СПОСОБ ПРЕДОПЕРАЦИОННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПРИ ПОДРОСТКОВОМ ИДИОПАТИЧЕСКОМ СКОЛИОЗЕ

СПОСОБ ПРЕДОПЕРАЦИОННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПРИ ПОДРОСТКОВОМ ИДИОПАТИЧЕСКОМ СКОЛИОЗЕ


RU (11) 2255648 (13) C2

(51) 7 A61B5/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.09.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.07.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2003112106/14 
(22) Дата подачи заявки: 2003.04.24 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.04.24 
(43) Дата публикации заявки: 2004.10.27 
(45) Опубликовано: 2005.07.10 
(56) Аналоги изобретения: COTREL Y. et al., A new technic for segmental spinal osteosynthesis using the posterior approach. Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot. 1984; 70(6):489-94. МИХАЙЛОВСКИЙ М.В. и др. Инструментарий Cotrel - Dubousset в хирургии идиопатического сколиоза. Вестник травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова, №2, 1999, с.3-7. RU 2189174 C1, 20.09.2002. 
(72) Имя изобретателя: Новиков В.В. (RU); Михайловский М.В. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии МЗ РФ (RU) 
(98) Адрес для переписки: 630091, г.Новосибирск, ул. Фрунзе, 17, НИИТО 

(54) СПОСОБ ПРЕДОПЕРАЦИОННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПРИ ПОДРОСТКОВОМ ИДИОПАТИЧЕСКОМ СКОЛИОЗЕ
Изобретение относится к медицине и предназначено для предоперационного планирования при подростковом идиопатическом сколиозе. Оценивают степень декомпенсации деформации позвоночника, возможности самокоррекции стратегических отделов деформации позвоночника по рентгенограммам. Дополнительно проводят компьютерное оптико - топографическое исследование формы его положения в трехмерном пространстве, осуществляют сравнительный анализ рентгенологических и топографических данных. При наличии декомпенсации деформации позвоночника в какой-либо из плоскостей производят планирование дополнительной коррекции на величину угла декомпенсации. Способ позволяет повысить эффективность предоперационного планирования при подростковом идиопатическом сколиозе.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии-ортопедии, и может быть использовано для предоперационного планирования при идиопатическом сколиозе для достижения наилучшей коррекции, снижения риска декомпенсации и ускорения реабилитации больных после операции.

Известен способ предоперационного планирования при идиопатическом сколиозе, описанный King Н.А. в 1983 году (King Н.А., Мое J.H., Bradford D.S., Winter R.B. The selection of fusion levels in thoracic idiopathic scoliosis // J. Bone Joint Surg.-1983.-Vol.65-A.-P.1302-1313). Автор попытался разделить все сколиотические деформации по типам в зависимости от их структуры. Поясничная дуга с грудным противоискривлением была отнесена к первому типу, грудная с поясничным противоискривлением - ко второму, грудная без противоискривления - к третьему, длинная грудопоясничная - к четвертому и грудная с верхне-грудным ригидным противоискривлением - к пятому. Кроме того, это разделение сколиотических деформаций на типы проводилось с помощью определения индекса их мобильности. При сравнении рентгенограмм позвоночника стоя в прямой проекции с функциональными снимками при наклоне в сторону дуги определялся процент изменения каждой из сколиотических дуг, и на основании разницы мобильности поясничной и грудной дуг высчитывался индекс мобильности. Пользуясь полученным индексом, King относил деформацию с отрицательным индексом мобильности к первому типу, положительным - ко второму. Планирование касалось определения границ дистрагирующего корригирующего инструментария при идиопатическом сколиозе. В частности, при наличии сколиотической деформации первого типа требовалось выполнение коррекции деформации позвоночника дистрактором Харрингтона на протяжении всей деформации от краниального стабильного позвонка до каудального. При наличии же сколиотической деформации второго типа требовалось выполнение коррекции деформации позвоночника дистрактором Харрингтона на протяжении только грудной дуги до ее каудального стабильного позвонка. При этом поясничная дуга оставлялась свободной для возможности самокоррекции в последующем. Несмотря на то, что были получены четкие критерии планирования оперативного лечения, они касались только больных, оперированных с применением инструментария Harrington, что напрямую исключало возможность применения этого способа у больных с использованием инструментариев более нового поколения с заложенными в них принципами трехмерной коррекции. Кроме того, главной задачей планирования являлось определить, включать или нет поясничную сколиотическую дугу в зону спондилодеза. При определенных условиях, например, при переходных формах деформаций позвоночника, при ригидных, гипермобильных, или декомпенсированных деформациях приводило к грубым ошибкам планирования и, как следствие, к несостоятельности оперативного лечения. Более того, данный способ определял протяженность инструментирования позвоночника только на основании рентгенографии в одной прямой проекции, что позволяло рассматривать позвоночник только как одноплоскостную конструкцию. Это приводило к тому, что наличие деформации позвоночника в двух других плоскостях сводило "на нет" попытки проведения адекватной хирургии позвоночника.

