Размещено на http://www.allbest.ru/

Державна установа «Інститут патології хребта та суглобів

імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України»

УДК 616.711 - 018.3:616.71 - 001.5 - 089.84

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Транспедикулярна фіксація хребта при поперековому остеохондрозі

14.01.21 - травматологія та ортопедія

ПІОНТКОВСЬКИЙ ВАЛЕНТИН КОСТЯНТИНОВИЧ

Харків - 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Державній установі «Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І.Ситенка Академії медичних наук України».

Науковий керівник: доктор медичних наук професор,

заслужений діяч науки і техніки України

РАДЧЕНКО Володимир Олександрович

Державна установа «Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України», заступник директора з наукової роботи, завідувач відділу малоінвазивної та інструментальної хірургії хребта

Офіційні опоненти: доктор медичних наук професор

ШЕВЧЕНКО Станіслав Дмитрович

Державна установа «Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України», головний науковий співробітник відділу патології хребта та суглобів дитячого віку

доктор медичних наук професор

БУР'ЯНОВ Олександр Анатолійович

Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця МОЗ України, завідувач кафедри травматології та ортопедії

Захист відбудеться “_4_“ ___вересня___ 2009 р. об 11.30 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.607.01 Державної установи “Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України” (61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 80).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Державної установи “Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України” (61024, м. Харків, вул. Пушкінська, 80).

Автореферат розісланий “__4_“___серпня___2009 р.

В.о. вченого секретаря

спеціалізованої вченої ради

доктор медичних наук О.А. Тяжелов

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Дегенеративні захворювання хребта надзвичайно поширені та становлять одну з найбільш складних і актуальних проблем ортопедії та нейрохірургії, вони супроводжуються виснажливим больовим синдромом, значно знижують якість життя хворої людини, обмежують її професійну та побутову дієспроможність (Бур'янов О.А., 1995).

Дегенеративні зміни, що відбуваються в передньому та задньому опорних комплексах при остеохондрозі хребта, є причиною потужної больової ноцицептивної імпульсації внаслідок подразнення синувертебрального нерва і призводять до низки патогенетичних ланок, таких як герніогенні нейрокомпресійні синдроми, різні варіанти стенозу хребтового каналу (Радченко В.О., 1996), дегенеративної нестабільності хребтово-рухового сегмента тощо.

Дегенеративна нестабільність становить, за даними різних авторів, від 20 % до 60 % усіх варіантів поперекового остеохондрозу (Продан О.І., 1994). Незважаючи на широке впровадження малоінвазивних технологій (Caspar W., 1991; Grifka J., 1998), у тому числі перкутанних (Kotilainen E., 1994) та з використанням лазера (Choy D.S.J., 1992), дуже часто для вирішення проблеми необхідно провести більш широку декомпресію (Kambin P., 1991; Радченко В.О., 2003), таку як ламінектомія, одно- чи двобічна фасетектомія (форамінальні, екстрафорамінальні грижі міжхребцевих дисків, різні варіанти латерального стенозу при спондилоартрозі і т.д.). Тому стабілізація хребта є невід'ємною частиною більшості оперативних втручань, а інколи і ведучою у вирішенні певної вертебральної патології, не кажучи вже про нестабільні форми остеохондрозу (Casey K.L., 1988; Радченко В.О., 2003).

На відміну від травматичних ушкоджень хребта, де фіксуючі пристрої з транспедикулярною фіксацією вже давно отримали визнання, у хірургічному лікуванні дегенеративних захворювань хребта не існує єдиних підходів (Feffer H.R., 1985; Радченко В.А., 2003).

Незважаючи на те, що в останні роки активно розробляються і впроваджуються в практику артифіціальні міжхребцеві диски, дослідження показали, що після використання штучних дисків у 50 - 60 % пацієнтів був наявний больовий синдром (Cummins B.H., 1998), тому транспедикулярна фіксація на сьогоднішній день залишається актуальною.

Поряд з цим G.X. Qiu (2005), W.Y. Chou (2002) вказують на наявність ускладнень у 16 - 21,4 % пацієнтів після проведення транспедикулярної фіксації при дегенеративних захворюваннях хребта. За даними V.C. Traynelis , (2002), після транспедикулярної фіксації при остеохондрозі хребта у 50 % осіб має місце поперековий біль, а 15 % пацієнтів потребують повторного хірургічного втручання.

Якщо в деяких випадках можна знайти причину ускладнень, то нерідко трапляються випадки, коли при ідеальному розташуванні металевих конструкцій у післяопераційному періоді зберігається больовий синдром, що не знаходить пояснень (Qiu G.X., 2005; Chou W.Y.,2002).

Остаточно не визначено, як впливають зміни параметрів розміщення гвинтів у просторі відносно кісткових елементів на напружено-деформований стан всієї системи. Це свідчить про актуальність і важливість дослідження напружено-деформованого стану елементів даної біомеханічної системи з варіабельними параметрами.

Також дотепер не з'ясовано, яким чином впливають елементи кріплення і фіксації на трофіку замикальних пластинок та суміжних міжхребцевих дисків.

Таким чином, питання вивчення структурно-функціональних змін у хребтово-рухових сегментах при транспедикулярній фіксації, оптимізація та удосконалення методики проведення гвинтів залишаються актуальними та потребують подальшого вивчення. Ці дані спонукають до подальшого пошуку шляхів вирішення цієї проблеми.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана згідно з планом науково-дослідних робіт Державної установи «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка АМН України» «Вивчити механізми розвитку та вікові особливості дегенеративних захворювань хребта»; шифр теми Ц.Ф. 2007.1. АМН України, держреєстрація № 0107U000106. Автор провів патентно-інформаційний пошук та аналіз тенденцій розвитку даного напряму ортопедії. Брав участь у проведенні експериментальних морфологічних та математичних досліджень, розробці нового поліаксіального гвинта (патент України № 68526). Автор брав участь у проведенні оперативних втручань із застосуванням транспедикулярної фіксації при остеохондрозі поперекового відділу хребта).

Мета дослідження: покращати результати оперативного лікування поперекового остеохондрозу із застосуванням транспедикулярної фіксації шляхом розробки та клінічного впровадження нових конструктивних рішень.

Завдання дослідження:

1. Вивчити сучасний стан проблеми транспедикулярної фіксації хребців при хірургічному лікуванні дегенеративних захворювань поперекового відділу хребта.

