СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРАНСПЕДИКУЛЯРНОЙ ФИКСАЦИИ ПОЗВОНОЧНИКА В РАСТУЩЕМ ОРГАНИЗМЕ
TRANSPEDICULAR SPINE FIXATION SIMULATION IN GROWING ORGANISM

Изобретение относится к медицине, а именно к детской травматологии и ортопедии, и может быть использовано для моделирования транспедикулярной фиксации поясничного отдела позвоночника в растущем организме.
Изучение влияния транспедикулярной фиксации позвоночника на его рост и развитие в норме и при различных патологических процессах (травматическое повреждение позвоночника, сколиотическая деформация, дегенеративно-дистрофические заболевания) является весьма актуальной задачей. Однако в литературе не обнаружено способов транспедикулярной фиксации позвоночника у растущих экспериментальных животных.
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в создании экспериментальной модели транспедикулярной фиксации позвоночника в растущем организме.
Сущность изобретения заключается в достижении указанного технического результата в способе моделирования транспедикулярной фиксации позвоночника в растущем организме, согласно которому щенкам породы «лайка» в возрасте 3-х месяцев в 1-5 позвонки поясничного отдела позвоночника осуществляют введение по меньшей мере одного транспедикулярного винта через основание дуги в тело позвонка через ростковую зону, причем транспедикулярный винт вводят в площадку, сформированную на уровне основания верхнесуставного отростка, под углом 15-22° к сагиттальной плоскости и под углом 10-15° к горизонтальной плоскости в зависимости от уровня расположения позвонка.
Для данного способа фиксации были выбраны 1-5-й позвонки поясничного отдела позвоночника щенков породы «лайка» в возрасте 3-х месяцев, т.к. именно этот отдел позвоночного столба, его анатомо-антропометрические характеристики позволяют осуществить проведение транспедикулярного винта через основание дуги в тело позвонка через ростковую зону, представленную межуточным хрящом, без разрушения стенок основания дуги. По анатомическому строению область проведения транспедикулярного винта схожа со строением у детей 1,5-5 лет.
Собаки этого возраста находятся в фазе активного роста, что позволяет оценить влияние транспедикулярной фиксации на развитие позвоночника при различных ситуациях, моделируемых в эксперименте.
По данным компьютерной томографии были определены следующие параметры: точка введения винта, его пространственная ориентация (педикулярные углы), величина вертикального и горизонтального размеров основания дуг, длина винтового пути.
Точкой введения транспедикулярного винта является место, сформированное на уровне верхнесуставного отростка дугоотросчатого сустава поясничного позвонка.
Педикулярный угол α девиации винта к сагиттальной плоскости постепенно увеличивается от 15° до 22° с шагом 1-2° от первого к пятому поясничным позвонкам. Педикулярный угол β девиации винта составил 10-15°, постепенно нарастая в каудальном направлении с шагом 1-2°.
Величина вертикального размера основания дуги составила 11-12 мм, горизонтальный размер основания дуг - 3.6-4.5 мм. Исходя из размеров основания дуг, был выбран диаметр винта 3 мм, позволяющий осуществлять его проведение в поясничном отделе позвоночника без повреждения костных стенок основания дуги.
Длина основания дуги и переднезадний размер тела позвонка (длина винтового пути) нарастала в каудальном направлении от 17 мм до 21 мм, с шагом 1 мм. Величина длины резьбовой части транспедикулярного винта, позволяющая избежать перфорации винтом передней поверхности тела позвонка поясничного отдела позвоночника, составила 15 мм.
На фигурах 1 и 2 схематично представлены этапы выполнения способа.
Способ осуществляют следующим образом.
Положение животного на животе. Под общим наркозом осуществляют разрез вдоль остистых отростков в поясничном отделе позвоночника. Распатором осуществляют скелетирование задних костных структур и удаление связочного аппарата позвонков. Обнажают остистые отростки 1, дуги 2 и дугоотростчатые суставы 3 тел позвонков 4 (фиг.1 и 2). Формируют площадку 5 на месте верхнесуставного отростка дугоотросчатого сустава 3, скусывая его костными кусачками до уровня перехода в пластинчатую часть дуги. Шилом диаметром 1,5 мм с ограничителем глубины введения осуществляют формирование костного канала для введения винта 6 в зоне 5 с учетом педикулярных углов α и β. Продвигая шило через основание 7 дуги и далее в само тело 4 позвонка, мануально ощущают костные стенки канала, по которому идет шило. Шило вводят до уровня ограничителя на расстояние, равное длине основания дуги и 2/3 длины тела позвонка. Дополнительно проверяют правильность проведения шила пуговчатым зондом. После установки зонда в костный канал осуществляют рентгеновский контроль поясничного отдела позвоночника в боковой проекции. После этого удаляют зонд, устанавливают винт 6 диаметром 3 мм в зоне 5, и по сформированному костному каналу вводят его в тело позвонка. Повторно проводят рентгенографию поясничного отдела позвоночника в переднезадней и боковой проекциях. Осуществляют гемостаз. Рану послойно ушивают отдельными узловыми швами. Накладывают асептическую повязку.