Наиболее близким к заявленному является способ предоперационного планирования при идиопатическом сколиозе, описанный Y.Cotrel и J.Dubousset в 1984 году на основании применения инструментария собственной конструкции (Cotrel Y., Du-bousset J. Nouvelle technique d’osteosynthese rachidiene segmentaire par voie posterieure // Rev. Chirurg. Orthop.-1984.-№ 70.-P.489-494). Все данные получаются и анализируются на основании рентгенограмм позвоночника стоя в двух проекциях (прямой и боковой), а также функциональных рентгенограмм с боковыми наклонами в сторону уменьшения сколиотических дуг или их полудуг в парагиббарных отделах. Полученные данные позволяют определить структуру сколиотической деформации позвоночника и ее протяженность. Например, единственная грудная или грудопоясничная дуга, поясничная или грудная дуга с противоискривлением, двойная грудная и т.п. На основании изучения спондилограмм определяются зоны деформации. Например, это зона вершины (так называемая апикальная зона), переходная зона или соединительная, концевая зона. При анализе функциональных спондилограмм в прямой и боковой проекции определяется мобильность деформации позвоночника и сохранность функции парагиббарных отделов. Большое значение уделяется определению наиболее ригидной апикальной зоны, на границах которой дивергентно (с вогнутой стороны в грудном отделе) или конвергентно (с выпуклой стороны в поясничном отделе) устанавливаются крючки инструментария Cotrel-

Dubousset для проведения коррекции деформации позвоночника. Функция парагиббарных отделов позвоночника в значительной степени влияет на определение концевой зоны инструментария, количество и взаимное расположение крючков. Кроме того, наличие кифотического или лордотического компонентов в апикальной и соединительной зонах также влияет на расположение крючков, степень изгиба стержней и даже на проведение манипуляций с ними. В частности, при наличии лордосколиоза в грудном отделе после дивергентной установки крючков в наиболее ригидной зоне с вогнутой стороны предполагается проведение "деротирующего маневра" с вогнутым стержнем в сторону от деформации для нормализации кифоза. При кифосколиозе в поясничном отделе после конвергентного расположения крючков с выпуклой стороны предполагается проведение “деротирующего маневра” с выпуклым стержнем в сторону деформации для восстановления лордоза. Данный способ предоперационного планирования учитывает рентгенологические данные о позвоночнике, полученные в двух проекциях (прямой и боковой). Полное представление о позвоночнике как трехмерной конструкции в такой ситуации невозможно, что в значительной степени оставляет получение результата оперативного лечения в руках случая, а также мастерства и опыта хирурга. Кроме того, этот способ не учитывает наличия или отсутствия декомпенсации деформации позвоночника, не учитывает баланс туловища или степень его дисбаланса. Возможности самокоррекции стратегических отделов позвоночника он также не учитывает, что увеличивает риск и степень декомпенсации после операции. В связи с тем, что дополнительные методы обследования пациента не применяются, нет возможности получения полной трехмерной картины деформации позвоночника, а, значит, целостного представления о позвоночнике в трехмерном пространстве. Это ограничивает возможности метода оперативного лечения с использованием инструментария Cotrel-Dubousset, рассчитанного по своим потенциальным возможностям на полноценную трехмерную коррекцию деформаций позвоночника.