2. Вивчити клінічні та рентгенологічні параметри у хворих до і після хірургічного лікування дегенеративних захворювань поперекового відділу хребта з використанням транспедикулярної фіксації.

3. Дослідити причини негативних результатів хірургічного лікування дегенеративних захворювань поперекового відділу хребта з використанням металевих конструкцій для транспедикулярної фіксації.

4. Визначити параметри оптимального положення транспедикулярних гвинтів методом математичного моделювання з використанням методу кінцевих елементів.

5. Вивчити гістоморфометричні зміни хребців та міжхребцевих дисків в умовах експериментального моделювання імплантації металевих транспедикулярних конструкцій.

6. Розробити нові конструктивні рішення для коректного використання технології транспедикулярної фіксації.

7. У проспективному дослідженні вивчити ефективність використання нових конструкцій та коректних технологій транспедикулярної фіксації при хірургічному лікуванні дегенеративних захворювань поперекового відділу хребта.

Об`єкт дослідження - хірургічне лікування дегенеративних захворювань поперекового відділу хребта.

Предмет дослідження - транспедикулярна фіксація хребтово-рухових сегментів при дегенеративних захворюваннях поперекового відділу хребта.

Методи дослідження - використано клінічний, у тому числі неврологічний, методи дослідження, для верифікації результатів додатково використано рентгенографію, комп`ютерну томографію, магнітно-резонансну томографію, метод математичного моделювання з використанням кінцевих елементів, метод експериментального моделювання на тваринах із використанням гістологічного, у т.ч. гістохімічного дослідження, методи непараметричної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше, на основі клінічно-рентгенологічних досліджень, експериментального моделювання на лабораторних тваринах, математичного моделювання із застосуванням методу кінцевих елементів встановлено, що введення транспедикулярних гвинтів у субхондральну зону тіл хребців викликає появу і прогресування дистрофічних і дегенеративних змін краніального суміжного міжхребцевого диска. поперековий остеохондроз хірургічний дегенеративний

У роботі вперше розроблено новий параметричний підхід до дослідження впливу параметрів установки та орієнтації фіксаторів на характеристики стабільності і травмованості хребта при математичному, числовому та експериментальному моделюванні реконструктивно-відновлювальних операцій. Побудована параметрична модель біомеханічної системи (хребтові сегменти з фіксатором) дає можливість визначати залежність інтегральних характеристик напружено-деформованого стану від змінюваних параметрів. Розроблено нову розрахунково-експериментальну технологію досліджень для побудови достовірних високоточних розрахункових моделей елементів біомеханічної системи.

Розроблено новий поліаксіальний гвинт для транспедикулярної фіксації та рекомендації щодо раціонального вибору змінюваних параметрів елементів фіксації і кріплення у хірургії хребта. Встановлено граничні значення змінених параметрів, при наближенні до яких різко зростає травматичність застосування гвинтів кріплення. Зміна довжини і кутів установки гвинтів кріплення дозволяє враховувати індивідуальні особливості при оперативному лікуванні пацієнтів із дегенеративними захворюваннями поперекового відділу хребта.

Уперше в проспективному клінічно-рентгенологічному дослідженні показано, що застосування нових наукових знань, розробок і вдосконалення технології транспедикулярної фіксації дозволяє суттєво підвищити ефективність хірургічного лікування дегенеративних захворювань поперекового відділу хребта.

Практичне значення одержаних результатів. Застосування нових конструктивних рішень транспедикулярної фіксації для покращення результатів хірургічного лікування дегенеративних захворювань поперекового відділу хребта дозволяє: зменшити кількість випадків некоректного проведення гвинтів за рахунок дотримання рекомендацій щодо раціонального вибору змінюваних параметрів елементів фіксації і кріплення (рекомендований кут краніокаудального відхилення гвинта 0° або 5-7°, але не більше 7°, рекомендована відстань від різьбової частини гвинта до верхньої замикальної пластинки та переднього краю тіла хребця ? 5 мм); зменшити травматичність і ризик розвитку трофічних порушень у прилеглих замикальних пластинках та міжхребцевих дисках, виникнення резорбції кісткової тканини навколо гвинтів, послаблення чи перелому елементів конструкції, що призводить до виникнення чи посилення вираженості больового синдрому та розвитку міотонічних реакцій за рахунок урахування довжини гвинта і кутів його установки в тілі хребця, оскільки наближення вищенаведених параметрів до граничних значень веде до виникнення надмірного напруження в системі фіксатор - кістка та збільшення частоти перерахованих ускладнень; розроблено новий поліаксіальний гвинт, що дозволяє: зменшити час оперативного втручання, а тим самим і інтраопераційну крововтрату за рахунок полегшення процедури монтування конструкції; уникнути неконтрольованої зміни величини поперекового лордозу і тим самим запобігти розвитку спондилоартрозу від перевантаження в суміжних сегментах; забезпечити коректне проведення гвинтів і надійну фіксацію при гіперлордозі, спондилолістезі, дегенеративному сколіозі.

У сукупності нові наукові знання, отримані в результаті дослідження, використання нових розробок і вдосконалення технології транспедикулярної фіксації у клінічній практиці дозволяють суттєво підвищити ефективність хірургічного лікування дегенеративних захворювань поперекового відділу хребта за рахунок зменшення: травматичності оперативного втручання; вираженості та інтенсивності больового синдрому; вираженості міотонічних реакцій; впливу металевої конструкції на неконтрольовану зміну поперекового лордозу; кількості випадків розвитку спондилоартрозу в суміжних сегментах; ризику виникнення специфічних ускладнень (перелом гвинтів, втрата міцності конструкції, резорбція кісткової тканини навколо гвинтів), а також: покращання характеристик ходьби; мінімізації ризику прогресування дегенерації краніального суміжного міжхребцевого диска, що підтверджено збільшенням загального індексу реабілітації на 23,2 % та зменшенням індексу дизабілітації на 17,8 %.

Нові конструктивні рішення транспедикулярної фіксації впроваджено в клінічну практику Державної установи «Інститут патології хребта та суглобів ім. проф. М.І. Ситенка АМН України», Київської міської клінічної лікарні швидкої медичної допомоги, Івано-Франківської обласної клінічної лікарні, Хмельницької міської лікарні, Обласної комунальної установи «Лікарня швидкої медичної допомоги» м. Чернівці.

