RU2828969C1 - Способ хирургического лечения идиопатического сколиоза позвоночника с использованием 3D прототипирования модели позвоночника для введения транспедикулярных винтов - Google Patents
Способ хирургического лечения идиопатического сколиоза позвоночника с использованием 3D прототипирования модели позвоночника для введения транспедикулярных винтов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2828969C1 RU2828969C1 RU2024113092A RU2024113092A RU2828969C1 RU 2828969 C1 RU2828969 C1 RU 2828969C1 RU 2024113092 A RU2024113092 A RU 2024113092A RU 2024113092 A RU2024113092 A RU 2024113092A RU 2828969 C1 RU2828969 C1 RU 2828969C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spine
- model
- transpedicular screws
- patient
- transpedicular
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 238000003780 insertion Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000037431 insertion Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 206010039722 scoliosis Diseases 0.000 title abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 34
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 29
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000001144 postural effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 210000003195 fascia Anatomy 0.000 claims abstract description 8
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 claims abstract description 6
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000002224 dissection Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 claims abstract description 6
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 238000002559 palpation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 230000002792 vascular Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 201000002972 idiopathic scoliosis Diseases 0.000 claims description 10
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 5
- 206010033675 panniculitis Diseases 0.000 claims description 5
- 210000004304 subcutaneous tissue Anatomy 0.000 claims description 5
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 238000001949 anaesthesia Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 abstract 1
- 210000004003 subcutaneous fat Anatomy 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 6
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 5
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 206010058907 Spinal deformity Diseases 0.000 description 4
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 4
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 4
- 241001481833 Coryphaena hippurus Species 0.000 description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 3
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 229920005644 polyethylene terephthalate glycol copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 description 2
- 208000012902 Nervous system disease Diseases 0.000 description 1
- 208000035965 Postoperative Complications Diseases 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 210000004705 lumbosacral region Anatomy 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 230000036407 pain Effects 0.000 description 1
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для хирургического лечения идиопатического сколиоза позвоночника с использованием 3D-модели позвоночника с направителями для введения транспедикулярных винтов. Способ осуществляют с использованием 3D прототипирования модели позвоночника для введения транспедикулярных винтов. В предоперационный период методом многослойной спиральной компьютерной томографии пространственную визуализацию пораженных костных анатомических структур реконструируемого позвоночника пациента, проводят оценку методом магнитно-резонансной томографии состояния окружающих мягких тканей, сосудистых и нервных структур. Сохраняют результаты с образованием DICOM файлов. Выполняют формирование твердотельной STL демонстрационной 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника с использованием изготовленной демонстрационной 3D-модели позвоночника виртуального планирования этапов хирургической коррекции сколиотически деформированного позвоночника пациента с виртуальным определением точек введения в него транспедикулярных винтов металлофиксации в процессе предстоящего выполнения коррекции идиопатического сколиотического искривления с последующей разметкой данных точек. Выполняют определение уровней фиксации по постуральным рентгенограммам и 3D-модели позвоночника, введение спиц Киршнера в размеченные точки на макете позвоночника пациента. После осуществления анестезиологического пособия при положении пациента на животе выполняют разрез кожного покрова над остистыми отростками позвонков на один уровень выше и ниже предполагаемой зоны установки металлоконструкции в позвонке с последующим рассечением подкожной клетчатки и собственной фасции с доступом к позвоночнику. Выполняют имплантацию транспедикулярных винтов, визуальное сопоставление точек введения спиц в 3D-модель позвоночника и их угла наклона относительно остальных костных ориентиров и интраоперационных костных структур. Выполняют перфорации кортикальной пластинки шилом в области проекции корня дуги и формирование первичного отверстия. Проводят пальпацию с определением длины транспедикулярных винтов, выполнение нарезки резьбы под транспедикулярные винты и осуществление проведения транспедикулярных винтов в сформированные отверстия. Выполняют контроль корректности расположения транспедикулярных винтов с наглядным использованием ранее изготовленной 3D-модели позвоночника пациента с направителями. Размещают на головках установленных транспедикулярных винтов металлический фиксирующий стержнь металлофиксации с вогнутой стороны позвоночника с последующей его фиксацией гайками. Выполняют деротацию с использованием размещенного на головках установленных транспедикулярных винтов металлического фиксирующего стержня металлофиксации с выпуклой стороны позвоночника. Способ обеспечивает улучшение коррекции за счет использования 3D-модели позвоночника с направителями для введения транспедикулярных винтов. 12 ил., 1 пр.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для хирургического лечения идиопатического сколиоза позвоночника с использованием 3D-модели позвоночника с направителями для введения транспедикулярных винтов и может быть использовано при лечении пациентов с деформациями позвоночника в условиях травматологических, хирургических и других стационаров.
