способ остеосинтеза позвоночника

Формула изобретения

Способ остеосинтеза позвоночника, включающий применение вентральной спинальной системы, фиксирующие элементы которой вводят в тела позвонков, смежных с поврежденным, и соединяют с помощью элементов крепления продольным стержнем, являющимся основным несущим элементом, отличающийся тем, что основной несущий элемент спинальной системы располагают в центре фиксирующих элементов, вводимых в тела позвонков и в центре тел позвонков, на границе передней и средней остеолигаментарных колонн, вдоль вертикальной биомеханической силовой оси позвоночника.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при лечении переломов грудного и поясничного отделов позвоночника как в ранние, так и в отдаленные сроки после травмы.

Повреждения позвоночника составляют от 3,2% до 17% среди всех переломов скелета (С.М. Журавлев и др., 1996; Н.Г. Фомичев и др., 1994; В.М. Синицин и др., 1997). Локализация не осложненных повреждений позвоночника в области грудного отдела отмечается в 29,2 - 43,9% наблюдений, в поясничном отделе - у 40,9 - 46,0% больных (А.И. Казьмин, А.В. Каплан, 1983; М.Ф. Дуров и др., 1983).

В структуре первичной инвалидности после скелетных травм повреждения позвоночника составляют до 20,6% (К.И. Шапиро и др. 1991). При этом 29,8% выходов на инвалидность приходится на долю больных с переломами и вывихами без неврологической симптоматики и 70,2% - на травмы с повреждением спинного мозга и его образований (Н.В. Корнилов, В.Д. Усиков, 2000).

В некоторых литературных источниках отмечается высокий процент неудовлетворительных результатов хирургического лечения пострадавших с повреждениями позвоночника (С.В. Рождественский и др., 1996; Meyer R. et al, 1988). Все большее число сторонников находит идея о том, что только оперативным путем можно и нужно предупреждать развитие посттравматических деформаций позвоночника, что предотвращает развитие и прогрессирование неврологических расстройств и дегенеративных изменений в позвоночных двигательных сегментах, смежных с уровнем повреждения (А.З. Иоффе, В.В. Некачалов, 1982; А.Н. Брехов, 1986; А.Д. Усикова, В.Д. Усиков, 1996; А.К. Дулаев, В.М. Шаповалов, Б.В. Гайдар, 2000; Benli IT. et al, 1994).

Отмечается, что трудовой прогноз у больных более благоприятен после раннего хирургического лечения при стабилизации двигательных сегментов позвоночника в функционально выгодном положении с максимально возможным устранением исходной деформации (Н.В. Корнилов, В.Д. Усиков, 2000; Benson D.R., Burcus J.K., Montesano P.X.,1992; Hardaker W.T. Jr. et al, 1992).

При стабилизирующих вмешательствах на позвоночнике многие авторы констатируют факт недостаточной надежности используемых для этого конструкций (Б.Ш. Минасов и др, 1999; Kramer D.L. et al, 1995; Kuo-Feng Fan et al 1999), когда еще до их удаления посттравматическая деформация позвоночника рецидивирует или даже превосходит исходную (В.И. Шевцов, А.Т. Худяев, В.В. Самылов, 1996; Dzidis I., Ivankovic M., Sekelj-Kauzlaric К., 1991; Marti Garin D., Villanueya Leal C, Bago Granell J., 1992; Dick W., 1993). Это обстоятельство указывает на недостаточное обеспечение оперативных вмешательств на позвоночнике надежными металлофиксаторами и на необходимость продолжения разработок новых способов и устройств для стабилизации поврежденного отдела позвоночника (Д.И. Глазырин и др., 1992; А.А. Корж, Г.Х. Грунтовский, Н.С. Клепач, 1992; В.Д. Усиков, 1994; Э.А. Рамих, 1996; Moerman J. et al, 1994).