Задачей изобретения является улучшение результата лечения за счет достижения коррекции деформации позвоночника в трехмерном пространстве, сокращения сроков реабилитации и улучшения ее качества.

При решении поставленной задачи имеет место экономический, лечебный и социальный эффект за счет сокращения времени пребывания больного в хирургической клинике, сроков реабилитации, расходов на дополнительное лечение, снижения выхода на инвалидность, улучшения качества реабилитации. 

Технический результат достигается за счет того, что предоперационное планирование осуществляется с учетом полученных рентгенологических и топографических данных.

Поставленная задача решается за счет того, что оценивают степень декомпенсации деформации позвоночника, сохранность функции парагиббарных отделов, возможности самокоррекции стратегических отделов деформации позвоночника, дополнительно проводят компьютерное оптико-топографическое исследование формы поверхности спины с оценкой дорсальной поверхности туловища и его положения в трехмерном пространстве, осуществляют сравнительный анализ рентгенологических и топографических данных, составляют план операции.

Способ определяется следующим образом. У больного подростковым идиопатическим сколиозом выполняется серия рентгенограмм позвоночника, в том числе стоя от С7 до S1 в двух проекциях и функциональные в прямой проекции с боковыми наклонами в сторону уменьшения всех имеющихся сколиотических дуг и в боковой проекции с максимальными сгибанием и разгибанием поясничного отдела позвоночника. Полученные данные позволяют определить структуру сколиотической деформации позвоночника и ее протяженность. Определяется сторона (правосторонняя или левосторонняя), протяженность (грудная, поясничная или грудопоясничная) основной сколиотической дуги и, при их наличии, дуг противоискривления. Проводится сегментарный анализ спондилограмм. Определяются зоны деформации. Это зона вершины (так называемая апикальная зона), переходная зона или соединительная, концевая зона. Сначала исследуется краниальная концевая зона деформации позвоночника, затем каудальная. При анализе функциональных спондилограмм в прямой и боковой проекции определяется мобильность деформации позвоночника и сохранность функции парагиббарных отделов. Сегмент позвоночника, оставляемый сверху вне инструментария, должен быть сбалансированным в трех плоскостях после выполнения коррекции. Для этого, при наличии кифотического компонента в верхней части грудного отдела позвоночника, необходимо продление зоны спондилодеза на один или даже на два уровня краниальнее определенного по прямым спондилограммам позвонка. В связи с этим, верхний позвонок зоны инструментария лучше всего определять по боковым спондилограммам. Он должен быть как минимум на 1 позвонок выше зоны окончания грудного кифоза. Затем сравниваются два угла функциональных прямых спондилограмм верхне-грудного отдела. Первый - между предполагаемым верхним концевым позвонком и Th1 в наклоне и второй - между предполагаемым верхним концевым позвонком и апикальным позвонком грудной сколиотической дуги с противоположным наклоном. Если разница меньше 15 градусов, то можно считать функцию краниального парагиббарного отдела достаточной, самокоррекцию адекватной, и обозначить верхний нейтральный позвонок или 1 уровень выше как концевой. Если разница больше 15 градусов, то верхний концевой позвонок должен быть на 1-2 уровня выше верхнего нейтрального. Большое значение уделяется определению наиболее ригидной апикальной зоны, на границах которой дивергентно (с вогнутой стороны в грудном отделе) или конвергентно (с выпуклой стороны в поясничном отделе) устанавливаются крючки инструментария Cotrel-Dubousset для проведения коррекции деформации позвоночника. Кроме того, наличие кифотического или лордотического компонентов в апикальной и соединительной зонах также влияет на расположение крючков, степень изгиба стержней и даже на проведение манипуляций с ними. В частности, при наличии лордосколиоза в грудном отделе после дивергентной установки крючков в наиболее ригидной зоне с вогнутой стороны предполагается проведение “деротирующего маневра” с вогнутым стержнем в сторону от деформации для нормализации кифоза. При кифосколиозе в поясничном отделе после конвергентного расположения крючков с выпуклой стороны предполагается проведение "деротирующего маневра" с выпуклым стержнем в сторону деформации для восстановления лордоза. Исследуется нижняя (каудальная) концевая зона деформации. Наиболее краниальный из этих сегментов должен быть сбалансирован во всех трех плоскостях. Для этого оцениваются функциональные прямые спондилограммы каудальной зоны деформации позвоночника. Для уравновешивания во фронтальной плоскости наиболее краниальный диск под блоком должен быть включен в стабильную зону над крестцом после коррекции и спондилодеза. Для этого диск должен симметрично "открываться" вправо и влево в положении боковых наклонов. Наклон в вогнутую сторону определяет, остается ли диск внутри стабильной зоны. Наклон в выпуклую сторону определяет, способен ли диск “открыться” в вогнутую сторону и обеспечить достаточную мобильность для балансировки. Таким образом, при наклоне в вогнутую сторону краниальный из нижних дисков должен быть максимально параллельным крестцу. Кроме прямых