Способ поясняется следующими примерами.
У 20 3-х месячных щенков породы лайка на уровне L3-L4 осуществлено проведение транспедикулярных винтов. Все животные были разделены на 4 группы, по 5 особей в каждой:
- группа №1 - проведение транспедикулярного винта диаметром 3 мм в тело L3 с одной стороны. Педикулярный угол α составил 18°, угол β - 12°;
- группа №2 - постановка двух транспедикулярных винтов в тело L3 позвонка. Педикулярный угол α составил 18°, угол β - 12°;
- группа №3 - установка транспедикулярной конструкции на уровне L3 и L4 с одной стороны. При введении винта в тело L3 педикулярный угол α был равен 18°, угол β - 12°. Педикулярные углы винта, проведенного в тело L4, были равны: α - 20° и β - 14°; Винты соединяли между собой стержнем, осуществляя, таким образом, фиксацию сегмента L3-L4;
- группа №4 - транспедикулярная фиксация на уровне L3 и L4 с обеих сторон. Педикулярные углы винтов, проведенных в тело позвонка, составили для L3 - α - 18° и β - 12°, для L4 - α - 20° и β - 14° соответственно.
Контроль положения винтов и металлоконструкции в ходе операции осуществляли при помощи рентгенограмм поясничного отдела позвоночника в прямой и боковой проекции. В последующем выполняли рентгенограммы позвоночника в двух проекциях 1 раз в три месяца, оценивая стабильность винтов и конструкции, а также позицию позвонков в зоне хирургического вмешательства, позвоночника в целом. Нахождение имплантата в организме животного продолжалось в течение 6 месяцев, то есть весь период активного роста собаки. После этого металлоконструкцию удаляли, за животными продолжали наблюдение еще в течение 3 месяцев, осуществляя однократно рентгенограмму поясничного отдела позвоночника в 2-х проекциях.
Результаты
В группе экспериментальных животных №1 с установленным винтом в тело L3 с одной стороны при рентгенологическом контроле у всех особей на протяжении всего периода наблюдения сохранялось стабильное правильное стояние винта, торсионных изменений тела позвонка L3 и деформации прилегающих сегментов не отмечалось. Во всех наблюдениях отсутствовала девиация винта латерально или медиально относительно основания дуги позвонка.
В группе экспериментальных животных №2 с установленными двумя транспедикулярными винтами в тело L3 позвонка во всех наблюдениях сохранялось правильное стояние винтов, их миграции не наблюдалось. Рентгенологически значимых изменений со стороны тела позвонка L3, торсионных изменений позвонка и прилегающих позвоночно-двигательных сегментов в период всего наблюдения за животными не отмечалось. У всех животных сохранялась стабильность со стороны установленных винтов.
В экспериментальной группе животных №3 с установленными транспедикулярными винтами в L3-L4 с одной стороны, соединенными стержнем, и корпородезом на этом же уровне, отмечалось правильное стояние винтов металлоконструкции, девиации винтов латерально или медиально относительно основания дуг позвонков не наблюдалось. Перелома и дестабилизации конструкции не отмечалось.
Торсионных изменений тел фиксированных позвонков и прилегающих позвоночно-двигательных сегментов не наблюдалось. В экспериментальной группе животных №4 отмечалось правильное стояние винтов металлоконструкции; девиации винтов латерально или медиально относительно основания дуг позвонков, перелома стержней и дестабилизации металлоконструкции не наблюдалось. Торсионных изменений тел фиксированных позвонков и прилегающих позвоночно-двигательных сегментов не происходило.
Проведенные серии опытов показали, что транспедикулярная фиксация не оказывает существенного отрицательного влияния на рост и развитие фиксированного позвоночно-двигательного сегмента у экспериментальных животных. Применение винтов, установленных как с одной, так и с обеих сторон, в том числе в сочетании с фиксацией позвоночно-двигательного сегмента стержнями, не приводит к развитию торсии позвонков, асимметрии роста их половин и стенозу позвоночного канала у экспериментальных животных.
Заявленный способ позволяет создать экспериментальную модель транспедикулярной стабилизации растущего позвоночно-двигательного сегмента, использование которой обеспечивает возможность изучения применения различных конструкций в норме и при патологических процессах (травматическое повреждение позвоночника, сколиотическая деформация, дегенеративно-дистрофические заболевания).