СПОСОБ ПРЕДОПЕРАЦИОННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОТЯЖЕННОСТИ ДОРСАЛЬНОГО СПОНДИЛОДЕЗА ПРИ ВРОЖДЕННЫХ ПРОГРЕССИРУЮЩИХ ДЕФОРМАЦИЯХ ПОЗВОНОЧНИКА Российский патент 2004 года по МПК A61B17/56 

Изобретение относится к медицине, а именно к оперативной ортопедии, и может быть использовано в комплексе радикальных корригирующих операций при врожденных сколиотических деформациях позвоночника.

Известен способ предоперационного планирования при идиоматическом сколиозе King H. A. , et al. The selection of fusion levels in thoracic idiopathic scoliosis //.J. Bone Jt. Surg. 1983 -V. 65-A, 9.-Р.1302-1313.

King H.A. с соавторами выделил пять типов грудных идиоматических сколиозов. создал собственную классификацию по типу деформации "Классификация Кинга" и для каждого типа определил протяженность зоны инструментального дорсального спондилодеза. Автор метода использует бисегментарный инструментарий Харрингтона для коррекции и стабилизации сколиотической деформации. Первичную кривизну и ее конечные позвонки определяют по спондилограммам, сделанным в положении больного стоя, а величину дуги выражают в градусах по методу Cobb (1948). Точки приложения усилий и протяженность дорсального спондилодеза определяют до операции. Зона дорсального спондилодеза распространяется на первичную дугу деформации и несколько уровней вторичного компенсаторного противоискривления.

Для определения стратегических зон планирования используется определение основных элементов: концевого верхнего и концевого нижнего позвонка дуги искривления, "стабильного позвонка", нейтрального позвонка.

Способ предоперационного планирования с использованием инструментария Харрингтона не потерял своей актуальности и популярности в настоящее время. Автор способа определил и заложил основные понятия в самом процессе предоперационного планирования коррекции деформаций позвоночника.

Способ планирования Кинга имеет как преимущества, так и недостатки. Основными недостатками способа является то, что. планирование предназначено сугубо для идиопатического сколиоза и осуществляется преимущественно для грудных сколиотических деформаций, исключая все другие локализации деформации. Коррекции и стабилизации подвергается первичная дуга и несколько уровней вторичного компенсаторного противоискривления. Кроме того, способ был разработан и применяется для предоперационного планирования преимущественно при идиопатическом сколиозе, используя принцип частичной или полной самокоррекции противоискривления, для дорсального спондилодеза и инструментария, не использующего сегментарной коррекции. В настоящий момент "способ Кинга" не может обеспечить необходимый объем предоперационного планирования, так как он не рассчитан на планирование при врожденных деформациях позвоночника с присутствием выраженных структурных изменений и второстепенных аномалий развития позвоночника. Современные эндокорректоры используют принципы полисегментарной разнонаправленной коррекции всей протяженности деформации и могут восполнить недостатки, свойственные ранее использованным способам планирования, рассчитанных на применение инструментария дистрагирующего и контрагирующего типа.

Известен способ предоперационного планирования при идиопатическом сколиозе Margulies J. Y. et al. Corrections of spinal deformities: an algorithm for selection of instrumentations levels and degree of curve reduction. // 10-th international congress GICD Seoul - Korea, 1993. P.53-61. Данный способ существует для применения полисегментарных позвоночных имплантатов при грудных и грудопоясничных локализациях идиопатических сколиотических деформаций, использование которого позволяет снизить частоту встречающихся сложностей в этой тематике.

Способ использует в качестве предоперационного планирования уже известные понятия: верхний и нижний концевой позвонок дуги, стабильный позвонок, нейтральный позвонок, баланс позвоночника. Для планирования авторы используют схему Кинга.

Основными недостатками способа Margulies J.Y. является то, что способ предполагает использование полисегментарного инструментария с возможностью сегментарной коррекции различных отделов сколиотической деформации позвоночника, а планирование проводится по устаревшей схеме Кинга для использования инструментария дистрагирующего и контрагирующего типа. Кроме того, способ планирования допускает оставление нескольких уровней или всего противоискривления некорригированным, т. е. не включенным в блок, рассчитывая тем самым на последующую самокоррекцию и самокомпенсацию, что при врожденных сколиотических деформациях происходит крайне редко.

