффекты опосредованного аденовирусом фактора роста и дифференцировки-5 в модели дегенерации диска у мышей, вызванной пункцией иглой кольца. Spine J. 2010; 10: 32–41. pmid: 19926342

Современные и будущие концепции диагностики и лечения

Боль в пояснице в результате остеохондроза оказывает большое социально-экономическое влияние на систему здравоохранения.Традиционные концепции лечения дегенерации поясничного диска нацелены на облегчение симптомов за счет ограничения движений в поясничном отделе позвоночника, но новые стратегии лечения, включающие стволовые клетки, факторы роста и генную терапию, теоретически могут предотвратить, замедлить или даже обратить вспять дегенерацию диска. Понимание патофизиологической основы дегенерации диска имеет важное значение для разработки стратегий лечения, направленных на основные механизмы дегенерации диска, а не на последующий симптом боли.Такие стратегии в идеале направлены на стимуляцию регенерации диска или замену дегенерированного диска. Однако в настоящее время варианты лечения остеохондроза остаются неоптимальными, и разработку и результаты новых вариантов лечения в настоящее время следует считать непредсказуемыми.

1. Введение

Боль в пояснице (LBP) является единственной наиболее частой причиной инвалидности у людей в возрасте 45 лет и младше и, как следствие, имеет огромное значение с социально-экономическими соображениями.Национальные экономические потери в результате LBP, по оценкам, превышают 100 миллиардов долларов в год и в основном являются косвенными из-за снижения производительности [1]. Несмотря на то, что рентгенологические признаки остеохондроза (DDD) были показаны у бессимптомных лиц [2], а степень дегенерации никоим образом не является маркером продолжительности или тяжести симптомов, связанных с DDD, способов ограничения дегенерации диска или даже индукции дискомфорта. регенерация по-прежнему является желательной целью при ее лечении.

Стратегии остановки или обращения вспять дегенерации диска в поясничном отделе позвоночника варьируются от вариантов механического лечения, основанных на традиционной концепции удаления генератора боли, диска и устранения боли путем остановки движения, до недавно появившихся и развивающихся вариантов лечения, включающих генная терапия, факторы роста и трансплантации клеток.Традиционный подход к хирургии сращения с устранением движения, который в некоторых случаях может быть эффективным для лечения боли, может также увеличить скорость дегенерации в соседних двигательных сегментах позвоночника. Кроме того, эта стратегия не останавливает прогрессирование дегенеративного каскада событий, который приводит к боли и инвалидности. Таким образом, несмотря на ее неоспоримое значение, операцию поясничного спондилодеза в качестве лечения LBP следует рассматривать как субоптимальную, поскольку она нацелена на симптом боли, а не на ее причины.Эра современной молекулярной биологии принесла революционные достижения в таких областях, как геномика, нанотехнология, биология стволовых клеток, генная терапия и тканевая инженерия, которые вместе обладают огромным терапевтическим потенциалом для клинического применения при дегенеративных заболеваниях, таких как DDD.

2. Патофизиология дегенерации диска

2.1. Анатомия и иннервация межпозвоночного диска

Межпозвонковый диск (МПД) состоит из пульпозного ядра (НП) в центре, фиброзного кольца (ФК) на периферии и хрящевых замыкательных пластинок краниально и каудально на стыке с телами позвонков.Внутри NP обилие протеогликанов позволяет поглощать воду. Это свойство NP важно для работы IVD с осевыми нагрузками. В здоровом диске наиболее распространенным типом коллагена в НП является коллаген типа II. AF окружает NP и состоит в основном из коллагена I типа.

Описание иннервации МПД опубликовано более 20 лет назад [3]. Ветви синутробного нерва, спинномозговые нервы и серые коммуниканты ветвей [4] считаются частью неврологической основы дискогенной боли в спине.Сообщалось об увеличении нервных волокон и кровеносных сосудов в болезненном диске, достигающих областей фиброзного кольца и пульпозного ядра, которые обычно являются аневральными в здоровом диске, и была предложена корреляция между этими данными и уровнями экспрессии нейротрофинов. [5].

