Хирургическая коррекция тяжелых сколиотических и кифосколиотических деформаций осевого скелета у детей и подростков является актуальной проблемой современной вертебрологии. В настоящее время в основе подхода к технологии хирургического лечения данной патологии лежит использование тотальной транспедикулярной фиксации, позволяющей достичь эффективной коррекции деформации, стабилизации деформированного отдела позвоночника транспедикулярными опорными элементами, с трехмерным восстановлением физиологических профилей позвоночного столба и сохранением полученных результатов в последующем. Транспедикулярные опорные элементы обладают воздействием на все три колонны позвоночника, чем и объясняется их преимущество перед использованием крюковых систем фиксации с позиций биомеханики [1-3]. В то же время применение транспедикулярной фиксации при оперативной коррекции деформаций позвоночника сопряжено с риском возникновения неврологических и сосудистых осложнений. Наиболее доступный и распространенный способ установки винтов в позвонки методом «свободной руки» требует от хирурга соответствующего уровня опыта и мастерства и, по данным исследователей, связан со смещением траектории и мальпозицией имплантированных транспедикулярных опорных элементов, достигающих 40% от их общего количества [4; 5]. Для контроля корректности и повышения точности и безопасности установки транспедикулярных опорных элементов в фиксируемые позвонки рядом специалистов достаточно широко используются такие методики, как флюороскопия, С-дуга, O-arm, интраоперационная КТ-навигация, роботоассистенция. Однако данные подходы связаны с необходимостью использования специализированного оборудования, временными затратами на проведение интраоперационного сканирования позвоночника, повышением уровня радиационной нагрузки для пациента и персонала операционной [6; 7]. Применение навигационных систем, основанных на принципе обратной оптической связи и данных предоперационной компьютерной томографии позвоночника, при хирургическом лечении детей с идиопатическим сколиозом c использованием тотальной транспедикулярной фиксации позволяет уменьшить радиационную нагрузку в ходе операции, но требует проведения предоперационного планирования в самой навигационной станции и специальной подготовки оперирующих хирургов [8].
Цель исследования – провести анализ корректности и положения транспедикулярных винтов, установленных детям с идиопатическим сколиозом под контролем нейромониторинга.
Материалы и методы исследования
В данное исследование вошли материалы результатов обследования и хирургического лечения 23 пациентов (8 мальчиков и 15 девочек) в возрасте от 11 до 17 лет с тяжелой идиопатический деформацией позвоночника с расположением сколиотических дуг в грудном, грудопоясничном и поясничном отделах позвоночника. Проводили оценку положения имплантированных транспедикулярных винтов дорсальной спинальной системы относительно костных структур деформированных позвонков, установленных в ходе хирургического вмешательства, для определения влияния нейромониторинга на точность их позиционирования. Все пациенты оперированы в ФГБУ «ФЦТОЭ» г. Чебоксары и в НИДОИ им. Г.И. Турнера в период с 2014 по 2020 год одной хирургической бригадой Родители всех пациентов подписали согласие на проведение обследования, лечения и публикацию обезличенных данных. По данным КТ позвоночника, выполненного перед операцией, определяли размеры корней дуг позвонков и длину «винтового» пути. По данным КТ позвоночника, выполненного после операции, оценивали и позицию имплантированных транспедикулярных винтов дорсальной спинальной системы. Корректность положения установленных транспедикулярных опорных элементов оценивали на основании шкалы, предложенной S.D. Gertzbein с соавторами, определяя при этом пространственную ориентацию мальпозиции винта (рис. 1) [9].