Наиболее близким к заявляемому является способ выбора уровня инструментального спондилодеза для исправления деформации позвоночника при идиопатическом сколиозе (Zeller R. et al. The Technique of the New Horizon: How we operate on adolescent idiopathic scoliosis (1997)). Принципом способа является создание баланса туловища за счет исправления и стабилизации основной сколиотической деформации, а также компенсаторного противоискривления позвоночника полисегментарными позвоночными имплантами.

Определение протяженности дорсального спондилодеза проводят на основе определения мобильности всех отделов сколиотической деформации позвоночника. Планирование применяется для коррекции подросткового идиопатического сколиоза грудной и грудопоясничной локализации. В протяженность дорсального блока входит первичная дуга и компенсаторное противоискривление в зависимости от определенных параметров мобильности парагиббарных отделов деформации.

Для определения верхней и нижней границы спондилодеза проводится серия функциональных спондилограмм с форсированными наклонами деформириванного позвоночника. Способ предусматривает определение верхней границы спондилодеза при первичной грудной дуге с помощью выполнения функциональных спондилограмм верхнегрудного отдела позвоночника в прямой проекции с наклоном деформированного отдела в сторону выпуклости. Далее на прямых спондилграммах сравнивают величину полудуги (основной дуги) - В и величину верхнегрудного противоискривления - А на функциональных снимках. Если разница между двумя этими величинами (А-В) составляет менее 17 градусов - деформация верхнегрудного отдела считается мобильной и не требует инструментального, дорсального спондилодеза. В этом случае можно рассчитывать на самостоятельное исправление верхнегрудного отдела позвоночника. Если разница между двумя этими величинами составляет более 17 градусов - деформация верхнегрудного отдела считается ригидной и требует инструментальной коррекции и стабилизации.

Нижняя граница дорсального спондилодеза основной дуги определяется по нижнему стабильному позвонку в составе дуги. Если ниже основной дуги присутствует ригидное компенсаторное противоискривление, то нижней границей снондилодеза становится нижний концевой позвонок противоискривления. В случае выраженной ригидности компенсаторного противоискривления ниже первичной дуги происходит блокирование этого парагиббарного отдела сколиотической деформации.

Существенным недостатком способа представляется то, что планирование предназначено для мобильных идиопатических деформаций грудного и грудопоясничного отделов позвоночника. Способ не рассчитан на планирование при врожденных сколиотических деформациях, имеющих грубые структурные изменения и второстепенные аномалии развития парагиббарных отделов позвоночника.

Задачей изобретения является разработать способ планирования протяженности дорсального спондилодеза у больных с врожденными прогрессирующими сколиотическими деформациями позвоночника.

При решении поставленной задачи имеет место положительный эффект.

Лечебный - уменьшение числа случаев послеоперационного прогрессирования деформации, развития декомпенсации туловища и необходимость повторных вмешательств. От применения способа можно ожидать более выраженный косметический эффект. Экономический - снизятся затраты на повторные вмешательства ввиду большого количества хороших результатов хирургического лечения. Снизится количество проведенных койкодней в клинике. Произойдет снижение затрат на хирургический инструментарий, расходные хирургические материалы, анестезиологическое обеспечение операций, медикаментозную терапию в до- и послеоперационном периоде. Социальный - прекращение послеоперационного прогрессиривания деформации и отсутствие декомпенсации туловища, а также выраженный косметический эффект приведут к более высокому уровню качества жизни у больных, подвергнутых хирургическому лечению прогрессирующих деформаций позвоночника и их социальной адаптации.

Технический результат достигается за счет того, что способ предоперационного планирования разработан для врожденных прогрессирующих ригидных сколиотических деформаций, имеющих в своем составе грубые структурные изменения и второстепенные аномалии развития парагиббарных отделов позвоночника. В зону дорсального спондилодеза входит первичная аномальная дуга и дуга компенсаторного противоискривления. Дорсальный спондилодез включает в себя грубо измененные отделы деформации и аномалии позвонков на всем протяжении деформации. Верхней и нижней границами блока являются задние опорные структуры позвонков, лишенные структурных изменений и второстепенных аномалий развития позвонков. Эффективную стабильность дорсальному блоку на всем протяжении деформации обеспечивает точное определение протяженности границ деформации и выполнение на это протяжении дорсального блока.