При оперативном лечении больных с повреждениями позвоночника продолжается усовершенствование имеющихся и разработка новых способов и устройств для хирургических вмешательств на разных отделах (А.А. Корж, Г.Х. Грунтовский, Н.С. Клепач, 1992; Д.И. Глазырин, А.M. Лавруков, С.М. Кутепов, 1994; В.Д. Усиков, 1994; А.К. Дулаев и др., 2000; С.В. Макаревич, 2001; А.М. Лавруков, А.Б. Томилов, 2002; Sim E., Stergar P.M.,1992; Junge A., 1997). Хирурги уделяют большое внимание поддержанию стабильности оперированного отдела позвоночника после восстановления в нем правильных биомеханических взаимоотношений, справедливо считая, что при корпородезе только следование биомеханическим принципам блокирования позвонков в нормальном физиологическом положении исключает в последующем сдвигающие и изгибающие нагрузки на позвоночник и способствует формированию полноценного в функциональном отношении костного блока (В.И. Евсеев, 1980; Б.М. Зильберштейн, 1994; Е.М. Бурцев и др., 1996; А.К. Дулаев и др., 2000; С.В. Макаревич, 2002; Mestdagh H., 1987; Caspar W., Papavero L.,1992; Karjalainen M. et al, 1992; Wawro W. Et al, 1994).

Современные конструкции для остеосинтеза позвоночника предусматривают использование дорсальных или вентральных хирургических доступов. Использование технологий передней стабилизации позвоночника предоставляет возможность в рамках одного доступа решить проблемы резекции пораженных структур тел позвонков, передней декомпрессии спинного мозга и его корешков, реконструкции вентральных отделов и стабильной фиксации позвоночника.

Известен способ передней коррекции и стабилизации позвоночника, осуществляемый с помощью системы Z-plate (Дулаев А.К., Шаповалов В.М., Гайдар Б.В. - Закрытые повреждения позвоночника грудной и поясничной локализации. - Санкт-Петербург. - 2000. 143 С.). Фиксаторы системы Z-plate имеют форму пластин с круглыми и продолговатыми отверстиями 1 (см. фиг.1). Длина используемых пластин различна, в зависимости от количества фиксируемых позвоночных двигательных сегментов. Способ предусматривает доступ к телам позвонков и обнажение их боковых поверхностей на всем протяжении фиксации. По окончании манипуляций на теле травмированного позвонка в тела выше и нижележащих позвонков во фронтальной плоскости вводят специальные винты 2 (фиг.1) и с помощью съемного дистрактора устраняют деформацию травмированного отдела позвоночника. Осуществляют реконструкцию вентральных отделов травмированного позвоночного сегмента. После этого на фиксируемый отдел позвоночника сбоку накладывают пластину Z-plate и закрепляют ее винтами, которые блокируют в отверстиях пластины (см. фиг.1).

После вентрального оперативного вмешательства на травмированном отделе позвоночника с фиксацией системой Z-plate отпадает необходимость дополнительного хирургического этапа задней стабилизации. Это значительно уменьшает травматичность лечения и сокращает его сроки. Применение конструкции Z-plate требует строгого соблюдения технологии предварительной коррекции деформации и точной ориентации устанавливаемой пластины на боковой поверхности тел позвонков.

Недостатком способа остеосинтеза системой Z-plate является невозможность индивидуального моделирования формы пластины в нестандартных условиях фиксации.

За прототип нами принят способ передней фиксации позвоночника, осуществляемый системой “Hopf AFS” (Дулаев А.К., Шаповалов В.М., Гайдар Б.В. - Закрытые повреждения позвоночника грудной и поясничной локализации. - Санкт-Петербург. - 2000. 143 С.). Способ предусматривает выполнение вентрального доступа к телам позвонков на уровне повреждения (см. фиг.2). На боковых поверхностях позвонков, смежных от травмированного, монтируют коннекторы 3 (фиг.2), закрепляемые на телах корпоральными винтами 4 (фиг.2). С помощью съемного дистрактора устраняют травматическую деформацию позвоночника. Осуществляют реконструкцию вентральных отделов травмированного позвоночного сегмента. В положении достигнутой коррекции коннекторы жестко соединяют двумя стержнями 5 (фиг.2), моделируемыми в соответствии с анатомической формой фиксируемого отдела позвоночника.