Особистий внесок здобувача. Автором вивчено стан проблеми. Особисто виконав клінічне обстеження всіх хворих до та в різні періоди після проведення декомпресивно-стабілізувальних операцій із застосуванням транспедикулярної фіксації. Провів рентгенометричне дослідження. Особисто проаналізував ступінь дизабілітації хворих за шкалою Oswestry до та в різні періоди після оперативного втручання. Здобувач вивчив вплив параметрів елементів кріплення і фіксації на напружено-деформований стан сегментів хребта із системою фіксації шляхом побудови математичної моделі з застосуванням методу кінцевих елементів, за консультативною допомогою завідувача кафедри теорії систем автоматизованого проектування механізмів і машин Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут» доктора технічних наук професора М.І. Ткачука. Автор провів експеримент на тваринах за консультативною допомогою завідувача лабораторії морфології сполучної тканини ДУ «Інститут патології хребта та суглобів імені проф. М.І. Ситенка АМН України» доктора біологічних наук професора Н.В. Дєдух. Участь співавторів відображено у відповідних спільних публікаціях. Особисто дослідив причини незадовільних результатів оперативного лікування хворих із застосуванням транспедикулярної фіксації та брав безпосередню участь у розробці нового поліаксіального гвинта. Автором розроблено нові конструктивні рішення проведення транспедикулярної фіксації при остеохондрозі поперекового відділу хребта.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень викладені на XIV з'їзді ортопедів-травматологів України (Одеса, 2006), IV з'їзді нейрохірургів України (Дніпропетровськ, 2008), науково-практичних конференціях: «Актуальні аспекти неспецифічних запальних захворювань суглобів» (Хмельницький, 2007), «Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я» (Харків, 2006), «Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я» (Харків, 2007), «Хирургия позвоночника - полный спектр» (Москва, 2007), «Біоматеріали в ортопедії та травматології» (Харків, 2008), «Современные направления теоретических и прикладных исследований» (Одеса, 2009).

Публікації. Матеріали дисертації опубліковані в 14 друкованих працях, з них 7 статей у провідних наукових фахових виданнях, 1 деклараційний патент України, 6 робіт в матеріалах з'їздів та конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація містить вступ, шість розділів, висновки, додатки, список використаної літератури. Обсяг дисертації 238 сторінок машинописного тексту, ілюстрована 34 таблицями та 80 рисунками. Список літератури містить 244 джерела, у тому числі 202 зарубіжних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність, сформульовано мету і завдання дослідження, його наукову новизну і практичне значення.

У першому розділі досліджено проблемні питання транспедикулярної фіксації при поперековому остеохондрозі.

Аналіз вітчизняної та зарубіжної літератури показав, що, незважаючи на бурхливий розвиток динамічної стабілізації, транспедикулярна фіксація хребта є актуальною й ефективною при дегенеративних захворюваннях поперекового відділу хребта. Однак, поряд із позитивними результатами, є ряд ускладнень та негативних результатів, що за даними різних авторів, трапляються у 20 - 25 % випадків, причини яких вивчені не до кінця. На це вказує поява серед зарубіжних публікацій таких назв, як синдром невдало прооперованого хребта - «the failed surgery syndrome», та синдром невдало проведеного спондилодезу «the failed fused back».

Немає даних про те, який вплив чинить топографія розташування металевої конструкції в тілі хребця на замикальні пластинки та міжхребцеві диски.

Дослідження напружено-деформованого стану біомеханічної системи «фіксатор - хребтовий сегмент» в літературі описано в достатній кількості, але не знайдено досліджень про вплив на напружено-деформований стан біомеханічної системи зміни різних параметрів елементів кріплення і фіксації, таких як довжина гвинта та кути його установки у тілі хребця.

У другому розділі роботи представлено матеріал та методи дослідження.

Матеріалом досліджень були протоколи клінічного обстеження 312 хворих із різними клінічними варіантами остеохондрозу поперекового відділу хребта, яким у клініці патології хребта ДУ «Інститут патології хребта і суглобів ім. проф. М.І. Ситенка АМН України» було виконано декомпресивно-стабілізувальні оперативні втручання із застосуванням транспедикулярної фіксації.

Клінічне обстеження хворих здійснювали за загальновідомими та широкорозповсюдженими методиками дослідження ортопедичних хворих. Усім хворим було проведено детальне неврологічне обстеження. Враховували скарги, анамнез хвороби і життя хворого, а також можливості об'єктивного дослідження.

Результати лікування оцінювали за допомогою відомого опитувача Oswestry.

Дослідження проведено у два етапи: І - ретроспективне дослідження; ІІ - проспективне дослідження. До ретроспективного дослідження увійшли 262 хворих. Результати дослідження показали, що в термін від 6 до 12 місяців у 81 пацієнта настало погіршення, яке проявлялося у появі чи посиленні люмбалгії, міотонічних реакцій різної вираженості, порушенні ходьби та суспільного життя - таких осіб виділили в ІІ групу. Осіб, у яких у термін від 6 до 12 місяців погіршення не настало, віднесли до І групи (181 пацієнт).

До проспективного дослідження увійшли 50 хворих (ІІІ група). Метою проспективного дослідження стала реалізація ідей, що виникли під час проведення ретроспективного дослідження для підтвердження отриманих даних.

Рентгенометричні дослідження проводили типово за методом О.І. Продана (1981). Використовували також методи магнітно-резонансної та (або) комп'ютерної томографії для уточнення діагнозу у всіх пацієнтів до операції. У післяопераційному періоді проводили дослідження відстаней SC - (screw - corticalis, англ.) від елементів фіксації (гвинтів) до переднього кортикального шару тіла хребця та краніальної замикальної пластинки, а також кут вертикального (краніокаудального) відхилення гвинта - б.

Для моделювання напружено-деформованого стану досліджуваної біомеханічної системи застосовано метод кінцевих елементів, реалізований у програмному комплексі ANSYS. Традиційний метод кінцевих елементів був доповнений методологією побудови числових моделей на основі методу узагальненого параметричного опису складних та надскладних систем стосовно біомеханічних систем. У даній роботі цей метод розвинено для нового типу біомеханічних систем - системи зі змінюваними параметрами.