Поставленная задача решается за счет того, что в зону спондилодеза включают компенсаторное противоискривление, содержащее грубые структурные изменения и второстепенные аномалии развития позвоночника; протяженность спондилодеза зависит от локализации первичной аномальной сколиотической дуги. При верхнегрудной локализации первичной сколиотической дуги зона спондилодеза включает протяженное грудопоясничное противоискривление. При грудной первичной сколиотической дуге зона спондилодеза включает поясничное противоискривление и короткое верхнегрудное противоискривление. При грудопоясничной первичной сколиотической дуге зона спондилодеза включает верхнегрудное противоискривление. При поясничной первичной сколиотической дуге зона спондилодеза включает грудное противоискривление. При пояснично-крестцовой первичной дуге зона спондилодеза включает поясничный и грудной отдел позвоночника.

Способ осуществляется следующим образом. Способ планирования состоит из пяти рабочих схем, отражающих аномалии развития и деформации грудного и поясничного отделов позвоночника. К различным типам сколиотической деформации применены схемы планирования в зависимости от локализации вершины блокируемой основной дуги искривления, а также от включения в блок ее мобильных или ригидных парагиббарных отделов. Выделено 5 подтипов: верхнегрудной, грудной, грудопоясничной, поясничной, пояснично-крестцовой локализации деформации и в соответствии с этим предложены 5 алгоритмических блок-схем. Таким образом, определенному типу локализации деформации соответствует определенная схема предоперационного планирования. В соответствии с принципами планирования, представленными в способе, комперсаторное ригидное структурное противоискривление и первичная аномальная сколиотическая деформация должны быть подвергнуты дорсальному спондилодезу на всем протяжении. Такое сочетание может обеспечить гармоничный баланс позвоночника и прекращение прогрессирования врожденных сколиотических деформаций.

При этом верхнегрудная первичная сколиотическая дуга блокируется с протяженным грудопоясничным противоискривлением.

Грудная первичная сколиотическая дуга блокируется совместно с поясничным противоискривлением и возможно с коротким верхнегрудным противоискривлением.

Грудопоясничная первичная сколиотическая дуга блокируется совместно с верхнегрудным противоискривлением.

Поясничная первичная сколиотическая дуга блокируется совместно с грудным противоискривлением.

Пояснично-крестцовая первичная дуга подвергается протяженному спондилодезу, включающему поясничный и грудной отдел позвоночника.

Способ предоперационного планирования предназначен для хирургической коррекции врожденных прогрессирующих сколиогических деформаций позвоночника с помощью разных модификаций инструментария Cotrel-Dubousset (CDI) и различных дорсальных эндокорректоров, использующих принципы полисегментарной коррекции. Основной смысл предложенного способа в определении мобильности аномальной деформации и компенсаторных противоискривлений с помощью проведения серии функциональных спондилограмм, на основании которой выбирают адекватную протяженность спондилодеза. Для использования схемы предоперационного планирования, свойственной той или иной локализации деформации, необходимо определить основные ключевые характеристики деформации:
- локализация деформации по апикальному позвонку,
- присутствие компенсаторного противоискривления парагиббарных отделов,
- наличие аномалий развития позвоночника в дуге противоискривления,
- определение ригидности дуги противоискривления.

Рентгенография включает обзорные и функциональные спондилограммы. Обзорные спондилограммы в двух стандартных проекциях должны выполняться в положении стоя в соответствии с вертикальной линией отвеса, опущенной от остистого отростка С7 позвонка. Они позволяют оценить протяженность деформации, а также характер и локализацию аномалийно развитых позвонков. Функциональные спондилограммы выполняются и положении лежа на спине с форсированным наклоном в сторону выпуклости деформации. Эти спондилограммы позволяют оценить мобильность как основной дуги. так и компенсаторного противоискривления. Анализ функциональных спондилограмм происходит путем определения функционального компонента искривления (разница между величиной исходного искривления на снимках с отвесом и величиной искривления на функциональных спондилограммах). Мобильность отдела деформации определяется в процентах (%), и если эта цифра менее 50% от исходной величины, деформация считается ригидной.