Преимуществами данного способа передней фиксации позвоночника являются возможность точного моделирования формы и размера спинальной системы в соответствии с физиологическими изгибами травмированного отдела позвоночника и количеством фиксируемых позвоночных сегментов.

Недостатком способа является несовпадение пространственного расположения основных несущих элементов спинальной системы “Hopf AFS”, находящихся за пределами вертебральных костных структур на боковой или переднебоковой поверхности тел позвонков, с вертикальной силовой биомеханической осью позвоночника, проходящей в центральной части тел позвонков на границе передней и средней остеолигаментарных колонн (по Denis) (White A., Panjabi M. Clinical biomechanics of the spine. - Philadelphia. - 1990, - 534 p.). Указанное обстоятельство провоцирует возникновение дислоцирующих усилий в зафиксированных позвоночных сегментах при воздействии на травмированный позвоночник физиологической вертикальной нагрузки, что приводит к появлению сочетанного перемещения смежных от травмированного позвонков с развитием деформации сколиотического характера. Последнее наблюдается при использовании аналогичных вентральных спинальных систем, в том числе и Z-plate, что отмечают травматологи, использующие данный способ остеосинтеза (Дулаев А.К., Орлов В.П., Надулич К.А., Шпита И.И. Опыт применения вентральной фиксации грудного и поясничного отделов позвоночника металлическими имплантатами при заболеваниях и травмах. - Тезисы докладов 7 съезда травматологов-ортопедов России. - Новосибирск. - 2002.- Т 1, С.75-76).

Задачи изобретения - оптимизация пространственного расположения фиксирующих металлоконструкций на вентральных структурах позвоночника, уменьшение возможных сочетанных дислоцирующих воздействий, провоцируемых вертикальной нагрузкой на травмированный отдел позвоночника после металлоостеосинтеза, увеличение стабильности остеосинтеза грудного и поясничного отделов позвоночника.

Остеосинтез позвоночника в грудном и поясничном отделах предлагаемым способом включает применение вентральной спинальной системы, фиксирующие элементы которой вводят в тела позвонков, смежных с поврежденным, и соединяют с помощью элементов крепления продольным стержнем. Стержень является основным несущим элементом спинальной системы и располагается в центре фиксирующих элементов и в центре тел позвонков, на границе передней и средней остеолигаментарных колонн, вдоль вертикальной биомеханической силовой оси. Такое пространственное расположение основного несущего элемента исключает возможность возникновения разнонаправленных дислоцирующих усилий в синтезированном отделе позвоночника при воздействии вертикальной нагрузки. Возможна фиксация одного, двух, трех и более позвоночно-двигательных сегментов с точным индивидуальным моделированием металлоконструкции.

Способ осуществляют следующим образом (см. фиг.3).

Производят доступ к передним отделам позвоночника на уровне повреждения. После завершения манипуляций на теле травмированного позвонка в тела смежных позвонков во фронтальной плоскости ввинчивают фиксирующие элементы спинальной системы - интракорпоральные кейджи 6 (фиг.3), имеющие центральный паз для фиксирующего стержня. При этом паз кейджей ориентируют продольно в проекции биомеханической оси позвоночника. В теле травмированного и смежных позвонков формируют продольный паз шириной не менее 7 мм. Паз проходит в центральной части тел позвонков на границе передней и средней остеолигаментарных колонн и совпадает по расположению с пазами кейджей. С помощью съемного дистрактора, закрепляемого на латеральной поверхности кейджей, одномоментно устраняют деформацию травмированного отдела позвоночника. Осуществляют реконструкцию вентральных отделов поврежденного позвоночного сегмента. В положении достигнутой коррекции кейджи соединяют продольным несущим стержнем 7 (фиг.3), предварительно отмоделированным в соответствии с индивидуальной анатомической формой фиксируемого отдела позвоночника. Стержень располагают в продольных пазах травмированного и смежных позвонков и блокируют в пазах кейджей специальными гайками. При этом пространственное расположение несущего стержня совпадает с продольной биомеханической осью позвоночника (см. фиг.3).