Експериментальне дослідження проведено на 26 білих лабораторних щурах 6-місячного віку. Щурам імплантували в різні ділянки тіл хребців хвостового відділу титанові штифти та досліджували як вище-, так і нижчерозташовані міжхребцеві диски та тіла хребців. Дослідження проведені через 3 та 4 місяці після імплантації. Для гістологічного дослідження виділяли хвостові відділи щурів з ділянкою імплантації штифтів, вище- і нижчерозташовані відділи.

Для статистичної обробки інформації використано методи дескриптивної статистики та непараметричний метод Пірсона в модифікації Є.В. Гублера та А.А. Генкіна.

У третьому розділі представлено результати ретроспективного клінічно-рентгенологічного дослідження 262 (181 - І група, 81 - ІІ група) хворих на поперековий остеохондроз до та через 6 і 12 місяців після проведення оперативного лікування та виявлено ті чинники, що могли негативно вплинути на результат лікування.

Перша група пацієнтів за основними доопераційними клінічними та рентгенологічними параметрами статистично не відрізнялася від ІІ групи, де результати лікування були гіршими, що знайшло підтвердження в нижченаведеному. У переважної більшості осіб ІІ групи (77,8 %) через 12 місяців після операції відмічався помірний біль, середньої інтенсивності (77,8 %), переважно тягнучого характеру (75,3 %), тоді як у більшості осіб І групи (58,6 %) болю взагалі не було, а в 38,1 % пацієнтів відмічався випадковий мінімальний біль, легкої (22 %) та середньої (19,3 %) інтенсивності, переважно тупого характеру (34,8 %); міотонічні реакції в пацієнтів ІІ групи були більш вираженими, ніж у пацієнтів І групи, так, обмеження всіх рухів у попереку відмічалося у 15,5 % першої та 85,2 % осіб другої групи, репродукції поперекового болю при рухах не було у 58,6 % осіб першої та 1,2 % осіб другої групи, синдром грушоподібного м'яза було відмічено в 1,1 % осіб першої та 26 % осіб другої групи; характеристики ходьби в післяопераційному періоді були значно кращими у осіб І групи. На це вказує те, що плавною ходьба була в 67,9 % осіб першої групи, а в другій групі таких хворих було всього 9,9 % у решти - різні варіанти порушення ходьби; спондилоартроз у суміжних сегментах відмічено у 82,7 % осіб другої та в 47,5 % осіб першої групи. Середній індекс дизабілітації через 12 місяців після операції в пацієнтів І групи становив 24,6 %, а в пацієнтів ІІ групи - 39 %, відповідно середній індекс реабілітації у пацієнтів І групи становив 68,62 %, а в осіб ІІ групи - 49,6 %; специфічні ускладнення транспедикулярної фіксації відмічено у пацієнтів ІІ групи значно частіше, ніж у пацієнтів І групи. Так, послаблення міцності конструкції відмічено тільки в 12,3 % пацієнтів, перелом елементів конструкції в 18,5 % пацієнтів другої групи, резорбція кісткової тканини навколо гвинтів відмічалася в 5,5 % осіб першої та 39,5 % осіб другої групи.

Характеристичні дані проведених оперативних втручань суттєво не відрізнялися між І та ІІ групами. Загальноприйняті прийоми декомпресії та стабілізації застосовані приблизно в однаковій кількості, як у першій так, і в другій групі.

Статистично достовірними є відмінності між першою і другою групою за параметрами введення гвинтів. Так, кут б у 73 % першої групи був від 5° до 7°, а в другій групі в 93,8 % він був більше 7°. У 75,1 % осіб першої групи значення SC ? 4-5 мм, а в 96,3 % значення SC ? 2-3 мм. Усі вищенаведені дані вказують на те, що в пацієнтів другої групи, у термін від 6 до 12 місяців після операції, погіршення результатів лікування корелює з тим, як було проведено транспедикулярні гвинти.

При вивченні й аналізі причин негативних результатів оперативного лікування із застосуванням транспедикулярної фіксації у хворих

на поперековий остеохондроз виявлено, що причинами негативних результатів оперативного лікування хворих на поперековий остеохондроз, за результатами нашого дослідження, є: 1 - некоректне введення транспедикулярних гвинтів внаслідок зміненої анатомії хребта, ураженого остеохондрозом (особливо в таких ситуаціях, які супроводжуються дегенеративним сколіозом, гіперлордозом, спондилолістезом), що призводить до помилок хірурга, які закінчуються потраплянням гвинтів дуже близько до замикальних пластинок, поза хребцем або й у хребтовий канал; 2 - недостатньо точне моделювання з'єднувальних стержнів (знову ж через анатомічні особливості дегенеративно зміненого хребта) може призводити до неконтрольованої зміни величини поперекового лордозу з усіма наслідками, що з цього витікають, або втратою жорсткості конструкції; 3 - введення гвинта дуже близько до замикальної пластинки чи кортикального шару тіла хребця може призводити до виникнення або посилення в подальшому больового синдрому, міотонічних реакції різної вираженості, порушенні ходьби та суспільного життя, послаблення жорсткості чи перелому металоконструкції та лізису кісткової тканини навколо гвинтів внаслідок виникнення сил надмірного напруження.

У четвертому розділі представлено дослідження впливу параметрів елементів кріплення і фіксації на напружено-деформований стан сегментів хребта із системою фіксації. Математична модель досліджуваної біомеханічної системи базується на основі геометричної моделі сегмента хребта, створеної в CAD-системі Pro/ENGINEER. Саме розбиття на кінцеві елементи здійснено в системі ANSYS. При проведенні моделювання було використано призматичні і тетраедральні кінцеві елементи. У процесі досліджень змінювали такі параметри: вертикальний (краніокаудальний) кут орієнтації гвинта ; горизонтальний (медіолатеральний) кут орієнтації гвинта ; довжину гвинта . У результаті досліджень визначається залежність контрольованих параметрів від параметрів гвинтів, які змінювали. Порівнювали математичну модель і картини розподілу компонентів напружено-деформованого стану з аналогічними системами інших авторів. Серія перевірних розрахунків показала, що модель є достатньо достовірною.

