Аддитивные технологии в хирургии деформаций позвоночника


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель исследования: обобщение собственного опыта применения метода трехмерного биомоделирования и изготовления индивидуальных металлоконструкций при оперативном лечении деформаций позвоночника различной локализации и этиологии, оценка его преимуществ, возможностей и эффективности. Пациенты и методы. В период с 2011 по 2018 г. трехмерные модели позвоночника были изготовлены для 52 пациентов с различными деформациями позвоночника: с врожденной многоплоскостной деформацией позвоночника (n=20), с деформацией верхнешейного отдела позвоночника (n=12), со спондилолистезом III-IV степени (n=10), с нейрогенным сколиозом (n=8), с нейрофиброматозом (n=2). Трехмерные модели изготавливали в масштабе 1:1 методом стереолитографии на основании компьютерной модели, выполненной по данным спиральной компьютерной томографии. Во всех случаях трехмерные модели использовали для предоперационного планирования, включая предполагаемую коррекцию деформации, декомпрессию и фиксацию позвоночника. На основании выполненных трехмерных моделей позвоночника в 26 случаях были изготовлены индивидуальные металлоконструкции для коррекции деформации и фиксации соответствующего отдела позвоночника: пластины для передней фиксации верхнешейного отдела позвоночника, шейно-грудного перехода, пластины и кейджи для фиксации пояснично-крестцового отдела позвоночника и имплантаты для выполнения позвоночно-тазовой фиксации. Результаты. Во всех случаях применение биомоделей позвоночника позволило получить существенную дополнительную информацию как при предоперационном планировании, так и во время операции. Отдаленный период наблюдения за пациентами составил 3 года. У всех пациентов операции по декомпрессии невральных структур и коррекции деформаций дали хорошие клинические и рентгенологические результаты. Применение индивидуальных имплантатов позволило достичь стабильной фиксации позвоночника во всех случаях, за исключением 3, в которых пришлось удалить имплантаты из-за инфекционных осложнений (n=1) и проблем с заживлением послеоперационной раны (n=2). Заключение. Полноразмерные объемные модели позвоночника при деформациях различной этиологии позволяют более полно оценить характер деформации, выполнять предоперационное планирование. Трехмерные объемные модели и компьютерное моделирование делают возможным изготовление индивидуальных металлоконструкций для фиксации позвоночника, что особенно актуально при тяжелых деформациях позвоночника.