Уровень техники
Из уровня техники известны различные подходы, направленные на лечение идиопатического сколиоза позвоночника с использованием введения транспедикулярных винтов, например, среди патентных документов известны:
СПОСОБ ХИРУРГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ТЯЖЕЛЫХ ФОРМ СКОЛИОЗА, патент РФ №2582048. Производят установку крючков блоков крепления двухпластинчатого эндокорректора под дужки позвонков, начиная от грудного к поясничному отделу позвоночника, при этом на концах деформации устанавливают две пары крючков подряд на смежных позвонках, а последующие крючки устанавливают через один позвонок. После фиксации крючков производят профилирование пластин эндокорректора и установку динамических фиксаторов к резьбовым стойкам эндокорректора на всех уровнях деформации, кроме апикального позвонка, который стабильно фиксируют к пластине. После стягивания конструкции эндокорректора в его ложе устанавливают дренажи и послойно ушивают рану. После прекращения роста позвоночника производят разрез кожи по старому рубцу и демонтаж двухпластинчатого эндокорректора, удаление суставных отростков хрящевого слоя, декортикацию полудужек, суставных и поперечных отростков позвонков. Устанавливают двухстержневой эндокорректор с транспедикулярной фиксацией позвоночника. Укладывают аутокость-крошку, полученную при декортикации, в ложе эндокорректора. Устанавливают дренажи и послойно ушивают рану. Способ позволяет уменьшить неудобство для пациентов, уменьшить нарушения статических и динамических характеристик позвоночного столба;
Способ интраоперационной коррекции сколиотических деформаций позвоночника, патент РФ №2726047. После доступа к позвоночнику с вогнутой стороны сколиоза в дистальные и проксимальные транспедикулярные винты-базы устанавливают временные короткие стержни, на которых предварительно смонтирована С-рама репозиционного устройства, с помощью которого проводят постепенную дозированную тракцию позвоночного столба. В головки транспедикулярных винтов, введенных на протяжении основной сколиотической дуги с вогнутой стороны сколиоза, устанавливают короткий стержень, предварительно изогнутый в соответствии с деформацией позвоночника и его физиологическими изгибами, с помощью которого производят посильную деротацию деформации позвоночника. После чего короткий стержень фиксируют на винтах. Затем с выпуклой стороны сколиотической дуги в транспедикулярные винты устанавливают длинный стержень и осуществляют дополнительную посильную коррекцию сколиоза с помощью компрессии между винтами. После чего длинный стержень жестко фиксируют в головках транспедикулярных винтов, производят демонтаж репозиционного устройства и заменяют все короткие стержни с вогнутой стороны сколиоза на длинный стержень, который жестко фиксируют в головках транспедикулярных винтов. Способ обеспечивает высокую эффективность лечения сколиотических деформаций позвоночника, снижение травматичности и длительности операции за счет обеспечения управляемых репозиционных возможностей и последующей надежной стабилизации позвоночного столба;
СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ДЕФОРМАЦИИ ПОЗВОНОЧНИКА по патенту РФ №2506919. После послойного доступа к задним отделам позвоночника устанавливают в позвонки с двух сторон опоры для продольных стержней с последующей фиксацией их после коррекции деформации. Причем винты устанавливают транспедикулярно билатерально в опорные винтовые точки фиксации со стороны вогнутой части основной дуги деформации. Укладывают продольно проксимальный и дистальный стержни, предварительно изогнутые по траектории деформации, которые соединяют коннектором в области переходного отдела между основной и вторичной дугой. Головки винтов подводят к стержням и фиксируют гайками с сохранением их подвижности. Далее производят независимый деротационный маневр по проксимальному и дистальному стержням в противоположных направлениях в направлении, обратному направлению торсии позвонков. Для сохранения степени коррекции сначала затягивают гайки на винтах, затем гайки на коннекторе. После укладки продольного стержня с противоположной стороны жесткость конструкции дополняют поперечными балками.
Однако известные методы и способы не позволяют добиться наиболее точной позиции транспедикулярного винта в ножке позвонка по траектории педикулы (по самому ее центру) требуя при этом использование интраоперационной навигации, что не всегда представляется возможным.
