Сравнительный анализ положения транспедикулярных винтов у детей с врожденным сколиозом: метод «свободной руки» (in vivo) и шаблоны-направители (in vitro)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель исследования — сравнительная оценка корректности положения транспедикулярных винтов, установленных в тела позвонков у детей младшего и дошкольного возраста с врожденным кифосколиозом грудопоясничного и поясничного отделов позвоночника на фоне нарушения формирования позвонков методом «свободной руки» in vivo и в пластиковые модели позвонков при помощи шаблоновнаправителей (ШН) in vitro.

Материал и методы. Работа основана на ретроспективном анализе результатов лечения 10 пациентов с врожденным кифосколиозом на фоне нарушения формирования позвонков грудопоясничного и поясничного отделов позвоночника. Возраст пациентов: 2 года 2 мес. — 6 лет 8 мес. (средний возраст — 3 года 8 мес.). Распределение по полу — 6 мальчиков, 4 девочки. На основании МСКТ-исследования позвоночника, выполненного в послеоперационном периоде, осуществляли оценку корректности положения установленных транспедикулярных винтов корригирующей многоопорной металлоконструкции. Эти пациенты составили группу 1 (in vivo). Группа 2 (in vitro) сформирована из 27 пластиковых моделей позвонков с установленными в них транспедикулярными винтами при помощи шаблонов-направителей. Корректность положения установленных транспедикулярных опорных элементов оценивали на основании шкалы S.D. Gertzbein с соавторами (1990).

Результаты. В группе 1 количество транспедикулярных винтов составило 52. Корректность положения установленных винтов по степени смещения: Grade 0 — 53,8%, Grade I — 25%, Grade II — 11,6%, Grade III — 9,6%. Количество винтов со степенью смещения Grade 0 + Grade I составило 41 (78,8%). В группе 2 количество винтов составило 54. Корректность положения установленных винтов по степени смещения: Grade 0 — 94,4%, Grade I –1,9%, Grade II — 3,7%. Количество винтов со степенью смещения Grade 0 + Grade I составило 52 (96,3%).

Заключение. Количество корректно установленных транспедикулярных винтов в пластиковые модели позвонков детей с врожденными деформациями грудопоясничного и поясничного отделов позвоночника при помощи шаблонов-направителей значимо выше количества корректно установленных винтов методом «свободной руки» (96,3% против 80,8%, p = 0,011). Полученные результаты применения шаблонов-направителей in vitro показали высокую точность и корректность установки транспедикулярных винтов, что дает перспективы использования этого вида навигации в клинической практике у детей раннего возраста с врожденным сколиозом. 

Об авторах

Д. Н. Кокушин

ФГБУ «Научно-исследовательский детский ортопедический институт им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: partgerm@yandex.ru

Кокушин Дмитрий Николаевич — канд. мед. наук, старший научный сотрудник отделения патологии позвоночника и нейрохирургии

Санкт-Петербург

Россия

С. В. Виссарионов

ФГБУ «Научно-исследовательский детский ортопедический институт им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru

Виссарионов Сергей Валентинович — д-р мед. наук, профессор, заместитель директора по научной и учебной работе, руководитель отделения патологии позвоночника и нейрохирургии

Санкт-Петербург

Россия

А. Г. Баиндурашвили

ФГБУ «Научно-исследовательский детский ортопедический институт им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru

Баиндурашвили Алексей Георгиевич — д-р мед. наук, профессор, академик РАН, директор �ководитель отделения патологии позвоночника и нейрохирургии

Санкт-Петербург

Россия

А. В. Овечкина

ФГБУ «Научно-исследовательский детский ортопедический институт им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru

Овечкина Алла Владимировна — канд. мед. наук, доцент, ученый секретарь

Санкт-Петербург

Россия

М. С. Познович

ФГБУ «Научно-исследовательский детский ортопедический институт им. Г.И. Турнера» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru

Познович Махмуд Станиславович — научный сотрудник Генетической лаборатории Центра редких и наследственных заболеваний у детей и нейрохирургии 

