Деротация сколиотической деформации и грудной клетки с применением транспедикулярных винтов и набора инструментов для проведения корригирующего маневра позвоночника (vcm)

А.Г. Соснин, С.Г. Млявых, А.В. Леонтьев
ФГБУ «Нижегородский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии»

Соснин Андрей Геннадьевич – e-mail: nniito@rambler.ru

Широко используемый метод ротации стержня при хирургическом лечении идиопатического сколиоза (ИС) чрезвычайно эффективен при коррекции корональной деформации позвоночника. Двусторонняя апикальная деротационная техника с использованием инструментария для манипуляции на позвоночном столбе (МПС) позволяет достигнуть 3-плоскостной коррекции деформации позвоночника. Принцип двусторонней апикальной деротации позвоночного столба с применением четырехугольной рамы, сконфигурированной в апикальной зоне, деротационного инструментария VCM позволяет исправить деформацию в трех плоскостях. Манипулирование горизонтальными ручками системы обеспечивает апикальную деротацию позвоночного столба и соответствующие манипуляции с вертикальными ручками позволяют корригировать деформацию в сагиттальной плоскости.

Ключевые слова: идиопатический сколиоз, 3-D коррекция, билатеральная апикальная деротация, манипуляция на позвоночном столбе.

ВВЕДЕНИЕ

Библейские слова «Посмотри на дела Божьи – разве можно исправить то, что Бог искривил?» (Екклесиаст 7, 13) оставались справедливыми применительно к медицине в течение двух тысячелетий.

История лечения сколиоза гораздо продолжительнее истории ортопедии. Еще в папирусах, датированных 2500 г. до н. э., описаны заболевания и травмы позвоночника у строителей пирамид.

Новаторские идеи и технические возможности инструментария Cotrel-Dubousset (CD®), разработанного и внедренного в начале 1980-х годов, коренным образом изменили лечение деформаций позвоночника. Современные методы обследования (компьютерная и магнитно-резонансная томографии) позволили более точно понять природу трехмерной деформации позвоночника при сколиозе.

Более 30 лет, с началом использования инструментария CD®, несмотря на хорошую коррекцию деформации, оставалась самая труднокорригируемая часть деформации – ротационное смещение. Предложенный и вне дренный Yves Cotrel и Jean Dubousset деротационный маневр превосходно корригировал сколиотическую деформацию во фронтальной и сагиттальной плоскостях, но это был по существу трансляционный корригирующий маневр в аксиальной плоскости, с минимальной истинной деротацией апикального позвонка и изменением формы грудной клетки [1].

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: показать возможности деротационного инструментария при лечении сколиотической деформации III–IV степени у детей и подростков.

С начала нового тысячелетия во всем мире увеличивается количество оперативных вмешательств при лечении сколиозов, при которых стали использовать транспедикулярные винты и в грудном отделе позвоночника. Во многих центрах множество хирургов подтвердили эффективность этой техники для грудного отдела [2], позволяющей корригировать большие деформации из одного только заднего доступа [3, 4]. Кроме того, в последнее время пришло осознанное понимание того, что фиксация винтами всех трех колонн позвоночника в периапикальной области сколиотической деформации может обеспечить механизм для истинной апикальной деротации.

На основании биомеханических и клинических исследований был разработан набор инструментов для манипуляций на позвоночнике (VCM). Главная идея дорсального набора инструментов VCM (рис. 1) состоит в том, чтобы первоначально разбить на треугольные системы периапикальные педикулярные винты, затем соединить эти треугольные винтовые системы в «четырехгранный» каркас для максимальной периапикальной фиксации транспедикулярного винта, контроля и распределения напряжения [5]. С биомеханической точки зрения было установлено, что смещающее усилие и деротация с выпуклой стороны на периапикальных транспедикулярных винтах обеспечивают более эффективный и более безопасный деротационный маневр, чем манипуляция периапикальными винтами по вогнутой стороне [6] (рис. 2).