Ближайшим к заявляемому решению является известный способ хирургического лечения идиопатического сколиоза позвоночника с использованием комбинированного введения транспедикулярных винтов, описанный в патенте РФ №2802396, заключающийся в определении предоперационный период методом многослойной спиральной компьютерной томографии пространственной визуализации пораженных костных анатомических структур реконструируемого позвоночника пациента, далее методом магнитно-резонансной томографии оценивают состояние окружающих мягких тканей, сосудистых и нервных структур, затем результаты многослойной спиральной компьютерной томографии анатомических особенностей строения сколиотически деформированного позвоночника пациента сохраняют в формате DICOM и переносят в Dolphin Imaging с образованием DICOM-файлов, выполняют формирование твердотельной STL демонстрационной 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника из биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала, в качестве которого используют акрилонитрилбутадиенстирол ABS, или полиэтилентерефталат с гликолем PET-G, или полилактид PLA, выполняют с использованием изготовленной демонстрационной 3D-модели позвоночника виртуальное планирование этапов хирургической коррекции сколиотически деформированного позвоночника пациента с виртуальным определением точек введения в него транспедикулярных винтов металлофиксации в процессе предстоящего выполнения коррекции идиопатического сколиотического искривления, после осуществления анестезиологического пособия при положении пациента на животе выполняют разрез кожного покрова над остистыми отростками позвонков на один уровень выше и ниже предполагаемой зоны установки металлоконструкции в позвонке с последующим рассечением подкожной клетчатки и собственной фасции с доступом к позвоночнику, выполняют имплантацию транспедикулярных винтов, при этом осуществляют подготовку каналов для размещения транспедикулярных винтов с использованием техники «free-hand», выполняют перфорацию кортикальной пластинки шилом в области проекции корня дуги, осуществляют формирование первичного отверстия, проводят пальпацию филером с определением длины транспедикулярных винтов, выполняют нарезку резьбы под транспедикулярные винты с использованием метчика и осуществляют проведение транспедикулярных винтов в сформированные отверстия, затем интраоперационно выполняют с использованием электронно-оптического преобразователя контроль корректности расположения транспедикулярных винтов с наглядным использованием ранее изготовленной 3D-модели позвоночника пациента, затем размещают на головках установленных транспедикулярных винтов металлический фиксирующий стержень металлофиксации с вогнутой стороны позвоночника с последующей его фиксацией гайками, после чего на вершину деформации воздействуют механическим давлением, затем производят деротацию с использованием размещенного на головках установленных транспедикулярных винтов металлического фиксирующего стержня металлофиксации с выпуклой стороны позвоночника, выполняют послойное ушивание рассеченных мышц и фасции послеоперационной раны. Недостатками известного способа являются Известен способ лечения идиопатического сколиоза, включающий использование комбинированного введения транспедикулярных винтов, (ссылка на патент №2802396).
Однако известный способ при своем использовании обладает следующими недостатками:
- в недостаточной степени обеспечивает оптимальную траекторию проведения транспедикулярного винта.
- недостаточно обеспечивает отсутствие высокой частоты мальпозиции транспедикулярных винтов, с развитием послеоперационных осложнений,
- недостаточно обеспечивает раннюю социальную реабилитацию пациента.