Санкт-Петербург

Россия

Список литературы

  1. Виссарионов С.В., Кокушин Д.Н., Картавенко К.А., Ефремов А.М. Хирургическое лечение детей с врожденной деформацией поясничного и пояснично- крестцового отделов позвоночюпса. Хирургия позвоночника. 2012;(3):33-37. doi: 10.14531/ss2012.3.33-37.
  2. Виссарионов C.B., Кокушин Д.Н., Белянчиков C.M., Мурашко В.В., Картавенко К.А. Оперативное лечение врожденной деформации грудопоясничного отдела позвоночника у детей. Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2013;1(1):10-15. doi: 10.17816/PTORS1110-15.
  3. Михайловский M.B., Фомичев Н.Г. Хирургия деформаций позвоночника. Новосибирск, 2011.592 с.
  4. Рябых C.O., Губин A.B., Савин Д.М., Филатов Е.Ю. Результаты резекции полупозвонков грудного и поясничного отделов дорсальным педикулярным доступом у детей. Гений ортопедии. 2015;(4):42-47. doi: 10.18019/1028-4427-2015-4-42-47.
  5. Рябых C.O., Филатов Е.Ю., Савин Д.М. Результаты экстирпации полупозвонков комбинированным, дорсальным и педикулярным доступами: систематический обзор. Хирургия позвоночника. 2017;(1):14-23. doi: 10.14531/SS2017.1.14-23.
  6. Михайловский M.B., Новиков B.B., Васюра A.C., Удалова Н.Г. Оперативное лечение врожденных сколиозов у пациентов старше 10 лет. Хирургия позвоночника. 2015;12(4):42-48. D01: 10.14531/SS2015.4.42-48.
  7. Кулешов A.A., Лисянский И.Н., Ветрилэ M.C., Гаврюшенко Н.С., Фомин Л.В. Сравнительное экспериментальное исследование крючковой и транспедикулярной систем фиксации, применяемых при хирургическом лечении деформаций позвоночника. Вестник травматологии и ортопедии им. НН Приорова. 2012;(3):20-24.
  8. Губин A.B., Рябых C.O., Бурцев A.B. Ретроспективный анализ мальпозиции винтов после инструментальной коррекции деформаций грудного и поясничного отделов позвоночника. Хирургия позвоночника. 2015;12(1):8-13. doi: 10.14531/ss2015.1.8-13.
  9. Larson A.N., Polly D.W. Jr., Guidera K.J., Mielke C.H., Santos E.R., Ledonio C.G., Sembrano J.N. The accuracy of navigation and 3D image-guided placement for the placement of pedicle screws in congenital spine deformity. J Pediatr Orthop. 2012;32(6):23-29. doi: 10.1097/BPO.0b013e318263a39e.
  10. Lu S., Xu Y.Q., Lu W.W., Ni G.X., Li Y.B., Shi J.H., Li D.P., Chen G.P., Chen Y.B., ZhangY.Z. A novel patient- specific navigational template for cervical pedicle screw placement. Spine (Phila Pa 1976). 2009;34(26):E959-966. doi: 10.1097/BRS.0b013e3181c09985.
  11. Hu Y, Yuan Z.S., Spiker W.R., Dong W.X., Sun X.Y., Yuan J.B., Zhang J., Zhu B. A comparative study on the accuracy of pedicle screw placement assisted by personalized rapid prototyping template between pre- and post-operation in patients with relatively normal mid-upper thoracic spine. Eur Spine J. 2016;25(6): 1706-1715. doi: 10.1007/s00586-016-4540-2.
  12. Lu S., Xu Y.Q., Zhang Y.Z., Li Y.B., Xie L., Shi J.H., Guo H., Chen G.P., Chen Y.B. A novel computer-assisted drill guide template for lumbar pedicle screw placement: a cadaveric and clinical study. Int J Med Robot. 2009;5(2):184-191. doi: 10.1002/rcs.249.
  13. Putzier M., Strube P., Cecchinato R., Lamartina C., Hoff E.K. A new navigational tool for pedicle screw placement in patients with severe scoliosis: a pilot study to prove feasibility, accuracy, and identify operative challenges. Clin Spine Surg. 2017;30(4):E430-E439. doi: 10.1097/BSD.0000000000000220.
  14. Gertzbein S.D., Robbins S.E. Accuracy of pedicular screw placement in vivo. Spine (Phila Pa 1976). 1990; 15(1): 11-14.
  15. Кокушин Д.Н., Белянчиков C.M., Мурашко B.B., Картавенко К.А., Хусаинов Н.О. Сравнительный анализ корректности установки транспедикулярных винтов при хирургическом лечении детей с идиопатическим сколиозом Хирургия позвоночника. 2017;14(4):8-17. doi: 10.14531/ss2017.4.8-17.