 

 РИС. 1. Установка треугольных винтовых систем с формированием «четырехгранного» каркаса.

  

РИС. 2. Схема приложения сил при выполнении безопасного деротационного маневра.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Перед планируемым оперативным вмешательством с целью получения необходимой информации в обязательном порядке применялись лучевые методы обследования: рентгенография позвоночного столба, включающая в себя выполнение снимков в положении стоя, лежа, с боковыми наклонами, с вытяжением. Информация, полученная при этом, важна для расчета углов деформации, определения степени деформации, предоперационного планирования и оценки мобильности позвоночного столба (рис. 3, 4). Спондилограммы выполнялись на цифровой рентгеновской установке Multix TOP (Siemens, Германия). Угол основной дуги деформации рассчитывался по методу Cobb [7].

 

РИС. 3. Спондилограммы для предоперационного планирования в положении стоя (фронтальная и сагиттальная проекции).

 

РИС. 4. Спондилограммы для предоперационного планирования в положении наклонов вправо и влево (функциональные снимки для расчета индекса мобильности, корригируемости деформации).

Использование компьютерной томографии обеспечивало более детальное изучение структуры, анатомии позвоночника, позволяло с особой точностью определить торсионные и ротационные изменения вершинного позвонка (рис. 5) и плоскостные размеры ножек и тел позвонков для подбора необходимых имплантов (рис. 6).

  

РИС. 5. Компьютерные томограммы для измерения торсионных и ротационных изменений вершинного позвонка.

Исследования проводились на 32-срезовом компьютерном томографе Aquilion (Toshiba, Япония) с помощью программы Vitrea 2 v4.0. Степень ротации апикального и двух смежных позвонков измерялась по методу Ааrо и Dahlborn [8, 10].

Инструменты VCM включают в себя деротирующий держатель импланта, который присоединяется к стенке головки монаксиального или мультиаксиального транспедикулярного винта, деротирующую соединяющую балку, которая связывается с деротирующими держателями имплантов и фиксируется с помощью муфт и рукояток деротирующей балки, которые объединяются между собой специальными связующими звеньями (рис. 7).

РИС. 6. Компьютерные томограммы для определения плоскостных размеров ножек и тел позвонков для подбора необходимых имплантов.

Сборка этой системы начинается с установки деротирующего держателя импланта на медиальную часть головки транспедикулярного винта, затем производится сжатие концов рычага. На держатели имплантов, фиксированных к транспедикулярным винтам, расположенным по вогнутой и выпуклой сторонам каждого позвонка, присоединяется деротирующая балка, на которой уже имеются фиксирующие муфты, которые плотно затягиваются на балке билатерально, обеспечивая таким образом ее жесткую фиксацию. При небольших мобильных деформациях может быть использована такая одноуровневая триангулярная система деротации; на деротирующую балку сверху и со стороны выпуклости дуги присоединяются рукоятки, что позволяет произвести деротирующий маневр на этом позвонке во время коррекции, производимой стержнем вогнутой стороны [9].

Как только четырехгранный каркас VCM смонтирован, этой системой можно произвести корригирующий маневр несколькими различными способами. Манипуляция ручками по выпуклой стороне деформации вентрально обеспечит чистую апикальную деротацию. Соответствующая манипуляция верхними рукоятками может также помочь в редукции лордотической деформации в области вершины дуги. Одновременно этим инструментарием выполняется и трансляционный маневр; при этом происходит изменение формы и грудной клетки, и в результате происходит медиализация вершины деформации по направлению к стержню, расположенному по вогнутой стороне дуги (рис. 8).