Предлагаемый способ апробирован нами в клинических условиях при лечении 6 больных.

Пример использования: Больной М., 45 лет (история болезни №77902) поступил в клинику 29.10.02. с диагнозом: Не осложненный нестабильный оскольчатый перелом тела Th₁₁. После проведенного дообследования, включавшего рентгенографию позвоночника в стандартных проекциях и КТ, 04.11.02. произведена операция: межтеловой репозиционно-стабилизирующий остеосинтез позвоночника Th₁₀-Th₁₂ вентральной спинальной системой правосторонним трансторакальным доступом, передний аутокорпородез Th₁₀-Th₁₂.

Операция выполнялась следующим образом: после осуществления доступа к передним отделам позвоночника на уровне повреждения произвели частичную резекцию фрагментированного тела Th₁₁ и дискэктомию в сегментах Th₁₀-Th₁₁ и Th₁₁-Th₁₂. В тела смежных позвонков Th₁₀ и Th₁₂ во фронтальной плоскости ввинтили фиксирующие элементы спинальной системы - интракорпоральные кейджи, имеющие центральный паз для фиксирующего стержня. При этом паз кейджей ориентировали продольно в проекции биомеханической оси позвоночника. В телах Th₁₀ и Th₁₂ в направлении к Th₁₀ сформировали продольный паз шириной 7 мм. При этом паз проходил в центральной части тел позвонков на границе передней и средней остеолигаментарных колонн и совпадал по расположению с пазами кейджей. С помощью съемного дистрактора, закрепляемого на латеральной поверхности кейджей, одномоментно восстановили анатомические взаимоотношения в травмированном отделе позвоночника. В положении достигнутой коррекции кейджи соединили продольным несущим стержнем, предварительно отмоделированным в соответствии с индивидуальной анатомической формой фиксируемого отдела позвоночника. Стержень расположили в продольных пазах травмированного и смежных позвонков и заблокировали в пазах кейджей специальными гайками. При этом пространственное расположение несущего стержня совпало с продольной биомеханической осью позвоночника. Съемный дистрактор демонтировали и произвели реконструкцию вентральных отделов поврежденных позвоночных сегментов путем костной аутопластики тела Th₁₁ резецированными ранее спонгиозными фрагментами. Операцию завершили послойным ушиванием раны с активным дренированием плевральной полости и контрольной рентгенографией позвоночника в стандартных проекциях. На 5-е сутки после операции был удален плевральный дренаж. На 6-е сутки больной полностью активизирован без использования дополнительных средств внешней иммобилизации. Рентгенография в динамике не выявила потери коррекции и подтвердила высокую стабильность используемого способа остеосинтеза позвоночника.

Преимуществами предлагаемого способа остеосинтеза позвоночника является оптимизация пространственного расположения фиксирующих металлоконструкций на вентральных структурах позвоночника, за счет которой положение основного несущего элемента спинальной системы совпадает с продольной биомеханической силовой осью. Это значительно уменьшает возможные дислоцирующие усилия изгибающего характера в травмированном отделе позвоночника, провоцируемые вертикальной физиологической нагрузкой в послеоперационном периоде. Увеличивает стабильность остеосинтеза грудного и поясничного отделов, снижает вероятность потери коррекции и появления вторичных посттравматических деформаций в реабилитационном периоде.