Дослідження показало, що напруження в елементах підтримувальної конструкції змінюються таким чином: із зростанням напруження зростають у всьому діапазоні зміни в 10 разів; із зростанням напруження мають тенденцію до слабкого зростання, він становить приблизно 10 % між мінімальним і максимальним значеннями; при збільшенні довжини гвинтів напруження підвищуються (зростання становить близько 100 % на дослідженому діапазоні). Максимальні напруження в трабекулярній кістковій тканині змінюються таким чином: при зміні вертикального кута установки спостерігається максимум у середині інтервалу його зміни; при збільшенні довжини гвинтів відбувається незначна зміна напружень у трабекулярній кістці, за винятком таких значень, які призводять до наближення кортикальної тканини, - у цьому випадку відбувається 20-кратний їх сплеск по відношенню до мінімальних.

Попередні рекомендації, які випливали з аналізу напружено-деформованого стану біомеханічної системи, полягають в такому: з погляду мінімізації травматичності гвинта рекомендується або його «нульовий» вертикальний нахил (), або відхилення від номінального напряму на кут ; кут горизонтальної орієнтації гвинта чинить слабкий вплив на травматичність і напруження в елементах підтримувальної конструкції; напруження в підтримувальній металевій конструкції зростають достатньо плавно зі зростанням довжини гвинта, але в той же час травматична дія різко зростає при наближенні кінця гвинта до межі трабекулярної кістки, у зв'язку з чим не рекомендується наближати кінець гвинта ближче ніж на 4 - 5 мм до замикальної пластинки (чи кортикального шару).

У п'ятому розділі викладено результати експериментального дослідження морфології суміжних сегментів в умовах різного розташування штифтів у тілах хребців, проведеного на 26 білих лабораторних щурах 6-місячного віку.

Мікроскопічне дослідження сегментів хребта зі штифтами, які розташовано в центральних ділянках тіл хребців, показали, що штифт був оточений новоутвореною кістковою тканиною з невеликими прошарками зрілої сполучної тканини. На ділянках тіла хребця, віддалених від штифта, спостерігалося порушення будови трабекулярної сітки, потоншення кісткових трабекул, формування поодиноких трабекул, які не формували сітки. Зони росту оперованих тіл хребців не були порушені. У міжхребцевих дисках, безпосередньо прилеглих до тіл хребців зі штифтом, мали місце слабко виражені дегенеративні зміни.

Дослідження сегментів хребта зі штифтами, які були розташовані в ділянках апофізів тіл хребців, показали, що в тілі хребця, де імплантовано штифт, виявлено ділянки новоутвореної кістки та щільні пучки колагенових волокон із рідко розташованими фібробластами. Кісткова тканина на відстані від штифта формувала трабекулярну сітку. Зона росту в ділянці розташування штифта була порушена. У міжхребцевому диску, прилеглому до ділянки розташування штифта, виявлялися виражені деструктивні зміни, які були пов'язані з розшаруванням пластин фіброзного кільця, формуванням надривів колагенових волокон, зниженням щільності клітин на ділянках. Драглисте ядро було з порушенням організації клітинного синцитію з явищами деструкції та набряку. При дослідженні міжхребцевих дисків, розташованих нижче оперованого тіла хребця та суміжних сегментів, також мали місце порушення структурної організації, однак прояви цих ознак були значно меншими порівняно з дисками, прилеглими до міста імплантації штифта. Зі збільшенням терміну дослідження мало місце прогресування вищеописаних дегенеративно-дистрофічних змін.

У шостому розділі викладено нові конструктивні рішення транспедикулярної фіксації у хворих на поперековий остеохондроз та результати їх впровадження.

Враховуючи результати проведених досліджень, для покращання результатів оперативного лікування хворих на остеохондроз поперекового відділу хребта можна сформулювати такі нові конструктивні рішення: коректно проведеним можна вважати той транспедикулярний гвинт, який чітко пройшов через корінь дуги хребця, не перфорував останньої, а відстань від різьбової частини гвинта до краніального і вентрального кортикальних шарів тіла хребця складає 4-5мм і більше, з погляду мінімізації травматичності, рекомендується «нульовий» вертикальний нахил () або відхилення від номінального напряму на 5 - 7° (кут б); кут горизонтальної орієнтації гвинта здійснює слабкий вплив на травматичність і напруження в елементах підтримувальної конструкції; проведення гвинта ближче ніж 4 - 5 мм, до кортикального шару, призводить до зростання напруження в підтримувальній металевій конструкції, а це, у свою чергу, може призвести до трофічних розладів як у замикальній пластинці, так і в сусідньому диску та розвитку дегенеративних змін в останніх, крім того, зростання напруження може провокувати подразнення закінчень синувертебрального нерва - все це неминуче веде до виникнення люмбалгічного синдрому та міотонічних реакцій, а, відповідно, й до погіршення результату лікування; зміна нормальної анатомії при дегенеративному ураженні хребта, що нерідко трапляється при гіперлордозі, спондилолістезі, дегенеративному сколіозі та ін., може призводити до неможливості монтажу конструкції при коректно проведених гвинтах, що спонукає хірургів до відхилення осі проведення гвинта, у таких випадках рекомендовано застосовувати розроблений нами новий поліаксіальний гвинт, який дає можливість змонтувати конструкцію, не змінюючи осі проведення гвинта, а за рахунок зміни осі елементів кріплення; неможливість ідеального моделювання з'єднувального стержня, внаслідок виражених анатомічних змін дегенеративно ураженого поперекового відділу хребта може призвести до зміни величини поперекового лордозу або до втрати міцності конструкції, що також негативно впливає на результат лікування, запобігти цьому, можна також використовуючи поліаксіальні транспедикулярні гвинти.

Нові конструктивні рішення реалізовано в проспективному дослідженні (50 пацієнтів - ІІІ група). ІІІ група пацієнтів за основними доопераційними клінічними та рентгенологічними параметрами статистично не відрізнялася від І і ІІ груп.