Основная дуга при врожденных деформациях позвоночника обычно более или менее ригидная, а компенсаторное противоискривление при этом может не содержать аномальные позвонки, но могут встречаться варианты, когда противоискривление содержит в себе второстепенные или нейтральные аномалии развития позвонков, что необходимо учитывать при планировании оперативного вмешательства с тем, чтобы не нарушить баланс туловища в послеоперационном периоде.

Протяженность деформации определяют на спондилограммах в прямой проекции. Для этого выбирают верхнюю и нижнюю границу искривления по первому диску, который имеет клиновидность или последний верхний клиновидно деформированный межпозвонковый диск, образованный двумя соседними (каудальной и краниальной) замыкательными пластинками позвонков.

Определение величины деформации выполняется в соответствии с классическим методом Cobb (1948), однако при врожденных сколиозах и кифосколиозах применение этого метода иногда сопряжено с определенными трудностями, связанными со сложным характером аномалий позвонков.

Для определения верхней и нижней границы спондилодеза проводится серия функциональных спондилограмм с наклонами деформированного позвоночника. Данный способ предусматривает определение верхней границы спондилодеза при первичной грудной дуге с помощью выполнения функциональных спондилограмм верхнегрудного отдела позвоночника в прямой проекции с наклоном деформированного отдела в сторону, противоположную основной деформации. Далее на прямых спондилграммах сравнивают величину полудуги (основной дуги) - В и величину верхнегрудного противоискривления - А на функциональных снимках. Если разница между двумя этими величинами (А-В) составляет менее 17 градусов - деформация верхнегрудного отдела считается мобильной и не требует инструментального, дорсального спондилодеза. В этом случае можно рассчитывать на самостоятельное исправление верхнегрудного противоискривления. Если разница между двумя этими величинами составляет более 17 градусов - деформация верхнегрудного отдела считается ригидной и требует инструментальной коррекции и стабилизации.

Нижняя граница дорсального спондилодеза основной дуги определяется по нижнему стабильному позвонку в составе дуги. Если ниже основной дуги присутствует компенсаторное противоискривление, то нижней границей спондилодеза становится нижний концевой позвонок противоискривления. В зависимости от того, насколько мобильно окажется компенсаторное противоискривление ниже первичной дуги, происходит блокирование этого парагиббарного отдела сколиотической деформации.

Пример выполнения способа предоперационного планирования.

Больная Д. 10.03.87 г.р. находилась на лечении в клинике детской и подростковой вертебрологии научно-исследовательского института травматологии и ортопедии г. Новосибирска с 03.09.01 по 15.10.01. История болезни 2156/2001.

Из анамнеза известно, что деформация позвоночника замечена в возрасте 1,5 лет, получала консервативную терапию. Несмотря на проводимое лечение деформация позвоночника увеличивалась. В 7-8-летнем возрасте отмечено наибольшее увеличение деформации.

На спондилограммах угол правосторонней грудной сколиотической дуги от Th3 до Тh8 стоя 80^o, с наклоном в сторону дуги 80^o, кифоз грудного отдела 54^o, поясничный лордоз 56^o, грудопоясничное противоискривление от Th9 до L3 позвонка стоя 64^o, с наклоном в сторону левосторонней грудопоясничной дуги 28^o. Аномалии развития грудного отдела позвоночника: Тh5, Th7 правосторонние заднебоковые клиновидные полупозвонки с длинными свободными ребрами; 11 грудных позвонков; 11 ребер справа, 9 ребер слева; гипоплазия Th4-Th5, Th5-Th6, Th6-Th7, Th7-Th8 межпозвонковых дисков.

При неврологическом осмотре патологии не выявлено.

В клинике проведено полное клиническое и параклиническое обследование. Составлен план дальнейшего лечения деформации позвоночника. 07.09.01 состоялся клинический разбор, где был определен клинический диагноз и тактика оперативного лечения деформации позвоночника.