|
|
|
|
А |
Б |
Рис. 1. Определение корректности положения транспедикулярных винтов по данным КТ позвоночника: А – степень мальпозиции (Grade 0 – транспедикулярный винт полностью находится в корне дуги, не контактируя с прилежащим мягкими тканями;
Grade I – смещение транспедикулярного опорного элемента относительно кортикального слоя корня дуги до 2 мм; Grade II – смещение винта находится в пределах от 2 до 4 мм; Grade III – более 4 мм); Б - положение транспедикулярного винта по отношению к корню дуги позвонка (S – краниальная стенка корня дуги, L – латеральная стенка корня дуги, I – каудальная стенка корня дуги, M – медиальная стенка корня дуги)
Электронейрофизиологический метод использован для интраоперационного контроля функциональной активности нервных структур у детей с идиопатическим сколиозом. Интраоперационный нейромониторинг позволяет осуществлять непрерывный контроль за состоянием спинного мозга и его корешков. Для контроля корректного формирования костных ходов для транспедикулярных винтов использовали специальный режим контроля близости к нервным структурам (N. Proxy). Винты устанавливали методом «свободной руки», учитывая при этом размеры корней дуг позвонков и длину «винтового пути» при подборе типоразмеров транспедикулярных опорных элементов. К инструменту, с помощью которого проводили создание хода в костных структурах позвонков для опорных элементов многоопорной винтовой системы, фиксировали петлю электрода и проводили стимуляцию электрическим импульсом, имеющим силу тока в диапазоне от 1 до 12 мА. Изолиния, регистрируемая на мониторе аппарата, свидетельствовала о корректном прохождении пробойника через корень дуги в тело позвонка. Отклонение пробойника от корректной траектории и уменьшения дистанции по отношению к невральным структурам позвоночного канала характеризовалось ЭМГ-ответами нарастающей амплитуды при минимальной силе импульса. Для контроля правильности положения установленных транспедикулярных винтов использовали режим проверки корректности (Screw Integrity). Данный режим использовали после установки винта в тело позвонка, устанавливая для этого зонд-электрод на головку винта. Более высокая сила тока, при которой появлялся ответ, отмечалась при большей дистанции между тестируемым транспедикулярным винтом от нервных структур. Силу тока увеличивали от 1 до 30 мА, при этом ответ на стимуляцию при величине импульса более 17 мА свидетельствовал о корректном положении транспедикулярных опорных элементов. Появление ответа при импульсе величиной менее 6мА свидетельствовал о непосредственной близости положения транспедикулярного винта к твердой мозговой оболочке или корешку спинного мозга [10-13].
Результаты исследования и их обсуждение
Угол сколиотической деформации до операции составил в среднем 103,5° по Cobb (min 80 - max 165), после операции – 45° по Cobb (min 24 – max 105). Общее количество имплантированных транспедикулярных винтов составило 597. С правой стороны относительно линии остистых отростков установлено большее количество винтов по отношению к левой стороне, что обусловлено меньшим размером корней дуг позвонков по вогнутой (левой) стороне сколиотической деформации позвоночника (табл. 1).
Таблица 1
Распределение установленных винтов по уровню и стороне позвонка
|
Позвонок |
Винты, установленные с правой стороны |
Винты, установленные с левой стороны |
Винты, установленные на одном уровне |
|
T1 |
7 |
7 |
14 |
|
T2 |
12 |
22 |
34 |
|
T3 |
19 |
18 |
37 |
|
T4 |
23 |
22 |
45 |
|
T5 |
23 |
19 |
42 |
|
T6 |
22 |
17 |
39 |
|
T7 |
22 |
13 |
35 |
|
T8 |
22 |
10 |
32 |
|
T9 |
22 |
13 |
35 |
|
T10 |
22 |
12 |
34 |
|
T11 |
22 |
17 |
39 |
|
T12 |
22 |
20 |
42 |
|
L1 |
23 |
20 |
43 |
|
L2 |
21 |
19 |
40 |
|
L3 |
19 |
18 |
37 |
|
L4 |
17 |
16 |
33 |
|
L5 |
8 |
8 |
16 |
|
Всего |
326 |
271 |
597 |
Положение транспедикулярного винта, характеризующееся как полностью окруженное костной тканью, отмечено в 71,9% наблюдений. Значимые мальпозиции винтов (величиной более 4 мм) отмечены только в 2,8% наблюдений, при этом не сопровождались какими-либо неврологическими нарушениями и клиническими проявлениями (табл. 2).