функциональных спондилограмм оцениваются функциональные боковые спондилограммы каудальной зоны деформации позвоночника. Для уравновешивания в сагиттальной плоскости краниальный диск из расположенных под зоной блока должен быть включен в правильную пологую сагиттальную кривизну позвоночника в положении стоя. Кроме того, диск должен быть уравновешен при флексии и экстензии по сравнению с положением стоя. Чтобы уравновесить краниальный из дисков под блоком в горизонтальной плоскости, он должен быть свободен от любых остаточных скручивающих нагрузок. Таким образом, он должен быть не ротированным в положении корригирующего бокового наклона. Затем тщательно оценивается наличие или отсутствие декомпенсации деформации по прямым и боковым спондилограммам стоя, сравнивается с возможностью самокоррекции стратегических отделов деформации, что в последующем дополняет или меняет места и направления стояния крючков, степень изгиба стержней. Декомпенсация во фронтальной плоскости определяется по отклонению линии отвеса, опущенной из центра тела С7 позвонка от средне-крестцовой линии, а также по степени смещения концевых зон от стабильной (располагающейся над краями суставов S1 позвонка). Декомпенсация в сагиттальной плоскости определяется по отклонению линии отвеса, опущенной из центра С7 позвонка от задне-верхней трети края тела S1 позвонка. Субкомпенсацией во фронтальной плоскости считается расстояние от отвеса в пределах 1-2 см. Декомпенсацией считается расстояние 2 и более сантиметра. Эти же цифры касаются декомпенсации в сагиттальной плоскости. При наличии компенсации туловища и деформации позвоночника коррекция в планировании не проводится. При декомпенсации оценивается самокоррекция стратегических отделов деформации. При самокоррекции всех имеющихся сколиотических дуг их общее уменьшение должно быть взаимным. Если, например, в большей степени уменьшается общая величина дуг и парагиббарных полудуг до уровня горизонтализации слева, а основная сколиотическая дуга - правосторонняя, и имеется декомпенсация вправо, то считается, что общий баланс будет восстанавливаться при обычном планировании на величину декомпенсации. Если же декомпенсация отсутствует и, кроме того, самокоррекция со стороны основной дуги выше, то для исключения ухудшения баланса после операции следует в плане увеличивать изгиб стержня на разницу самокоррекции в месте вторичной дуги, уменьшать в месте основной, или даже продлевать каудально инструментарий с установкой дополнительной выравнивающей пары крючков. При той же ситуации, но в сагиттальной плоскости, производится такое же изменение планирования с добавлением изгибов стержней для экстензии туловища при декомпенсации вперед, флексии при декомпенсации назад. Для сохранения баланса во всех трех плоскостях и уменьшения возможности декомпенсации у больного дополнительно проводится компьютерная оптическая топография задней поверхности туловища в положении стоя. Данные, полученные при компьютерно-оптометрическом исследовании поверхности спины, анализируются по выходным формам латерального, сагиттального и горизонтального анализа. Затем они сравниваются с данными, полученными при проведении рентгенографии позвоночника. При наличии декомпенсации в какой-либо из плоскостей производится дополнительная коррекция в планировании расположения точек опоры инструментария и изгибах стержней. Декомпенсацией в каждой из плоскостей считается наличие угла наклона туловища как в сагиттальной, так и во фронтальной плоскости, поворота плечевого пояса относительно тазового в 5 и более градусов. В частности, при наличии декомпенсации во фронтальной плоскости необходимо смещение каудальной зоны инструментария на 1 уровень ниже планируемого с включением дополнительной пары противоположно направленных крючков, или даже ламинарно-ламинарного захвата с обеих сторон для выравнивания свободного каудального диска в горизонтальной плоскости. При наличии декомпенсации в сагиттальной плоскости необходимо проведение дополнительного изгиба стержней инструментария для достижения той же цели (при наличии декомпенсации вперед производится дополнительный изгиб на лордоз, при наличии декомпенсации назад производится меньший изгиб на лордоз, и таким образом, чтобы разница между углом стандартного кифоза и лордоза была примерно равна величине декомпенсации). При наличии декомпенсации в аксиальной плоскости требуется коррекция изгибов стержней и расположения крючков таким образом, чтобы избежать декомпенсации туловища в положении стоя после операции (при аксиальной декомпенсации основной грудной дуги вправо изгиб на кифоз делается меньше на угол декомпенсации; влево - больше на угол декомпенсации). Промежуточные сегменты между сколиотическими дугами (при наличии нескольких дуг) также должны включаться в блок. Дополнительно в грудо-поясничном переходе между двумя дугами (при их наличии) делается попытка установить крючки на каждом позвонке для большей надежности фиксации (обычно Тh 1, Тh 2, L1). Иногда каждая дуга двойной деформации требует раздельной коррекции (например, ригидные двойные грудные дуги). В этом случае иногда требуется связь двух раздельных стержней на каждой стороне с помощью коннекторов. Естественно, конструкция, состоящая из двух стержней, механически прочнее, чем состоящая из четырех.