2.2. Старение и дегенерация

Процесс дегенерации во многих отношениях сравнивается с процессом старения. Однако дегенерация диска часто происходит быстрее, поэтому DDD часто встречается у пациентов трудоспособного возраста.Количественный анализ экспрессии генов на модели кролика предполагает, что возраст вносит уникальный вклад в процесс дегенерации по сравнению с моделью дегенерации, вызванной травмой [6]. С возрастом содержание воды в МПД уменьшается, и в НПД могут возникать трещины, потенциально распространяющиеся на ФП, и начало этого процесса, называемого межпозвонковым хондрозом, может означать начало дегенеративного разрушения МПД, замыкательных пластинок. , и тела позвонков [7]. DDD — сложный дегенеративный процесс, связанный с возрастными изменениями молекулярного состава диска.Этот каскад имеет биомеханические и часто клинические последствия, которые могут привести к значительным нарушениям у больного человека.

2.3. Генетический компонент дегенерации

Неоспоримый генетический компонент дегенеративного заболевания диска становится очевидным при рассмотрении результатов исследований близнецов и исследований с участием мышей с нокаутом генов, предположительно играющих роль в дегенерации диска [8, 9] . Среди генов, предположительно участвующих в DDD, есть гены, которые кодируют коллагены I, IX и XI, интерлейкин 1 (IL-1), аггрекан, рецептор витамина D, матриксную металлопротеиназу 3 (MMP-3) и другие. белки [10].Хорошо известно, что DDD регулируется этими и многими другими генами. Очень вероятны взаимодействия между этими генами, которые в совокупности вносят существенный вклад в DDD, несмотря на предположительно небольшой индивидуальный вклад, а также взаимодействия между генами и окружающей средой [11].

2.4. Факторы окружающей среды

Многие практики считают факторы окружающей среды второстепенными по отношению к генетическому компоненту DDD. Тем не менее, влияние факторов окружающей среды на DDD отнюдь не незначительно и было всесторонне определено Уильямсом и Сэмбруком в 2011 году [12].В метаанализе отношения шансов для ручной обработки материалов, частого изгиба или скручивания и вибрации всего тела были рассчитаны и составили 1,51, 1,68 и 1,39 по отношению к DDD, соответственно [13]. Была показана умеренная связь между курением и дегенерацией диска, что предполагает возможное влияние химического воздействия [14]. Исследования близнецов [15], а также исследования на животных [16] предположили участие никотина в дегенерации диска, что может быть связано с нарушением кровотока к диску [17]. Кроме того, сообщалось об ассоциации атеросклеротических поражений аорты и LBP, что отражает возможную связь между атеросклерозом и DDD [18].

3. Клиническая картина

Пациенты с заболеванием поясничного диска часто проявляют множество симптомов, включая боль, корешковые симптомы и слабость. LBP может усугубляться положением и движением. Сгибание часто ухудшает симптомы, а разгибание облегчает их. Усиление боли при разгибании может указывать на фасеточную артропатию.

При обследовании пациентов с предполагаемой поясничной DDD важно исключить другие потенциально известные причины их боли.Необходимо исключить патологию брюшной полости, включая аневризмы аорты, заболевание поджелудочной железы и почечные камни. Кроме того, крайне важно опросить пациентов относительно других симптомов, таких как лихорадка, озноб, усталость и потеря веса, которые могут указывать на другую патологию.

4. Диагностика

Прямые рентгеновские снимки в двух плоскостях являются предпочтительным исходным методом визуализации. Они помогают исключить патологии, такие как деформация, переломы или метастатический рак, как основные причины боли в спине, и, часто дополняемые другими методами визуализации, оцениваются на наличие признаков дегенерации.Обнаружения дегенеративных дисков включают сужение дискового пространства, склероз замыкательной пластинки, феномен «вакуума» в диске и остеофиты. Виды сгибания и разгибания могут быть полезны при подозрении на нестабильность.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) является более чувствительным методом визуализации для оценки остеохондроза. Результаты МРТ-сканирования включают сужение дискового пространства, потерю сигнала Т2 в пульпозном ядре, изменения замыкательной пластинки и признаки внутреннего дискомфорта или разрывов (рис. 1).Зоны высокой интенсивности (HIZ) были обнаружены почти у одной трети пациентов, подвергшихся МРТ по поводу боли в пояснице, и использовались в качестве маркера внутреннего дискомфорта. Однако точность и надежность этих HIZ были поставлены под сомнение [19, 20].