Учитывая полученные данные, больной определен диагноз: врожденный неосложненный прогрессирующий субкомпенсированный правосторонний грудной сколиоз IV степени с противоискривлением в грудопоясничном отделе позвоночника на почве аномалий развития грудного отдела позвоночника: Th5, Th7 правосторонние заднебоковые клиновидные полупозвонки. Задний правосторонний латеральный пологий реберный горб.

Принимая во внимание возраст больной, продолжающееся прогрессирование деформации, ее выраженность, ригидность больной показана оперативная коррекция деформации позвоночника в два этапа. Для повышения мобильности грудной дуги первым этапом показано выполнение мобилизующей дискэктомии на уровне грудной сколиотической дуги и межтеловой спондилодез аутокрошкой из резецированного по ходу доступа ребра для формирования переднего артифициального костного блока. Вторым этапом планируется коррекция деформации позвоночника инструментарием Cotrel-Dubousset-Horizon с задним спондилодезом аутотрансплантатами на протяжении доступа (из местных тканей).

Планирование.

Первый этап планирования.

Локализация деформации по апикальному позвонку.

Правосторонняя верхнегрудная сколиотическая деформация протяженностью от Th3 до Th8 позвонка с вершиной на уровне Th5 позвонка на почве аномалий развития грудного отдела позвоночника определена как первичная дуга.

Присутствие компенсаторного противоискривления парагиббарных отделов.

Основная верхнегрудная деформация имеет компенсаторнпе грудопоясничное противоискривление протяженностью от Th9 до L3 позвонка с вершиной на уровне Тh12 позвонка.

Определение границ деформации по методу Cobb (1948).

При измерении величины сколиотической деформации и кифотического компонента деформации была использована методика Кобба. Степень деформации определялась по В. Д. Чаклину. На прямых спондилограммах, используя метод определения границ деформации по Cobb (1948), определяем верхний конечный позвонок, которым является верхний позвонок в основной верхнегрудной дуге деформации. Для этого выявляем последний верхний позвонок, обращенный в сторону дуги, или последний верхний клиновидно деформированный межпозвонковый диск, образованный двумя соседними (каудальной и краниальной) замыкательными пластинками позвонков. Таким образом, последним позвонком, обращенным в сторону дуги и имеющим клиновидную форму соседнего межпозвонкового диска, является Th3 позвонок.

Для определения нижнего конечного позвонка основной дуги выявляем последний нижний позвонок, обращенный в сторону дуги и имеющий клиновидную форму межпозвонкового диска. Таким позвонком янляется Th8.

По тем же принципам определяем границы компенсаторного грудопоясничного противоискривления, но клиновидная форма дисков и наклон позвонков будут уже в противоположенную сторону. Верхним конечным позвонком противоискривления является Th9, а нижним конечным позвонком L3.

Определение мобильности основной дуги и парагиббарных отделов.

Для определения мобильности грудного отдела позвоночника была произведена спондилограмма грудного отдела позвоночника с наклоном вправо в положении лежа, величина грудной сколиотической дуги составила 80^o, исходно 80^o. Функциональный компонент деформации составил (80-80=0) 0^o, мобильность 0. Деформация определена как абсолютно ригидная.

Для определения мобильности поясничного отдела позвоночника была произведена спондилограмма поясничного отдела позвоночника с наклоном влево в положении лежа, величина поясничного противоискривления составила 28^o, исходно 64^o. Функциональный компонент деформации составил (64-28=36) 36^o, мобильность более 50%. Противоискривление определено как мобильное.

Функциональные снондилограммы поясничного отдела позвоночника в боковой проекции (сгибание и разгибание) проводят для определния функциональной сохранности поясничных дисков. Несостоятельные в функциональном отношении сегменты включаются в протяженность блока.

Введение корректив в зависимости от локализации, типа и характера аномалий позвонков и ребер.

Определяем основной (ключевой) порок развития, формирующий деформацию и "ответственный" за ее прогрессирование.