Раскрытие изобретения
Технической проблемой, на которую направлено настоящее изобретения, является обеспечение надежного способа хирургического лечения идиопатического сколиоза позвоночника с использованием 3D-модели позвоночника с направителями для введения транспедикулярных винтов.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является осуществление более лучшей по сравнению с аналогичными способами коррекции за счет использования 3D-модели позвоночника с направителями для введения транспедикулярных винтов
Технический результат достигается тем, что предложен способ хирургического лечения идиопатического сколиоза позвоночника с использованием 3D прототипирования модели позвоночника для введения транспедикулярных винтов включает определение в предоперационный период методом многослойной спиральной компьютерной томографии пространственную визуализацию пораженных костных анатомических структур реконструируемого позвоночника пациента, оценку методом магнитно-резонансной томографии состояния окружающих мягких тканей, сосудистых и нервных структур, сохранение результатов многослойной спиральной компьютерной томографии анатомических особенностей строения сколиотически деформированного позвоночника пациента с образованием DICOM файлов, выполнение формирования твердотельной STL демонстрационной 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника, выполнение с использованием изготовленной демонстрационной 3D-модели позвоночника виртуального планирования этапов хирургической коррекции сколиотически деформированного позвоночника пациента с виртуальным определением точек введения в него транспедикулярных винтов металлофиксации в процессе предстоящего выполнения коррекции идиопатического сколиотического искривления с последующей разметкой данных точек, определение уровней фиксации по постуральным рентгенограммам и 3D-модели позвоночника, введение спиц Киршнера в размеченные точки на макете позвоночника пациента, выполнение после осуществления анестезиологического пособия при положении пациента на животе разреза кожного покрова над остистыми отростками позвонков на один уровень выше и ниже предполагаемой зоны установки металлоконструкции в позвонке с последующим рассечением подкожной клетчатки и собственной фасции с доступом к позвоночнику, выполнение имплантации транспедикулярных винтов, визуальное сопоставление точек введения спиц в 3D-модель позвоночника и их угла наклона относительно остальных костных ориентиров и интраоперационных костных структур, выполнение перфорации кортикальной пластинки шилом в области проекции корня дуги и осуществление формирования первичного отверстия, проведение пальпации филером с определением длины транспедикулярных винтов, выполнение нарезки резьбы под транспедикулярные винты и осуществление проведения транспедикулярных винтов в сформированные отверстия, интраоперационное выполнение с использованием электронно-оптического преобразователя контроля корректности расположения транспедикулярных винтов с использованием ранее изготовленной 3D-модели позвоночника пациента с направителями, размещение на головках установленных транспедикулярных винтов металлического фиксирующего стержня металлофиксации с вогнутой стороны позвоночника с последующей его фиксацией гайками, выполнение деротации с использованием размещенного на головках, установленных транспедикулярных винтов металлического фиксирующего стержня металлофиксации с выпуклой стороны позвоночника.
Совокупность приведенных выше существенных признаков приводит к тому, что:
способ обеспечивает надежное анатомическое восстановление формы и опорной функции позвоночника, оптимальную траекторию проведения транспедикулярного винта, получение полноценного заднего спондилодеза с восстановлением конфигурации позвоночного канала, а также раннюю социальную реабилитацию пациента с обеспечением достаточного и необходимого повышения качества его жизни за счет особенностей выполнения способа.
Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется изображениями, схемами и фотографиями,
где на фиг.1 представлен 3D-макет позвоночника пациента. Пациент X.
На фигуре 2 обозначено определение точек введения транспедикулярных винтов на 3D-макете.
На фигуре 3 - обозначение точек фиксации на всех необходимых позвонках при помощи маркера.
На фигуре 4 представлен способ введения спицы в ее место введения на макете позвоночника.
На фигуре 5 показан визуальный контроль мальпозиции спицы на макете.
На фигуре 6 представлено введение остальных спиц в макет с подписанием уровней фиксации. Цифрой обозначены спицы с подписями уровня. Пациент Ш.
На фигуре 7 представлен общий вид макетов с введенными спицами. Пациент Ш.
На фигурах 8 и 9 представлены постуральные рентгенограммы позвоночников пациентов X и Ш.
На фигуре 10 показаны постуральные рентгенограммы пациента Ш после хирургической коррекции.
На фигуре 11 приведено определение уровней фиксации по постуральным рентгенограммам пациента Ш, где вертикальная линия является центральной крестцовая линия, стрелками указаны стабильные позвонки.
На фигуре 12 показано определение угла наклона относительно костных ориентиров. На фотографии представлены костные ориентиры, относительно которых определяется угол наклона. Цифрам обозначены: 1 - Остистые отростки позвонков; 2 - Поперечные отростки позвонков; 3 - Нижние суставные отростки вышележащих позвонков; 4 - Верхние суставные отростки нижележащих позвонков.
Осуществление изобретения
Ниже приведен пример конкретного выполнения устройства, который не ограничивает варианты его исполнения.