Об авторах

А. А Кулешов

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздрава России

Москва, Россия

М. С Ветрилэ

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздрава России

Email: cito-spine@mail.ru
Москва, Россия

А. Н Шкарубо

ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

Москва, Россия

В. В Доценко

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздрава России

Москва, Россия

Н. А Еськин

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздрава России

Москва, Россия

И. Н Лисянский

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздрава России

Москва, Россия

С. Н Макаров

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова» Минздрава России

Москва, Россия

Список литературы

  1. Рогинский В.В., Евсеев А.В., Коцюба Е.В. Лазерная стереолитография - новый метод биомоделирования в черепно-челюстно-лицевой хирургии. Детская стоматология. 2000;1-2/(3-4):92-95
  2. Иванов А.Л., Сатанин Л.А., Агапов П.И. и др. Компьютерное планирование и биомоделирование в лечении пациента со сложными посттравматическим дефектом и деформацией краниофациальной области (клиническое наблюдение). Нейрохирургия и неврология детского возраста. 2012;2(32-33):144-151
  3. Потапов А.А., Корниенко В.Н., Кравчук А.Д. и др. Современные технологии в хирургическом лечении последствий травмы черепа и головного мозга. Вестник РАМН. 2012;9:31-38.
  4. Brown G.A., Milner B., Firoozbakhsh K. Application of computer-generated stereolithography and interpositioning template in acetabular fractures: a report of eight cases. J Orthop Trauma. 2002;16(5):347-352.
  5. Kawaguchi Y., Nakano M., Yasuda T. et al. 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. https://doi.org/10.10.1097/BRS.0b013e31825ab547.
  6. Yang J.C., Ma X.Y., Lin J. et al. Personalised modified osteotomy using computer-aided design-rapid prototyping to correct thoracic deformities. Int Orthop. 2011;35(12):1827-1832. https://doi.org/10.10.1007/s00264-010-1155-9.
  7. D’Urso P.S., Williamson O.D., Thompson R.G. Biomodeling as an aid to spinal instrumentation. Spine (Phila Pa 1976). 2005;30(24):2841-2845.
  8. Доценко В.В., Загородний Н.В., Лака А.А. и др. Оперативное лечение спондилолистеза. Acta Biomadica Scientifica. 2006;4(50):77-81.
  9. Кулешов А.А., Ветрилэ М.С., Лисянский И.Н. и др. Хирургическое лечение пациента с врожденной деформацией позвоночника, аплазией корней дуг грудных и поясничных позвонков, компрессионным спинальным синдромом. Хирургия позвоночника. 2016;13(3):41-48. http://dx.https://doi.org/10.14531/ss2016.3.41-48.
  10. Доценко В.В., Шевелев И.Н., Загородний Н.В. и др. Cпондилолистез: передние малотравматичные операции. Хирургия позвоночника. 2004;1:47-54.
  11. Пантелеев А.А., Сажнев М.Л., Горбатюк Д.С. и др. Трехколонная остеотомия позвоночника при ревизионном вмешательстве у пациентки с врожденным ангулярным грудопоясничным кифосколиозом. Хирургия позвоночника. 2018;15(3):30-38. https://doi.org/10.14531/ss2018.3.30-38]
  12. Шкарубо А.Н., Кулешов А.А., Тетюхин Д.В. и др. Устройство для передней стабилизации С1-С2 позвонков. Патент РФ №2615900; 2016
  13. Шкарубо А.Н., Кулешов А.А., Тетюхин Д.В. и др. Устройство для передней стабилизации С1-С3 позвонков Патент РФ №2615901; 2016 г.
  14. Шкарубо А.Н., Кулешов А.А., Тетюхин Д.В. и др. Устройство для передней стабилизации С1-С4 позвонков Патент РФ №2652740; 2017.
  15. Шкарубо А.Н., Кулешов А.А., Тетюхин Д.В. и др. Устройство для передней стабилизации шейных позвонков атланто-субаксиального уровня. Патент РФ №2652741; 2016 г.
  16. Кулешов А.А., Ветрилэ М.С., Лисянский И.Н. и др. Устройство для фиксации, по меньшей мере, части грудного и/или поясничного отделов позвоночника человека к тазу. Патент РФ №2585733; 2014.
  17. Кулешов А.А., Ветрилэ М.С., Лисянский И.Н. и др. Способ инструментальной фиксации, по меньшей мере, части грудного и/или поясничного отдела позвоночника к тазу при различных заболеваниях позвоночника. Патент РФ №2584810; 2014.
  18. Кулешов А.А., Шкарубо А.Н., Громов И.С. и др. Хирургическое лечение неопухолевых заболеваний краниовертебральной области. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2018;1:36-41. https://doi.org/10.32414/0869-8678-2018-1-36-41.
  19. Tonner H.D., Engelbrecht H. A new method for the preparation of special alloplastic implants for partial replacement of the pelvis. Fortschr Med. 1979;97(16):781-783. (in German).
  20. Mankovich N.J., Cheeseman A.M., Stoker N.G. The display of three-dimensional anatomy with stereolithographic models. J Digit Imaging. 1990;3(3):200-203.
  21. Abbott J., Netherway D., Wingate P. et al. Craniofacial imaging, models and prostheses. Austr J Otolaryngol. 1994;1(6):581-587.