Верхнегрудная дуга имеет два Th5, Th7 правосторонних задне-боковых клиновидных полупозвонка с длинными свободными ребрами, которые входят и состав ocновной дуги, а Th5 является вершинным позвонком. Из этого следует, что наиболее значимые в механогенезе деформации аномальные позвонки расположены в пределах основной дуги. Остальные вышеперечисленные аномалии позвонков, межпозвонковых дисков и ребер не влияют на выбор протяженности спондилодеза. В протяженность дорсального спондилодеза полностью включена основная дуга и компенсаторное противоискривление.

Основным условием, необходимым для проведения корригирующих операций с дорсальными эндокорректорами, является нормальное развитие задних элементов позвонков, находящихся за пределами верхней и нижней границ зоны спондилодеза. Для этой цели в качестве точки опоры наиболее пригодна дуга позвонка.

Основная дуга является ригидной, так как на функциональных спондилограммах с наклоном в сторону дуги она не исправляется. Основная деформация имеет протяженное грудо-поясничное мобильное противоискривление, которое хорошо исправляется на функциональных спондилограммах и входит в зону блокирования. Следовательно, предоперационное планирование необходимо проводить по способу предоперационного планирования, для верхнегрудной аномалийцой дуги - с грудопоясничным противоискривлением.

Второй этап планирования с установкой различных типов крючков (элементов) эндокорректора выполнен стандартно в соответствии с авторской методикой Dubousset.

27.09.01 было выполнено двухэтапное хирургическое лечение: 1. Мобилизующая дискэктомия Th4-Th8, межтеловой спондилодез аутокостью. 2. Коррекция деформации позвоночника инструментарием Cotrel-Dubousset-Horizon, задний спондилодез Th2-L3 позвонков аутокостью.

Послеоперационный период протекал без осложнений, заживление швов первичное. Через две недели после операции больной была проведена контрольная спондилография. На обзорных спондилограммах определяется правосторонняя сколиотическая деформация протяженностью Th3-8 величиной 60^o стоя (исходно 80^o) 25% достигнутой коррекции. Компенсаторная левосторонняя сколиотическая деформация протяженностью Th9-L3 величиной 46^o стоя (исходно 64^o) 25% достигнутой коррекции. Конструкция CD-эндокорректора стабильна.

Изготовлен съемный ортопедический металлический фиксирующий корсет. Больная выписана в удовлетворительном состоянии для проведения динамического амбулаторного наблюдения.

Изобретение относится к медицине, а именно к оперативной ортопедии, и может быть использовано в комплексе радикальных корригирующих операций для планирования протяженности дорсального спондилодеза у больных с врожденными прогрессирующими деформациями позвоночника. Сущность: определяют мобильность деформированного позвоночника, локализацию деформации, в протяженность спондилодеза включают зону компенсаторного противоискривления, содержащую структурные изменения, аномалии развития позвоночника и зону первичной аномальной сколиотической дуги, зона спондилодеза зависит от локализации первичной сколиотической дуги. 5 з.п.ф-лы.

1. Способ предоперационного планирования протяженности дорсального спондилодеза при врожденных сколиотических деформациях позвоночника путем определения мобильности деформированного позвоночника и локализации деформации, отличающийся тем, что в протяженность спондилодеза включают зону компенсаторного противоискривления, содержащую структурные изменения, аномалии развития позвоночника и зону первичной аномальной сколиотической дуги.2. Способ предоперационного планирования по п.1, отличающийся тем, что при верхнегрудной локализации первичной сколиотической дуги зона спондилодеза включает протяженное грудопоясничное противоискривление.3. Способ предоперационного планирования по п.1, отличающийся тем, что при грудной первичной сколиотической дуге зона спондилодеза включает поясничное противоискривление и короткое верхнегрудное противоискривление.4. Способ предоперационного планирования по п.1, отличающийся тем, что при грудопоясничной первичной сколиотической дуге зона спондилодеза включает верхнегрудное противоискривление.5. Способ предоперационного планирования по п.1, отличающийся тем, что при поясничной первичной сколиотической дуге зона спондилодеза включает грудное противоискривление.6. Способ предоперационного планирования по п.1, отличающийся тем, что при пояснично-крестцовой первичной сколиотической дуге зона спондилодеза включает поясничный и грудной отдел позвоночника.