Существенные признаки, характеризующие предложенный способ хирургического лечения идиопатического сколиоза позвоночника с использованием 3D-модели позвоночника с направителями для введения транспедикулярных винтов определены следующей совокупностью:
- определение в предоперационный период методом многослойной спиральной компьютерной томографии пространственную визуализацию пораженных костных анатомических структур реконструируемого позвоночника пациента,
- оценка методом магнитно-резонансной томографии оценивают состояние окружающих мягких тканей, сосудистых и нервных структур,
- сохранение результатов многослойной спиральной компьютерной томографии анатомических особенностей строения сколиотически деформированного позвоночника пациента в формате DICOM и перенесение в Dolphin Imaging с образованием DICOM файлов,
- выполнение формирования твердотельной STL демонстрационной 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника из биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала фиг.1, в качестве которого используют акрил онитрилбутадиенстирол ABS, или полиэтилентерефталат с гликолем PET-G, или полилактид PLA,
- выполнение с использованием изготовленной демонстрационной 3D-модели позвоночника виртуального планирования этапов хирургической коррекции сколиотически деформированного позвоночника пациента с виртуальным определением точек введения в него транспедикулярных винтов фиг.2 металлофиксации в процессе предстоящего выполнения коррекции идиопатического сколиотического искривления, разметка точек введения на всем макете позвоночника фиг.3,
- определение уровней фиксации по постуральным рентгенограммам и 3D-модели позвоночника, на фигуре 11 показано определение уровней фиксации по постуральным рентгенограммам пациента Ш, при этом вертикальная линия является центральной крестцовая линия, стрелками указаны стабильные позвонки.
- введение спиц Киршнера в заранее определенные точки на макете позвоночника пациента, по наиболее оптимальной траектории, фиг.4, 5 6, 7,
- выполнение после осуществления анестезиологического пособия при положении пациента на животе разреза кожного покрова над остистыми отростками позвонков на один уровень выше и ниже предполагаемой зоны установки металлоконструкции в позвонке с последующим рассечением подкожной клетчатки и собственной фасции с доступом к позвоночнику,
- выполнение имплантации транспедикулярных винтов, при этом осуществление подготовки каналов для размещения транспедикулярных винтов с использованием техники «free-hand»,
- сопоставление визуально точек введения спиц в 3D-модель позвоночника и их угол наклона относительно остальных костных ориентиров и интраоперационных костных структур, данное сопоставление визуализировано на фиг 12, где на фотографии представлены костные ориентиры, относительно которых определяется угол наклона. Цифрами обозначены: 1 - Остистые отростки позвонков; 2 - Поперечные отростки позвонков; 3 - Нижние суставные отростки вышележащих позвонков; 4 - Верхние суставные отростки нижележащих позвонков. Ориентировки относительно 2-х структур (как правило, остистые и поперечные отростки) для данного действия достаточно.
- выполнение перфорации кортикальной пластинки шилом в области проекции корня дуги и осуществление формирования первичного отверстия,
проведение пальпации филером с определением длины транспедикулярных винтов,
- выполнение нарезки резьбы под транспедикулярные винты с использованием метчика и осуществление проведения транспедикулярных винтов в сформированные отверстия,
- выполнение интраоперационно выполняют с использованием электронно-оптического преобразователя контроля корректности расположения транспедикулярных винтов с наглядным использованием ранее изготовленной 3D-модели позвоночника пациента с направителями,
- размещение на головках установленных транспедикулярных винтовметаллического фиксирующего стержня металлофиксации с вогнутой стороны позвоночника с последующей его фиксацией гайками,
- выполнение деротации с использованием размещенного на головках, установленных транспедикулярных винтов металлического фиксирующего стержня металлофиксации с выпуклой стороны позвоночника.
Экспериментальные и клинические исследования предложенного способа хирургического лечения идиопатического сколиоза позвоночника с использованием 3D-модели позвоночника с направителями для введения транспедикулярных винтов показали его высокую эффективность.