Як у першій та другій, так і в третій групах всі оперативні втручання було проведено із заднього стандартного доступу. Гвинти проводили за стандартною методикою після попереднього рентгеноконтролю. Паралельно проводили декортикацію і кісткову артропластику, розміщуючи аутотрансплантати (або ало-) між поперечними відростками і на дугах із міжхребцевими суглобами. Після проведення декомпресивного етапу операції рану дренували та зашивали. На другу добу після операції пацієнтам дозволяли вставати. У більшості осіб третьої групи операція тривала від 1 год до 1,5 год - 40 % та від 1,5 год до 2 год - 34 % хворих, тоді як найбільшу частку першої і другої групи склали хворі з тривалістю операції від 2 год до 2,5 год і від 2,5 год до 3 год - 32 % і 20,4 % та 24,7 % і 24,7 % у першій і другій групі відповідно. У переважної більшості осіб першої і другої груп крововтрата склала 300 мл - 65,2 % і 65,5 % відповідно, у третій групі осіб у більшості випадків крововтрата склала до 200 мл - 62 %.

У післяопераційному періоді за основними клінічними показниками третя група суттєво відрізнялася від другої групи і була дещо схожою з першою групою.

У переважної більшості осіб ІІ групи (77,8 %) через 12 місяців після операції відмічався помірний біль, середньої інтенсивності (77,8 %), переважно тягнучого характеру (75,3 %), тоді як у більшості осіб ІІІ групи (92 %) болю взагалі не було, а в 8 % відмічався випадковий мінімальний біль, легкої інтенсивності, переважно тупого характеру; міотонічні реакції в пацієнтів ІІ групи були більш вираженими, ніж у пацієнтів ІІІ групи. Так, обмеження всіх рухів у попереку відмічалося у 85,2 % осіб ІІ групи та в 6 % ІІІ групи, репродукції поперекового болю при рухах не було у 92 % осіб ІІІ та 1,2 % осіб ІІ групи, синдром грушоподібного м'яза було відмічено у 26 % осіб ІІ групи та не відмічено в ІІІ групі жодному випадку; характеристики ходьби в післяопераційному періоді були значно кращими в осіб ІІІ групи. На це вказує те, що плавною ходьба була в 76 % осіб першої групи, а в другій групі таких хворих було всього 9,9 % у решти - різні варіанти порушення ходьби; спондилоартроз у суміжних сегментах відмічено у 82,7 % осіб другої та в 28 % осіб третьої групи. Середній індекс дизабілітації через 12 місяців після операції в пацієнтів ІІІ групи становив 21,2 %, а в пацієнтів ІІ групи - 39 %, відповідно середній індекс реабілітації у пацієнтів ІІІ групи становив 72,8 %, а в осіб ІІ групи - 49,6 %; специфічні ускладнення транспедикулярної фіксації відмічено у пацієнтів ІІ групи значно частіше, ніж у пацієнтів ІІІ групи. Так, послаблення міцності конструкції відмічено тільки в 12,3 % пацієнтів, перелом елементів конструкції у 18,5 % пацієнтів другої групи, резорбція кісткової тканини навколо гвинтів відмічалася у 2 % осіб ІІІ та 39,5 % осіб другої групи.

Підсумовуючи наведені дані, можна стверджувати, що проспективний аналіз оперативного лікування із використанням поліаксіальних транспедикулярних гвинтів у 50 осіб із різними клінічними варіантами поперекового остеохондрозу, став підтвердженням того, що некоректне проведення транспедикулярних гвинтів призводить до погіршення результатів лікування. Застосування поліаксіальних гвинтів при дегенеративних захворюваннях поперекового відділу хребта, що супроводжуються порушенням анатомії, дозволяє розширити діапазон маніпуляцій хірурга, уникнути небажаних ускладнень та покращити результати лікування даної категорії хворих.

ВИСНОВКИ

1. Транспедикулярна фіксація є методом вибору за необхідності стабілізації ураженого сегмента у хворих на дегенеративні захворювання поперекового відділу хребта. Однак віддалені результати лікування вказують на низку ускладнень та негативних результатів після проведення оперативного втручання із застосуванням транспедикулярної фіксації, причини яких, у більшості випадків, вивчено не до кінця, що викликало потребу подальшого вивчення цієї проблеми для вдосконалення оперативних втручань і, відповідно, покращання результатів лікування.

2. За даними ретроспективного дослідження, група пацієнтів з позитивними результатами хірургічного лікування (І група) за основними доопераційними клінічними та рентгенологічними параметрами статистично не відрізнялася від ІІ групи, де результати лікування були гіршими, що знайшло підтвердження в нижченаведеному. У переважної більшості осіб ІІ групи через 12 місяців після операції відмічався помірний біль, середньої інтенсивності, переважно тягнучого характеру, тоді як у більшості осіб І групи болю взагалі не було, а в 38,1 % пацієнтів відмічався випадковий мінімальний біль, легкої та середньої інтенсивності, переважно тупого характеру; міотонічні реакції в пацієнтів ІІ групи були більш вираженими, ніж у пацієнтів І групи; характеристики ходьби в післяопераційному періоді були значно кращими в осіб І групи; середній індекс дизабілітації через 12 місяців після операції в пацієнтів І групи становив 24,6 %, а в осіб ІІ групи - 39 %, відповідно, середній індекс реабілітації у пацієнтів І групи становив 68,62 %, а в осіб ІІ групи - 49,6 %; специфічні ускладнення транспедикулярної фіксації, такі як: послаблення міцності конструкції, перелом елементів конструкції, резорбція кісткової тканини навколо гвинтів відмічено у пацієнтів ІІ групи значно частіше, ніж у пацієнтів І групи.

3. Хоча безпосередніми причинами незадовільних результатів хірургічного лікування дегенеративних захворювань поперекового відділу хребта є больові та міотонічні синдроми, висока частота та тяжкість залишкових неврологічних порушень, визначено фактори, які негативно впливають на результати хірургічного лікування, а саме: введення транспедикулярних гвинтів ближче ніж 4 мм до гіалінових замикальних пластин вищележачого міжхребцевого диска або переднього краю тіла хребця, порушення перпендикулярності гвинтів до стержнів із краніокаудальним відхиленням гвинтів більше 7°, фіксація хребців у положенні гіперлордозу, що, з одного боку, призводить до виникнення або швидкого прогресування спондилоартрозу в суміжних сегментах, виникнення або прогресування дегенерації суміжних міжхребцевих дисків, а з другого боку - суттєво підвищує ризик специфічних ускладнень транспедикулярної фіксації (резорбція кісткової тканини навколо гвинтів, перелом гвинтів, послаблення або втрата міцності конструкції та біомеханічної системи «хребтовий сегмент - фіксатор»).