Таблица 2
Показатели корректности имплантированных винтов
|
Степень корректности установленного транспедикулярного винта |
% |
|
Grade 0 |
71,9 |
|
Grade I+II+III |
28,1 |
|
Grade I (<2 мм) |
21,1 |
|
Grade II (2-4 мм) |
4,2 |
|
Grade III (>4 мм) |
2,8 |
|
Grade 0 + Grade I |
93 |
По отношению к стенкам корня дуги в целом преобладали мальпозиции типа М. Отмечено практически полное отсутствие мальпозиций типа S и I. При мальпозиции со степенью смещения винта Grade III тип смещений L, S и I нивелировался (рис. 2).
|
|
|
|
|
А |
Б |
В |
Рис. 2. Пространственная ориентация мальпозиций транспедикулярных винтов: А – Grade I-II-III; Б – Grade II-III; В – Grade III
Точное размещение транспедикулярных опорных элементов дорсальных спинальных систем, устанавливаемых детям для оперативного исправления деформации при идиопатическом сколиозе, является значимой проблемой [4; 9]. Технологии интраоперационной визуализации в спинальной хирургии предназначены для определения и достижения точного расположения на правильном уровне и обеспечения безопасности в позиционировании имплантатов. Данные подходы, ассоциированные с эксплуатацией технологий робототехники, компьютерной навигации, предназначены для улучшения результатов хирургического лечения. Однако данные методики связаны с увеличением лучевой нагрузки на пациента и/или персонал, что обуславливает необходимость принятия решения об использовании альтернативных методов интраоперационного контроля при операциях на позвоночнике [6-8]. Эффективность использования нейрофизиологического контроля методом триггерной электромиографии, по данным литературы, является дискутабельным вопросом. Так, Raynor B.L. с соавторами, проанализировав корректность положения 4857 винтов, установленных под контролем нейромониторинга в поясничном отделе позвоночника, сделали вывод, что данная методика является вспомогательной и требует проведения дополнительного пальпаторного и рентгенологического контроля [10]. Samdani A.F. с соавторами, проведя анализ корректности 937 транспедикулярных винтов, установленных в грудном отделе позвоночника под контролем триггерной ЭМГ, пришли к схожим выводам о применении данной методики, указав, что она не является надежным средством для выявления медиальных мальпозиций [11]. Интересные выводы сделаны авторами в экспериментальном исследовании на животных: наблюдаемый электрический импеданс зависел от расстояния винтов от нервных структур, а не от целостности стенки корня дуги позвонка. Т.е. методика ЭМГ не позволила достоверно определить наличие или отсутствие целостности костных структур позвонка [12]. Необходимо отметить, что полученные результаты нашего исследования также показывают преобладание мальпозиций с повреждением медиальной стенки корня дуги позвонка, однако при этом в целом удается достичь высокой степени корректного и безопасного положения транспедикулярных винтов (Grade 0+I – 93%), что свидетельствует о высокой надежности данного метода при условии соблюдения принципов его использования. Проведенный метаанализ Mikula A.L. с соавторами подтверждает особенности использования данной методики, ее чувствительность и специфичность [13]. Корректная установка винтов способствует нормализации баланса туловища за счет исправления фронтального и сагиттального профилей, что способствует нивелированию болевого синдрома у детей после проведенной хирургической коррекции тяжелых деформаций позвоночника идиопатического генеза, позволяет улучшить ортопедический и неврологический статус пациента, что, несомненно, оказывает положительное влияние на качество жизни и социальный статус ребенка [14; 15].
Заключение
Рационально проводить предоперационную оценку размеров корней дуг позвонков и определять длину «винтового» пути на основании КТ позвоночника при установке транспедикулярных винтов под контролем нейромониторинга. Применение технологии нейромониторинга позволило снизить лучевую нагрузку на ребенка и персонал операционной, достичь высокой корректности и точности положения имплантированных транспедикулярных опорных элементов относительно костных структур деформированных позвонков (93%), повысить эффективность коррекции деформации позвоночника и значимо уменьшить количество мальпозиций винтов большой степени (Grade II-III).