Пример конкретного применения. Больная К., с диагнозом: подростковый идиопатический прогрессирующий правосторонний грудной ригидный сколиоз IV степени с противоискривлением в поясничном отделе позвоночника, задний правосторонний субтотальный реберный горб. В возрасте 15,5 лет была оперирована с использованием инструментария Cotrel-Dubousset-Horizon. Перед операцией проведено клиническое, спондилографическое и компьютерно-оптометрическое обследование с помощью компьютерного оптического топографа. Спондилограммы выполнены от С7 до S 1 стоя в двух проекциях и функциональные лежа в прямой проекции с боковыми наклонами вправо и влево на протяжении всего грудного и поясничного отделов позвоночника, а также функциональные в боковой проекции с максимальными сгибанием и разгибанием поясничного отдела позвоночника. На спондилограммах определяется правосторонняя грудная сколиотическая дуга на протяжении от Th4 до Тh11 позвонков с вершиной на уровне Th7 позвонка и левостороннее противоискривление в поясничном отделе позвоночника на протяжении от Th11 до L4 позвонков с вершиной на уровне L2 позвонка. Вершиной грудного кифоза является уровень Th6-7 позвонков. Вершиной поясничного лордоза является уровень L3-4 позвонков. Наиболее ригидной зоной при боковых наклонах является уровень Th6-9 позвонков. Разница между боковыми наклонами на уровнях Тh1-Th4 и Th4-Th7 составляет 12 градусов. Наиболее краниальным из нижних поясничных дисков, "открывающимся" полноценно в обе стороны до параллели с гребнями таза, является диск между L3 и L4 позвонками. Также наиболее краниальным из нижних "функционирующих" в сагиттальной проекции является межпозвонковый диск L3-4. На прямых рентгенограммах средняя сакральная линия проходит на 0,5 см слева от центра С7 позвонка, что находится в пределах состояния компенсации деформации позвоночника во фронтальной плоскости. На боковых рентгенограммах также отсутствует декомпенсация. Определены стратегические позвонки. Апикальная зона основной правосторонней грудной сколиотической дуги определяет расположение крючков на вершине. Апикальный педикулярный крючок на Th7 позвонке справа, дивергентно педикулярный крючок слева на Th6 и супраламинарный крючок слева на Th9 позвонке. На основании местоположения апикальной зоны поясничного противоискривления определено расположение крючков на вершине поясничной дуги. На L1 слева - супраламинарный крючок, L3 слева - инфраламинарный. На L1 справа - инфраламинарный крючок, L3 справа - супраламинарный для создания нижнего захвата и коррекции и фиксации нижней апикальной зоны деформации. Учитывая разницу между функциональными спондилограммами верхне-грудного отдела деформации, краниальные поперечно-педикулярные захваты намечены на уровне Th4 позвонка (кифоз заканчивается на уровне Th4-5 позвонка). Учитывая разницу в самокоррекции основной грудной и вторичной поясничной дуг (мобильность грудной дуги выше поясничной на треть), промежуточные крючки решено расположить на уровне переходного отдела между деформациями, на нейтральном Тh11 позвонке, чтобы дополнить корригирующий и выравнивающий эффект переходной зоны. Слева супраламинарный крючок на Тh 11, справа инфраламинарный. 