4. Побудована параметрична модель біомеханічної системи (хребтові сегменти з фіксатором) дає можливість змінювати довжину, кут вертикальної і горизонтальної орієнтації гвинта. Результати досліджень дозволяють створювати спеціалізовані бази даних і визначати залежність інтегральних характеристик напружено-деформованого стану від змінюваних параметрів. Досліджено напружено-деформований стан в елементах біомеханічної системи хребта та визначені якісні властивості розподілу напружено-деформованого стану цієї системи. Для поліаксіального гвинта, введеного в тіло хребця, досліджено кількісні характеристики залежності контрольованих параметрів від змінних. Розроблено нову розрахунково-експериментальну технологію дослідження для побудови достовірних високоточних розрахункових моделей елементів біомеханічних систем. Шляхом порівняння з відомими експериментальними даними із застосуванням розробленої розрахунково-експериментальної технології дослідження одержано кінцевоелементну модель біомеханічної системи (хребтові сегменти з фіксатором), яка дозволяє визначити характеристики її напружено-деформованого стану.

5. Морфологічні дослідження експериментального матеріалу довели, що структурна організація тканин оперованих хребтових сегментів залежить від топографії розташовування штифта в тілі хребця. Імплантація металевого штифта в центральні ділянки тіла хребця призводить до формування атрофічних змін у губчастій кістці оперованого тіла хребця, однак практично не порушує структурної організації міжхребцевих дисків. У тканинах суміжних краніальних та каудальних хребтових сегментів виявляються слабко виражені дегенеративні зміни. При імплантації штифта безпосередньо під міжхребцеві диски (апофізи) у кістковій тканині оперованого тіла хребця та структурних компонентах прилеглого міжхребцевого диска виявляються виражені дегенеративні зміни, які прогресують зі збільшенням терміну дослідження. Виявлено виражені атрофічні зміни кісткових трабекул тіл хребців та порушення будови міжхребцевих дисків суміжних краніальних та каудальних хребтових сегментів.

6. Розроблено нову конструкцію поліаксіального гвинта для транспедикулярної фіксації, науково обґрунтовано рекомендації щодо раціонального вибору змінюваних параметрів елементів фіксації і кріплення у хірургії хребта. Виявлено, що досліджувана біомеханічна система чутлива до таких параметрів, як довжина гвинта, кріплення і кути його установки в тілі хребця. Встановлено граничні значення змінених параметрів, при наближенні до яких різко зростає травматичність застосування гвинтів кріплення. Зміна довжини і кутів установки гвинтів кріплення дозволяє враховувати індивідуальні особливості при оперативному лікуванні хворих на дегенеративні захворювання поперекового відділу хребта.

7. Проспективне клінічно-рентгенологічне дослідження довело, що застосування нових поліаксіальних транспедикулярних гвинтів та вдосконалення технології транспедикулярної фіксації із використанням науково обґрунтованих рекомендацій щодо оптимального проведення транспедикулярних гвинтів дозволяє суттєво підвищити ефективність хірургічного лікування дегенеративних захворювань поперекового відділу хребта, а саме: зменшити загальну тривалість оперативного втручання та інтраопераційну крововтрату, а, відповідно, і травматичність втручання, змінити характерологічні властивості больового синдрому в післяопераційному періоді (зменшилася вираженість та інтенсивність больового синдрому, змінився характер болю та умови, що посилюють біль, зменшилася частота репродукції болю), зменшити вираженість міотонічних реакцій, покращити показники ходьби, зменшити вплив металевої конструкції на неконтрольовану зміну поперекового лордозу, зменшити кількість випадків розвитку спондилоартрозу в суміжних сегментах, мінімізувати ризик прогресування дегенерації краніального суміжного міжхребцевого диска (за даними рентгенометрії), мінімізувати ризик виникнення специфічних ускладнень (перелом гвинтів, втрата міцності конструкції, резорбція кісткової тканини навколо гвинтів). Підтвердженням вищесказаному є збільшення загального індексу реабілітації, через один рік після операції на 23,2 % та зменшення індексу дизабілітації на 17,8 %.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Розгонюк В.Л. Досвід застосування системи «МОСТ» при захворюваннях і травмах / В.Л. Розгонюк, Ю.І. Павлішен, В.К. Піонтковський // Ортопедия, травматология и протезирование. - 2006. - №2. - С.78 - 81.

Особистий внесок автора полягає в підготовці матеріалів власних досліджень, які рекомендуються для використання в практиці.

2. Ткачук М.А. Біомеханічні системи: узагальнений параметричний опис / М.А. Ткачук., Ю.В. Веретельник, В.К. Піонтковський // Вісник НТУ „ХПИ” - Харків: НТУ “ХПІ”, 2006.- №3. - С. 173-179. - (Тем. вип. „Машинознавство та САПР”).

Особистий внесок автора полягає в опрацюванні літературних джерел та вивченні питання узагальненого параметричного опису складних біомеханічних систем.

3. Пионтковский В.К. Исследование влияния параметров полиаксиального винта на напряженно-деформированное состояние сегментов позвоночника с системой фиксации / В.К. Пионтковский, Ю.В. Веретельник // Вісник НТУ “ХПІ” - Харків: НТУ “ХПІ”, 2007. - № 3. - С.125 - 137 - (Тем. вип. „Машинознавство та САПР”).

Особистий внесок автора полягає в трактуванні результатів, отриманих за допомогою методу математичного моделювання

4. Ткачук Н.А. К вопросу о расчетно-экспериментальном исследовании напряженно-деформированного состояния биомеханических систем / Н.А. Ткачук, В.К. Пионтковский, В.И. Федак, Ю.В. Веретельник // Вісник НТУ “ХПІ” - Харків: НТУ “ХПІ”, 2007. - № 23. - С. 99 - 121. - (Тем. вип. „Машинознавство та САПР”)

Особистий внесок автора полягає в дослідженні напружено-деформованого стану біомеханічної системи «хребтовий сегмент - фіксатор»

5. Радченко В.О. Ретроспективний аналіз використання транспедикулярних фіксаторів при остеохондрозі поперекового відділу хребта / В.О. Радченко, В.К. Піонтковський // Науковий вісник Ужгородського університету. - 2008. - Вип. 34. - С.121-124.- (Серія «Медицина»).

Особистий внесок автора полягає в узагальненні результатів оперативного лікування хворих на поперековий остеохондроз.