  16. Виссарионов C.B. Анатомо-антропометрическое обоснование транспедикулярной фиксации у детей I,5-5 лет. Хирургия позвоночника. 2006;(3):19-23.
  17. Lu S., Xu Y.O., Chen G.P., ZhangY.Z., Lu D., Chen Y.B., Shi J.H., Xu X.M. Efficacy and accuracy of a novel rapid prototyping drill template for cervical pedicle screw placement. Comput Aided Surg. 2011;16(5):240-248. doi: 10.3109/10929088.2011.605173.
  18. Berry E., Cuppone M., Porada S., Millner P.A., Rao A., Chiverton N., Seedhom B.B. 2005. Personalised image-based templates for intra-operative guidance. Proc Inst Mech Eng H. 2005;219(2):111-118. doi: 10.1243/095441105X9273.
  19. Ryken T.C., Owen B.D., Christensen G.E., Reinhardt J. M. Image-based drill templates for cervical pedicle screw placement. / Neurosurg Spine. 2009; 10(1) :21-26. doi: 10.3171/2008.9.SPI08229.
  20. Bundoc R.C., Delgado G.G., Grozman S.A. A novel patient-specific drill guide template for pedicle screw insertion into the subaxial cervical spine utilizing stereolithographic modelling: an in vitro study. Asian Spine J. 2017;11(1):4-14. doi: 10.4184/asj.2017.11.1.4.
  21. Ma T., Xu Y.O., Cheng Y.B., Jiang M.Y., Xu X.M., Xie L., Lu S. A novel computer-assisted drill guide template for thoracic pedicle screw placement: a cadaveric study. Arch Orthop Trauma Surg. 2012;132(l):65-72. doi: 10.1007/S00402-011-1383-5.
  22. Chen H., Guo K., Yang H., Wu D., Yuan F. Thoracic pedicle screw placement guide plate produced by three-dimensional (3-D) laser printing. Med Sci Monit. 2016;22:1682-1686. doi: 10.12659/MSM.896148.
  23. Radermacher K., Portheine F., Anton M., Zimolong A., Kaspers G., Rau G., Staudte H.W. Computer assisted orthopaedic surgery with image based individual templates. Clin Orthop Relat Res. 1998;(354):28-38.
  24. Bimbaum K., Schkommodau E., Decker N., Prescher A., Klapper U., Radermacher K. Computer-assisted orthopaedic surgery with individual templates and comparison to conventional operation method. Spine (PhilaPa 1976). 2001;26(4):365-370.
  25. ShaoZ.X.,WangJ.S.,LinZ.K.,NiW.F.,WangX.Y.,WuA.M.. Improving the trajectory of transpedicular transdiscal lumbar screw fixation with a computer-assisted 3D-printed custom drill guide. Peer). 2017;5:e3564. doi: 10.7717/peerj.3564.
  26. Wang X., Shi J., Zlmng S., Zhang Z., Li X., Li Z. Pediatric lumbar pedicle screw placement using navigation templates: a cadaveric study. Indian J Orthop. 2017;51(4):468-473. doi: 10.4103/0019-5413.209955.
  27. Lamartina C., Cecchinato R., Fekete Z., Lipari A., Fiechter M., Berjano P. Pedicle screw placement accuracy in thoracic and lumbar spinal surgery with a patient-matched targeting guide: a cadaveric study. Eur Spine J. 2015; 24(Suppl 7):937-941. doi: 10.1007/s00586-0154261-y.
  28. Farshad M., Betz M., Farshad-Amacker N.A., Moser M. Accuracy of patient-specifc template-guided vs. free- handfuoroscopicallycontrolledpediclescrewplacement in the thoracic and lumbar spine: a randomized cadaveric study. Eur Spine /. 2017;26(3):738-749. doi: 10.1007/S00586-016-4728-5.
  29. Kawaguchi Y., Nakano M., Yasuda T., Seki S., Hori T., Kimura T. Development of a new technique for pedicle screw and Magerl screw insertion using a 3-dimensional image guide. Spine (Phila Pa 1976). 2012;37(23):1983- 1988. doi: 10.1097/BRS.0b013e31825ab547.
  30. Бурцев A.B., Павлова O.M., Рябых C.O., Губгш А.В. Комггыотерное ЗН-моделирование с изготовлением гшдивидуальных лекал для навигирования введения винтов в гпейном отделе позвоночника. Хирургия позвоночника. 2018;15(2):33-38. doi: 10.14531/SS2018.2.33-38
