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 с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».