6. Радченко В.О. Структурна організація тканин хребтових сегментів, суміжних до оперованого тіла хребця щурів, при різних варіантах розташування у ньому металевих імплантатів / В.О. Радченко, Н.В. Дєдух, С.В. Малишкіна [та ін.] // Медицина и …. - 2008. - № 4(22). - С.81 - 87.

Особистий внесок автора полягає в проведенні експерименту та трактуванні отриманих результатів.

7. Піонтковський В.К. Проспективний аналіз оперативного лікування хворих на поперековий остеохондроз із застосуванням транспедикулярної фіксації / В.К. Піонтковський // Запорізький медичний журнал. - 2009. - Т.11, №3. - С.30 - 33.

8. Пат. 68526 А Україна. МПК А 61 В 17/56, А 61 В 17/58. Поліаксіальний гвинт / Поліщук М.Є., Левшин О.А., Піонтковський В.К. [та ін.]; заявник та патентовласник Товариство з обмеженою відповідальністю Виробничо-комерційне підприємство «Восток-Н» (Україна). - № 2003065920; заявл. 25.06.2003; опубл. 16.08.2004, Бюл. №8.

Особистий внесок автора полягає в проведенні інформаційно-патентного пошуку, участі в клінічній апробації поліаксіальних транспедикулярних гвинтів.

9. Радченко В.О. Транспедикулярна фіксація при остеохондрозі поперекового відділу хребта: тези доповідей XIV з'їзду ортопедів-травматологів України (Одеса, 21 - 23 вересня, 2006 р.) / В.О. Радченко, В.К. Піонтковський, М.М. Костицький / МОЗ України, АМН України, Асоціація ортоп.-травмат. України. - Одеса, 2006. - С. 147 - 148.

Особистий внесок автора полягає в проведенні аналізу результатів хірургічного лікування хворих на поперековий остеохондроз та їх оприлюдненні.

10. Піонтковський В.К. Місце транспедикулярної фіксації в оперативному лікуванні остеохондрозу поперекового відділу хребта: тези доповідей науково-практичної конференції з міжнародною участю [«Актуальні аспекти неспецифічних запальних захворювань суглобів»] (Хмельницький, 13 - 14 вересня, 2007 р.) / В.К.Піонтковський / АМН України, МОЗ України [та ін.]. - Хмельницький, 2007. - С.101 - 102.

11. Радченко В.А / Повторные оперативные вмешательства при дегенеративно-дистрофических заболеваниях поясничного отдела позвоночника с применением системы транспедикулярной фиксации «Мост» ООО ПКП «ВОСТОК-Н». материалы научной конференции ["Хирургия позвоночника - полный спектр"] / В.А. Радченко, О.В. Рябов, В.К. Пионтковский / МЗ и соц. развития РФ, ФГУ ЦИТО. - Москва: ЦИТО, 2007. - С.72 - 74.

Особистий внесок автора полягає в аналізі негативних результатів оперативного лікування хворих на поперековий остеохондроз.

12. Радченко В.О. Наш досвід застосування транспедикулярної фіксації в оперативному лікуванні остеохондрозу поперекового відділу хребта / В.О. Радченко, В.Л. Васюк, В.К. Піонтковський: матеріали IV з'їзду нейрохірургів України (Дніпропетровськ, 27 30 травня 2008 р.) / МОЗ України, АМН України [та ін.] - Дніпропетровськ: ТОВ «ЕНЕМ», 2008. - С.62 - 63.

Особистий внесок автора полягає в обстеженні та лікуванні хворих на поперековий остеохондроз, узагальненні результатів лікування.

13. Піонтковський В.К. Ретроспективний аналіз використання транспедикулярних фіксаторів при остеохондрозі поперекового відділу хребта: cборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции [«Современные направления теоретических и прикладних исследований"], (Одесса, 16-27 марта 2009) /В.К. Піонтковський / Одесский национальный морской университет. - Одесса, 2009. - Т. 26. - С.15 - 23. - (Серия "Медицина, ветеринария и фармацевтика, химия").

14. Радченко В.О / Морфологічні зміни краніальних та каудальних сегментів в умовах різного розташування штифтів у тілах хребців: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции [«Современные направления теоретических и прикладных исследований"], (Одесса, 16-27 марта 2009) / В.О. Радченко, Н.В. Дєдух, В.К. Піонтковський / Одесский национальный морской университет. - Одесса, 2009. - Т. 26. - С.35 - 44. - (Серия "Медицина, ветеринария и фармацевтика, химия").

Особистий внесок автора полягає в проведенні експерименту та оприлюдненні отриманих результатів.

АНОТАЦІЯ

Піонтковський В.К. Транспедикулярна фіксація хребта при поперековому остеохондрозі. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.01.21 - травматологія та ортопедія. - Державна установа «Інститут патології хребта та суглобів імені професора М.І. Ситенка Академії медичних наук України», Харків, 2009.

Дисертацію присвячено проблемам хірургічного лікування поперекового остеохондрозу із застосуванням транспедикулярної фіксації. За даними ретроспективного клінічно-рентгенологічного обстеження, погіршення результату лікування в термін від 6 до 12 місяців після проведення оперативного втручання виявлено у 81 з 262 хворих.

Математичне моделювання показало, що при наближенні транспедикулярних гвинтів ближче ніж 4 мм до гіалінових замикальних пластин вищележачого диска, або переднього краю тіла хребця та краніокаудальне відхилення гвинтів більше 7° призводить до різкого зростання напруження в біомеханічній системі. Дослідження на тваринах показало, що при імплантації штифта безпосередньо під міжхребцевий диск (апофізи) у кістковий тканині оперованого тіла хребця та структурних компонентах прилеглого диска виявляються виражені дегенеративні зміни, які прогресують зі збільшенням терміну дослідження. На основі проведених досліджень розроблено нові конструктивні рішення транспедикулярної фіксації при поперековому остеохондрозі: розроблено нову конструкцію поліаксіального гвинта, науково обґрунтовано рекомендації щодо раціонального вибору змінюваних параметрів елементів фіксації і кріплення. Проспективне клінічно-рентгенологічне дослідження довело, що впровадження в практику запропонованих нових конструктивних рішень дозволяє покращити результати оперативного лікування хворих на поперековий остеохондроз.

...