  22. D’Urso P.S., Atkinson R.L., Lanigan M.W. et al. Stereolithographic (SL) biomodelling in craniofacial surgery. Br J Plast Surg. 1998;51:522-530.
  23. Антонов А.Н., Евсеев А.В., Камаев С.В. и др. Лазерная стереолитография - технология послойного изготовления трехмерных объектов из жидких фотополимеризующихся композиций. Оптическая техника. 1998;1(13):5-14.
  24. Kravtchouk A., Potapov A., Kornienko V. et al. Computed modelling in reconstructive surgery for posttraumatic skull vault bone defects. In: Potapov A., Likhterman L., von Wild K.R.H., eds. Neurotrauma. Moscow: «Antidor» Publishing House; 2002:187-190.
  25. D’Urso P.S., Askin G., Earwaker W.J.S. et al. Spinal biomodelling. Spine (Phila Pa 1976). 1999;24:247-1251.
  26. van Dijk M., Smit T.H., Jiya T.U., Wuisman P.I. Polyurethane real-size models used in planning complex spinal surgery. Spine (Phila Pa 1976). 2001;26 (17):1920-6192.
  27. D’Urso P.S., Williamson O.D., Thompson R.G. Biomodeling as an aid to spinal instrumentation. Spine (Phila Pa 1976). 2005;30(24):2841-2845.
  28. Yang J.C., Xiang Yang Ma X.Y., Lin J. et al. Personalised modified osteotomy using computer-aided design-rapid prototyping to correct thoracic deformities. Int Orthop. 2011;35(12):1827-1832. https://doi.org/10.10.1007/s00264-010-1155-9.
  29. Toyoda K., Urasaki E., Yamakawa Y. Novel approach for the efficient use of a full-scale, 3-Dimensional model for cervical posterior fixation. Spine (Phila Pa 1976). 2013;38(21):E1357-1360. https://doi.org/10.10.1097/BRS.0b013e3182a1f1bd.
  30. Wilcox B., Mobbs R.J., Wu A.-M., Phan K. Systematic review of 3D printing in spinal surgery: the current state of play. J Spine Surg. 2017;3(3):433-443. https://doi.org/10.10.21037/jss.2017.09.01.
  31. Phan K., Sgro A., Maharaj M.M. et al. Application of a 3D custom printed patient specific spinal implant for C1/2 arthrodesis. J Spine Surg. 2016;2(4):314-318. https://doi.org/10.10.21037/jss.2016.12.06.
  32. Xu N., Wei F., Liu X. et al. Reconstruction of the upper cervical spine using a personalized 3D-printed vertebral body in an adolescent with ewing sarcoma. Spine (Phila Pa 1976). 2016;41(1):E50-54. https://doi.org/10.10.1097/BRS.0000000000001179.
  33. Mobbs R.J., Coughlan M., Thompson R. et al. The utility of 3D printing for surgical planning and patient-specifc implant design for complex spinal pathologies: case report. J Neurosurg Spine. 2017;26(4):513-518. https://doi.org/10.10.3171/2016.9.SPINE16371.
  34. Shkarubo A.N., Kuleshov A.A., Chernov I.V., Vetrile M.S. Transoral decompression and anterior stabilization of atlantoaxial joint in patients with basilar impression and Chiari malformation type i: a technical report (2 clinical cases). World Neurosurg. 2017;102:181-190. https://doi.org/10.10.1016/j.wneu.2017.02.113.
  35. Shkarubo A.N., Kuleshov A.A., Chernov I.V. et al. Transoral decompression and stabilization of the upper cervical segments of the spine using custom-made implants in various pathologic conditions of the craniovertebral junction. World Neurosurg. 2018;109:e155-e163. https://doi.org/10.10.1016/j.wneu.2017.09.124.
  36. Шкарубо А.Н., Кулешов А.А., Чернов И.В. и др. Хирургическое лечение инвагинированного зубовидного отростка С2-позвонка, сочетающегося с аномалией Киари I типа. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова. 2017;1:66-72. https://doi.org/10.32414/0869-8678-2017-1-66-72.
  37. Шкарубо А.Н., Кулешов А.А., Чернов И.В. и др. Передняя стабилизация СI-СIII позвонков после трансорального удаления агрессивной аневризматической кисты СII позвонка (клиническое наблюдение и обзор литературы). Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. 2018;82(5):111-118. https://doi.org/10.10.17116/neiro201882051111.
  38. Choy W.J., Mobbs R.J., Wilcox B. et al. Reconstruction of thoracic spine using a personalized 3D-printed vertebral body in adolescent with T9 primary bone tumor. World Neurosurg. 2017;105:1032.e13-1032.e17. https://doi.org/10.10.1016/j.wneu.2017.05.133.
  39. Wei R., Guo W., Ji T. et al. One-step reconstruction with a 3D-printed, custom-made prosthesis after total en bloc sacrectomy: a technical note. Eur Spine J. 2017;26(7):1902-1909. https://doi.org/10.10.1007/s00586-016-4871-z.
  40. Kim D., Lim J.Y., Shim K.W. et al. Sacral reconstruction with a 3D-Printed implant after hemisacrectomy in a patient with sacral osteosarcoma: 1-year follow-up result. Yonsei Med J. 2017;58(2):453-457. https://doi.org/10.10.3349/ymj.2017.58.2.453.
  41. Tritanium Posterior Lumbar Cage Technical Summary. 2016. Available online: http://www.stryker.com/ builttofuse/media/assets/TRITA-BR-3 Tritanium Technical Summary FINAL.pdf.).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО "Эко-Вектор", 2018



Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).