 

РИС. 7. Установка деротирующего держателя импланта, деротирующей соединяющей балки, связанной с деротирующими держателями имплантов с помощью муфт

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Впервые в России в октябре 2008 года в отделении микрохирургии позвоночника Нижегородского НИИ травматологии и ортопедии была выполнена деротация сколиотической деформации и грудной клетки (BAVD) с применением транспедикулярных винтов и с использованием набора инструментов для проведения корригирующего маневра позвоночника (VCM). За последние три года прооперированы 36 пациентов со сколиотической деформацией позвоночника c применением двусторонней апикальной позвоночной деротации и VCM. Дооперационная торсия вершинного позвонка в среднем составляла 53,7 градуса. После выполнения деротирующего маневра удалось уменьшить торсионные изменения в апикальной зоне более чем на 56%, что в среднем составило 30,1 градуса.

 РИС. 8. Общий вид «четырехгранного» каркаса в сборе. Выполнение апикальной деротации и трансляционного маневра.

ОБСУЖДЕНИЕ

Развитие нашего представления о трехмерных аспектах патологии позвоночника за последние 30 лет привело к существенным продвижениям в ее хирургической коррекции за счет:

  • разработки и внедрения различных имплантов для внутренней фиксации позвоночника и расширения показания для их использования;
  • уменьшения потребности в послеоперационной внешней иммобилизации, что способствует более быстрому возвращению пациента к нормальной активности;
  • разработки принципиально сходных эффективных оперативных стратегий для лечения деформаций как у юных, так и у взрослых пациентов;
  • улучшения отдаленных результатов, включая качество жизни и косметический эффект.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Инструментарий VCM не только обеспечивает возможность наилучшим образом манипулировать в периапикальной области позвоночника, но также и вызывает соответствующую коррекцию грудного реберного гиббуса и выпуклости в поясничной области.

ЛИТЕРАТУРА

1. Lenke L.G., Bridwell K.H., Baldus C., Blanke K. Analysis of pulmonary function and axis rotation in adolescent and young adult idiopathic scoliosis patients treated with Cotrel-Dubousset instrumentation. J Spinal Disord. 1992. № 5 (1). Р. 16-25.

2. Kim Y.J., Lenke L.G., Bridwell K.H. et al. Free hand pedicle screw placement in the thoracic spine: Is it safe? Spine. 2004. № 29 (3). Р. 333-341.

3. Kuklo T.R., Lenke L.G., O'Brien M.F. Accuracy and efficacy of thoracic pedicle screws in curves more than 90°. Spine. 2005. № 30 (2). Р. 222-226.

4. Luhmann S.J., Lenke L.G., Kim Y.J., et al. Thoracic adolescent idiopathic scoliosis curves between 70° and 100°: Is anterior release necessary? Spine. 2005. № 30 (18). Р. 2061-2067.

5. Kuklo T.R., Potter B.K., Polly D.W. Jr, Lenke L.G. Monaxiai versus multiaxial thoracic pedicle screws in the correction of scoliosis. Spine. 2005. № 30 (18) Р. 2113-2120.

6. King A., Baratta R., Burger E. et al. Derotation of the thoracic spine using pedicle screws: A comparison of concave to convex screws. Paper #8 presented at the 39th Annual Meeting of the Scoliosis Research Society, 2004. Buenos Aires, Argentina.

7. Cobb J.R. The problem of the primary curve. J Bone Joint Surg Am. 1960. № 42-A. Р. 1413-1425.

8. Aaro S., Dahlborn M., Svensson L. Estimation of vertebral rotation in structural scoliosis by computer tomography. Acta Radiol Diagn (Stockh). 1978. № 19 (6). Р. 990-992.

9. Cheng I., Lindsey D.P., Iezza A.P. et al. Biomechanical analysis of derotation of the thoracic spine using linked pedicle screws. Paper #84 presented at the I4th International Meeting on Advanced Spine Techniques (IMAST). 2007. July 11-14. Paradise Island, Bahamas.

10. Kuklo T.R., Potter B.K., Lenke L.G. Vertebral rotation and thoracic torsion in adolescent idiopathic scoliosis. What is the best radiographic correlate? J Spinal Disord. 2005. № 18 (2). Р. 139-147.