Реализация изобретения
В предоперационный период определяют методом многослойной спиральной компьютерной томографии пространственную визуализацию пораженных костных анатомических структур реконструируемого позвоночника пациента. Методом магнитно-резонансной томографии оценивают состояние окружающих мягких тканей, сосудистых и нервных структур. Результаты исследований сохраняют в формате DICOM и переносят в Dolphin Imaging с образованием DICOM-файлов. Выполняют формирование твердотельной STL демонстрационной 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника из биологически совместимого и нетоксичного полимерного материала, в качестве которого используют акрилонитрилбутадиенстирол ABS, или полиэтилентерефталат с гликолем PET-G, или полилактид PLA. Выполняют с использованием изготовленной демонстрационной 3D-модели позвоночника виртуальное планирование этапов хирургической коррекции сколиотически деформированного позвоночника пациента с виртуальным определением точек введения в него транспедикулярных винтов металлофиксации в процессе предстоящего выполнения коррекции идиопатического сколиотического искривления. Определяют уровни фиксации по постуральным рентгенограммам и 3D-модели позвоночника. Осуществляют введение спиц Киршнера в заранее определенные точки на макете позвоночника пациента, по наиболее оптимальной, наиболее анатомичной траектории, таким образом, чтобы при введении винта не было мальпозиции и от кортикального слоя педикулы до винта оставалось не менее 1 мм костной ткани. Манипуляцию выполняют на всех необходимых уровнях фиксации. Для определения уровней фиксации проводится центральная крестцовая линия (вертикальная линия, которая делит крестец на две половины). Определяются проксимальный и дистальный стабильные позвонки, которые делятся пополам вертикальной линией. Фиксация будет включать в себя всю дугу от проксимального до дистального стабильного позвонка Фиг. 11. После осуществления анестезиологического пособия при положении пациента на животе выполняют разрез кожного покрова над остистыми отростками позвонков на один уровень выше и ниже предполагаемой зоны установки металлоконструкции в позвонке с последующим рассечением подкожной клетчатки и собственной фасции с доступом к позвоночнику. Выполняют имплантацию транспедикулярных винтов, при этом осуществляют подготовку каналов для размещения транспедикулярных винтов с использованием техники «free-hand». Сопоставляют визуально точку введения винтов (на макете четко видна точка введения относительно других костных структур (проблем с определением нет, так как в процессе доступа все костные структуры тщательно «очищаются»)) при этом угол наклона спицы Киршнера выступает из пластика на 7 см, что дает понимание о необходимом наклоне который тоже определяется визуально, точки введения спиц в 3D-модель позвоночника и их угол наклона относительно остальных костных ориентиров и интраоперационных костных структур. Выполняют перфорацию кортикальной пластинки шилом в области проекции корня дуги. Осуществляют формирование первичного отверстия, проводят пальпацию филером с определением длины транспедикулярных винтов. Выполняют нарезку резьбы под транспедикулярные винты с использованием метчика и осуществляют проведение транспедикулярных винтов в сформированные отверстия. Интраоперационно выполняют с использованием электронно-оптического преобразователя контроль корректности расположения транспедикулярных винтов с наглядным использованием ранее изготовленной 3D-модели позвоночника пациента. Размещают на головках, установленных транспедикулярных винтов металлический фиксирующий стержень металлофиксации с вогнутой стороны позвоночника с последующей его фиксацией гайками. На вершину деформации воздействуют механическим давлением. Производят деротацию с использованием размещенного на головках, установленных транспедикулярных винтов металлического фиксирующего стержня металлофиксации с выпуклой стороны позвоночника.
Выполняют послойное ушивание рассеченных мышц и фасции послеоперационной раны.
Примеры реализации изобретения
КЛИНИЧЕСКИЙ ПРИМЕР
Пациент Ш. 37 лет, с диагнозом: Идиопатический грудной сколиоз IV ст.
Угол деформации составил 95 градусов. Рентгенограмма представлена на фигуре 9.
Далее определяются точки фиксации по постуральным рентгенограммам и 3D-модели позвоночника Фиг. 11. для определения уровней фиксации проводится центральная крестцовая линия (вертикальная линия, которая делит крестец на две половины). Определяются проксимальный и дистальный стабильные позвонки, которые делятся пополам вертикальной линией. Фиксация будет включать в себя всю дугу от проксимального до дистального стабильного позвонка». Уровни фиксации для пациента по фигуре 11 - Th3 - L3. Далее происходит подготовка действия /условия инструмент направляющих на 3D-модели фигуры 1-7.
Выполняется изготовление 3D-модели позвоночника по его компьютерной томографии. Производится обработка изображения в различных графических редакторах, сохраняется в формате STL. Далее производится печать реальной 3D-модели из пластика путем послойного нанесения пластика. В конечном итоге получается прототип позвоночника пациента, который отображает реальную картину и характер деформации. Далее необходимо использовать силовое оборудование (дрель) и спицы Киршнера (диаметром 1.8 мм без упорной площадки). На пластиковом прототипе осуществляется разметка точек введения при помощи перманентного маркера. Далее производится введение спиц по всем точкам с учетом анатомии деформации, таким образом, чтобы не было мальпозиции (осуществляется зрительный контроль, т.к. металл будет виден на белой пластиковой модели).