Данные спондилограмм дополнены данными компьютерной оптической топографии задней поверхности туловища в положении стоя. Данные, полученные при компьютерно-оптометрическом исследовании поверхности спины, проанализированы по выходным формам латерального, сагиттального и горизонтального анализа. Замечено, что признаков декомпенсации туловища во фронтальной, сагиттальной и горизонтальной плоскостях не выявляется. Величина отклонений всех параметров компенсации во всех плоскостях находится в пределах 3-4 градусов, что не требует коррекции расположения точек опоры инструментария Cotrel-Dubousset-Horizon и изменения формы изгибов его стержней.

Проведена корригирующая операция с использованием инструментария Cotrel-Dubousset-Horizon в соответствии с предоперационным планированием. После операции получена выраженная коррекция деформации позвоночника, отсутствуют признаки декомпенсации туловища во всех трех плоскостях. Более того, отмечено снижение почти до полного исчезновения некоторых угловых параметров горизонтальной, сагиттальной и фронтальной асимметрии (от 1,5 до 0,5 градусов) после операции, что расценено как отличный результат оперативного лечения подросткового идиопатического сколиоза.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ предоперационного планирования при подростковом идиопатическом сколиозе путем рентгенологической оценки мобильности, структуры и протяженности деформации позвоночника, сохранности функции парагиббарных отделов, отличающийся тем, что оценивают степень декомпенсации деформации позвоночника, возможности самокоррекции стратегических отделов деформации позвоночника, дополнительно проводят компьютерное оптико-топографическое исследование формы его положения в трехмерном пространстве, осуществляют сравнительный анализ рентгенологических и топографических данных и при наличии декомпенсации деформации позвоночника в какой-либо из плоскостей производят планирование дополнительной коррекции на величину угла декомпенсации.