  31. Burtsev A.V., Pavlova О.М., Ryabykh S.O., Gubin A.V. [Computer 3d-modeUng of patient-specific navigational template for cervical screw insertion]. Hirurgia pozvonochnika [Journal of Spine Surgery]. 2018;15(2):33- 38. doi: 10.14531/SS2018.2.33-38. (InRuss.)
  32. Goffin J., Van Brussel K., Martens K., Vander Sloten J., Van Audekercke R., Smet M.H. Three-dimensional computed tomography-based, personalized drill guide for posterior cervical stabilization at Cl- C2. Spine (Phila Pa 1976). 2001;26(12):1343-1347. doi: 10.1097/00007632-200106150-00017.
  33. Lu S., Xu Y.O., Zhang Y.Z., Xie L., Guo H., Li D.P. A novel computer-assisted drill guide template for placement of C2 laminar screws. Eur Spine J. 2009;18(9):1379-1385. doi: 10.1007/S00586-009-1051-4.
  34. Kaneyama S., Sugawara T., Sumi M., Higashiyama N., Takabatake M., Mizoi K. A novel screw guiding method with a screw guide template system for posterior С-2 fixation: clinical article. / Neurosurg Spine. 2014;21(2):231-238. doi: 10.3171/2014.3.SPINE13730.
  35. Jiang L., Dong L., Tan M., Oi Y., Yang F., Yi P., Tang X. A modified personalized image-based drill guide template for atlantoaxial pedicle screw placement: a clinical study. Med Sci Monit. 2017;16(23): 1325-1333.
  36. Sugawara T., Higashiyama N., Kaneyama S., Sumi M. Accurate and simple screw insertion procedure with patient-specific screw guide templates for posterior Cl- C2 fixation. Spine (PhilaPa 1976). 2017;42(6):E340-E346. doi: 10.1097/BRS.0000000000001807.
  37. Kaneyama S., Sugawara T., Sumi M. Safe and accurate midcervical pedicle screw insertion procedure with the patient-specific screw guide template system. Spine (Phila Pa 1976). 2015;40(6):341-348. doi: 10.1097/BRS.0000000000000772.
  38. Lu S., Zhang Y.Z., Wang Z., Shi J.H., Chen Y.B., Xu X. M., Xu Y.O. Accuracy and efficacy of thoracic pedicle screws in scoUosis with patient-specific drill template. Med Biol Eng Comput 2012;50(7):751-758. doi: 10.1007/S11517-012-0900-1.
  39. Sugawara T., Higashiyama N., Kaneyama S., Takabatake M., Watanabe N., Uchida F., Sumi M., Mizoi K. Multistep pedicle screw insertion procedure with patient-specific lamina fit and-lock templates for the thoracic spine: clinical article. J Neurosurg Spine. 2013;19(2):185-190. doi: 10.3171/2013.4.SPINE121059.
  40. Takemoto M., Fujibayashi S., Ota E., Otsuki B., Kimura H., Sakamoto T., Kawai T., Futami T., Sasaki K., Matsushita T., Nakamura T., Neo M., Matsuda S. Additive-manufactured patient specific titanium templates for thoracic pedicle screw placement: novel designwithreduced contact area.E'MrSpme/. 2016,'25(6): 1698-1705. doi: 10.1007/s00586-015-3908-z.
  41. Pan Y, Lit G.H., Kuatig L., Wang B. Accuracy of thoracic pedicle screw placement in adolescent patients with severe spinal deformities: a retrospective study comparing drill guide template with free hand technique. Eur Spine J. 2018;27(2):319-326. doi: 10.1007/S00586-017-5410-2.
  42. Merc M., Drstvensek 1., Vogrin M., Brajlih T., Recnik G. A multi-level rapid prototyping drill guide template reduces the perforation risk of pedicle screw placement in the lumbar and sacral spine. Arch Orthop Trauma Surg. 2013;133(7):893-899. doi: 10.1007/S00402-013-1755-0.
  43. Azimifar F., Hassani K., Saveh A.H., Tabatabai Ghomshe F. A low invasiveness patient’s specific template for spine surgery. Proc Inst Mech Eng H. 2017;231(2):143-148. doi: 10.1177/0954411916682770.
  44. Liu K., ZhangQ., Li X., Zhao C., OuanX., Zhao R., Chen Z., Li Y.. Preliminary application of a multi-level 3D printing drill guide template forpedicle screw placement in severe and rigid scoliosis. Eur Spine J. 2017;26(6):1684-1689. doi: 10.1007/S00586-016-4926-1.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Травматология и ортопедия России, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».