Далее выполняется основной этап - дорсальная коррекция и стабилизация позвоночника на уровне Th3-L3, задний спондилодез аутокостью. Кровопотеря составила 600 мл. Продолжительность операции 2 часа 35 минут. Послеоперационный период протекал гладко, без осложнений. Неврологических осложнений после операции получено не было. По данным КТ после операции - мальпозиции винтов у данного пациента нет. Угол деформации после коррекции составил 69 градусов. Стоит отметить, что деформация у данного пациента ригидная, поэтому данный результат стоит считать успешным. Постуральные рентгенограммы после хирургии представлены на фигуре 10.
Тем самым заявляемое решение позволяет осуществлять более лучшую коррекцию, т.е. более правильное восстановление позвоночного канала, что позволяет раньше приступать к реабилитации, уменьшает болевой синдром пациента в раннем после операционном периоде и, как следствие, пациент сможет раньше приступить к рабочей деятельности.
Claims (1)
- Способ хирургического лечения идиопатического сколиоза позвоночника с использованием 3D прототипирования модели позвоночника для введения транспедикулярных винтов, характеризующийся тем, что включает определение в предоперационный период методом многослойной спиральной компьютерной томографии пространственную визуализацию пораженных костных анатомических структур реконструируемого позвоночника пациента, оценку методом магнитно-резонансной томографии состояния окружающих мягких тканей, сосудистых и нервных структур, сохранение результатов многослойной спиральной компьютерной томографии анатомических особенностей строения сколиотически деформированного позвоночника пациента с образованием DICOM файлов, выполнение формирования твердотельной STL демонстрационной 3D-модели позвоночника с отображением всех пораженных костных анатомических структур и аномалий позвоночника, выполнение с использованием изготовленной демонстрационной 3D-модели позвоночника виртуального планирования этапов хирургической коррекции сколиотически деформированного позвоночника пациента с виртуальным определением точек введения в него транспедикулярных винтов металлофиксации в процессе предстоящего выполнения коррекции идиопатического сколиотического искривления с последующей разметкой данных точек, определение уровней фиксации по постуральным рентгенограммам и 3D-модели позвоночника, введение спиц Киршнера в размеченные точки на макете позвоночника пациента, выполнение после осуществления анестезиологического пособия при положении пациента на животе разреза кожного покрова над остистыми отростками позвонков на один уровень выше и ниже предполагаемой зоны установки металлоконструкции в позвонке с последующим рассечением подкожной клетчатки и собственной фасции с доступом к позвоночнику, выполнение имплантации транспедикулярных винтов, визуальное сопоставление точек введения спиц в 3D-модель позвоночника и их угла наклона относительно остальных костных ориентиров и интраоперационных костных структур, выполнение перфорации кортикальной пластинки шилом в области проекции корня дуги и осуществление формирования первичного отверстия, проведение пальпации филером с определением длины транспедикулярных винтов, выполнение нарезки резьбы под транспедикулярные винты и осуществление проведения транспедикулярных винтов в сформированные отверстия, интраоперационное выполнение с использованием электронно-оптического преобразователя контроля корректности расположения транспедикулярных винтов с использованием ранее изготовленной 3D-модели позвоночника пациента с направителями, размещение на головках установленных транспедикулярных винтов металлического фиксирующего стержня металлофиксации с вогнутой стороны позвоночника с последующей его фиксацией гайками, выполнение деротации с использованием размещенного на головках установленных транспедикулярных винтов металлического фиксирующего стержня металлофиксации с выпуклой стороны позвоночника.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2828969C1 true RU2828969C1 (ru) | 2024-10-21 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2620355C1 (ru) * | 2015-12-30 | 2017-05-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр Российской Федерации - Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна Федерального медико-биологического агентства" (ФГБУ "ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России") | Способ установки винтов для транспедикулярной стабилизации позвоночника |
WO2019112917A1 (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-13 | Carlsmed, Inc. | Systems and methods for multi-planar orthopedic alignment |
RU2750415C1 (ru) * | 2020-11-12 | 2021-06-28 | Александр Андреевич Снетков | Способ изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями |
RU2800943C1 (ru) * | 2023-04-11 | 2023-08-01 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ предоперационного планирования установки транспедикулярных винтов при идиопатическом сколиозе |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2620355C1 (ru) * | 2015-12-30 | 2017-05-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Государственный научный центр Российской Федерации - Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна Федерального медико-биологического агентства" (ФГБУ "ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России") | Способ установки винтов для транспедикулярной стабилизации позвоночника |
WO2019112917A1 (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-13 | Carlsmed, Inc. | Systems and methods for multi-planar orthopedic alignment |
RU2750415C1 (ru) * | 2020-11-12 | 2021-06-28 | Александр Андреевич Снетков | Способ изготовления предоперационной модели позвоночника у детей с врожденными аномалиями развития и деформациями |
RU2802396C1 (ru) * | 2022-10-28 | 2023-08-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ ТО им. Н.Н. Приорова" Минздрава России) | Способ хирургического лечения идиопатического сколиоза позвоночника с использованием комбинированного введения транспедикулярных винтов |
RU2800943C1 (ru) * | 2023-04-11 | 2023-08-01 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ предоперационного планирования установки транспедикулярных винтов при идиопатическом сколиозе |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Senkoylu A, Cetinkaya M, Daldal I, Necefov E, Eren A, Samartzis D. Personalized Three-Dimensional Printing Pedicle Screw Guide Innovation for the Surgical Management of Patients with Adolescent Idiopathic Scoliosis. World Neurosurg. 2020 Dec;144:e513-e522. Su P, Zhang W, Peng Y, Liang A, Du K, Huang D. Use of computed tomographic reconstruction to establish the ideal entry point for pedicle screws in idiopathic scoliosis. Eur Spine J. 2012 Jan;21(1):23-30. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10856913B2 (en) | Odontoid bullet | |
RU2479274C1 (ru) | Способ перкутанной транспедикулярной фиксации позвоночника с пункционной вертебропластикой в лечении пациентов с распространенным остеопорозом и множественными метастатическими поражениями позвоночника | |
Pisapia et al. | Navigated odontoid screw placement using the O-arm: technical note and case series | |
Yoshii et al. | Cervical pedicle screw placement using intraoperative computed tomography imaging with a mobile scanner gantry | |
Wang et al. | Pediatric lumbar pedicle screw placement using navigation templates: a cadaveric study | |
RU2828969C1 (ru) | Способ хирургического лечения идиопатического сколиоза позвоночника с использованием 3D прототипирования модели позвоночника для введения транспедикулярных винтов | |
JP2012533383A (ja) | 手術用アクセス装置 | |
Snetkov et al. | Analysis of the 3D prototyping in the surgical correction of congenital kyphoscoliosis | |
Singh et al. | History of posterior thoracic instrumentation | |
Scheufler et al. | Percutaneous multilevel decompressive laminectomy, foraminotomy, and instrumented fusion for cervical spondylotic radiculopathy and myelopathy: assessment of feasibility and surgical technique | |
RU2678467C1 (ru) | Способ выполнения транспедикулярной фиксации нижнешейного отдела позвоночника | |
RU2620355C1 (ru) | Способ установки винтов для транспедикулярной стабилизации позвоночника | |
RU2802396C1 (ru) | Способ хирургического лечения идиопатического сколиоза позвоночника с использованием комбинированного введения транспедикулярных винтов | |
RU2798704C1 (ru) | Способ хирургической фиксации зоны двухстороннего спондилолиза L5 позвонка с использованием металлического фиксирующего устройства | |
RU146982U1 (ru) | Транспедикулярный винт | |
RU2796889C1 (ru) | Способ хирургической фиксации зоны двухстороннего спондилолиза L5 позвонка с использованием фиксирующего устройства с транспедикулярными полиаксиальными винтами | |
RU2726047C1 (ru) | Способ интраоперационной коррекции сколиотических деформаций позвоночника | |
CN118267068B (zh) | 一种脊柱固定系统及装置 | |
RU2747071C1 (ru) | Способ введения транспедикулярных винтов в грудном и поясничном отделах позвоночника | |
RU2784945C1 (ru) | Способ хирургического лечения повреждений заднего полукольца таза с вертикальным смещением с использованием позвоночно-тазовой фиксации | |
RU2804846C1 (ru) | Способ хирургической коррекции наклона таза у детей при нервно-мышечном и синдромальном сколиозе | |
RU2721885C1 (ru) | Малоинвазивный способ стабилизации при оскольчатых переломах позвонка грудо-поясничного отдела позвоночника | |
RU2508906C1 (ru) | Способ диагностики состояния задней продольной связки средней опорной структуры позвоночника при повреждениях грудного и поясничного отделов позвоночного столба | |
Niu et al. | Clinical effect of individualized 3D printing guide assisted placement of upper cervical pedicle screw | |
RU92611U1 (ru) | Устройство для проведения резьбовых винтов при транспедикулярной фиксации позвонков |