Способ формирования траекторий трансартикулярной фиксации с1-с2 позвонков по рентгенологическим ориентирам

Изобретение относится к области медицины, а именно к нейрохирургии и травматологии, и может быть использовано при выполнении фиксации С1-С2 позвонков при травмах и заболеваниях краниовертебрального перехода. Проводят интраоперационную рентгенографию шейного отдела позвоночника. Формируют на рентгенограмме траектории трансартикулярной фиксации в боковой проекции и в прямой проекции по определенному алгоритму. Устанавливают в соответствии с полученными траекториями фиксирующие спицы. Способ позволяет выполнять трансартикулярную фиксацию C1-C2 без прямой визуализации точки введения винта, снизить риск мальпозиции винтов и повреждения позвоночной артерии. 6 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области медицины, а именно, нейрохирургии и травматологии, и может быть использовано при выполнении фиксации С1-С2 позвонков при травмах и заболеваниях краниовертебрального перехода.

Уровень техники

Из уровня техники известен способ выполнения трансартикулярной фиксации с визуальным определением точки введения винта, которая, по общепринятому мнению, располагается в 3 мм медиальнее и 3 мм выше внутреннего нижнего края суставного отростка С2 позвонка. В латеральной рентгенологической проекции траекторию винта прокладывают к переднему бугорку С1 позвонка. В фронтальной проекции ориентируются на ножку С2 позвонка визуально и на середину боковой массы С1 позвонка при рентгенологическом контроле (Magerl F, Seemann PS (1987) Stable posterior fusion of the atlas and axis by transarticular screw fixation. In: Weidner PA (ed) Cervical spine I. Springer-Verlag, New York, pp 322–327; Solanki GA, Crockard HA (1999) Peroperative determination of safe superior transarticular screw trajectory through the lateral mass. Spine (Phila Pa 1976) 24(14):1477-1482).

Основным недостатком данного способа трансартикулярной фиксации является невозможность его выполнения полностью перкутанно, поскольку требуется прямая визуализация задних структур С2 позвонка.

Наиболее близким к заявляемому решению является способ прокладывания траектории по M. Alhashash при перкутанной фиксации С1-С2, используя следующие ориентиры. В латеральной проекции авторы при определении стартовой точки отступали 2-3 мм от края сустава С2-С3 позвонков и ориентировали траекторию на верхний край переднего бугорка С1 позвонка. В фронтальной проекции авторы ориентировались на середину ножки С2 позвонка и середину боковой массы С1 (Alhashash M, Shousha M, Gendy H, Barakat AS, Boehm H (2018) Percutaneous posterior transarticular atlantoaxial fixation for the treatment of odontoid fractures in the elderly: a prospective study. Spine (Phila Pa 1976) 43:761–766).

Данный метод не лишен определенных недостатков. Во-первых, вариабельность размеров боковой массы С2 позвонка или дегенеративные изменения в соответствующем суставе затрудняют использование стартового ориентира у ряда пациентов (фиг. 1). Во-вторых, у части больных кортикальный слой ножки позвонка может быть не выражен, в связи с чем ее рентгенологическая визуализация в прямой проекции крайне затруднительна (фиг. 2).

Технической проблемой, решаемой заявляемым изобретением, является определение ориентиров на боковых и прямых рентгенограммах, по которым возможно построение траекторий для безопасной трансартикулярной фиксации С1-С2 позвонков.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является возможность выполнения трансартикулярной фиксации C1-C2 без прямой визуализации точки введения винта (в т.ч. полностью перкутанно), значительно снижая риск мальпозиции винтов и, как следствие, повреждения позвоночной артерии.

Поставленная задача решается за счет способа формирования траекторий трансартикулярной фиксации С1-С2 позвонков, включающего интраоперационное проведение рентгенографии шейного отдела позвоночника с последующим формированием траекторий трансартикулярной фиксации и установкой в соответствии с полученными траекториями фиксирующих спиц, при этом формирование траекторий проводят на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в боковой проекции и в прямой проекции:

а) для формирования траекторий трансартикулярной фиксации на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в боковой проекции:

- определяют локализацию стартовых точек траекторий путем проведения на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в боковой проекции двух линий - через нижний край остистого отростка С2 и вдоль заднего контура (поверхности) боковых масс С2 и С3 позвонков по направлению к основанию остистого отростка С2, как показано на фиг.3, точка пересечения этих линий соответствует средней спиноламинарной точке, точка, которая располагается на 2 мм ниже средней спиноламинарной точки по линии, проведенной вдоль заднего контура боковых масс С2 и С3, соответствует нижней спиноламинарной точке, а точка, которая располагается на 2 мм кзади от средней спиноламинарной точки по линии, проведенной через нижний край остистого отростка С2, соответствует задней спиноламинарной точке;

- определяют локализацию конечных точек траекторий на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в боковой проекции, где первая точка соответствует середине переднего бугорка позвонка С1, вторая - верхушке переднего бугорка позвонка С1, третья - середине верхушки зубовидного отростка по его передней поверхности;

- полученные точки соединяют между собой, формируя на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в боковой проекции три линии: 1 - между нижней спиноламинарной точкой и серединой верхушки зубовидного отростка по его передней поверхности, 2 - между средней спиноламинарной точкой и верхушкой переднего бугорка позвонка С1, 3 - между задней спиноламинарной точкой и серединой переднего бугорка позвонка С1;

б) для формирования траекторий трансартикулярной фиксации на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в прямой проекции:

- на заинтересованной стороне определяют стартовую точку путем визуализации наиболее узкого места позвонка С3 в поперечнике, отступив от этого места 2 мм в латеральном направлении и конечную точку, которая располагается на пересечении горизонтальной и вертикальной линий, проведенных через середину боковой массы С1.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежами:

Фиг. 1 - вариабельность стартовых точек в С2 позвонке у различных пациентов при использовании метода M. Alhashash. а - стартовая точка находится практически у верхнего края задней поверхности боковой массы; б - стартовая точка находится практически у середины заднего края боковой массы С2 позвонка; в - четко определить стартовую точку затруднительно.

Фиг. 2 - пример визуализации ножек С2 позвонка при фронтальной рентгеноскопии. а - ножка С2 указана стрелкой, хорошо визуализирован внутренний контур и прерывистый наружный; трансартикулярная фиксация возможна; б - ножку С2 позвонка визуализировать затруднительно.

Фиг. 3 - определение стартовых спиноламинарных точек в боковой проекции.

Фиг. 4 - определение конечных точек траектории трансартикулярной фиксации в боковой проекции.

Фиг.5 - траектории трансартикулярной фиксации С1-С2, построенные по описываемым рентгенологическим ориентирам, латеральная проекция.

Фиг. 6 - траектория трансартикулярной фиксации С1-С2, построенная по описываемым рентгенологическим ориентирам, прямая проекция. Начало траектории - точка «талии» С3 позвонка, конец - середина боковой массы С1 позвонка.

Позициями на фигурах обозначены: 1 - средняя спиноламинарная точка; 2 - нижняя спиноламинарная точка; 3 - задняя спиноламинарная точка; 4 - точка середины переднего бугорка С1 позвонка; 5 - точка вершины переднего бугорка С1 позвонка; 6 - точка на переднем отделе вершины зубовидного от ростка; 7 - траектория "нижняя спиноламинарная точка - зубовидный отросток"; 8 - траектория "средняя спиноламинарная точка - верхушка переднего бугорка С1 позвонка"; 9 - траектория "задняя спиноламинарная точка - середина переднего бугорка С1 позвонка"; 10 - линия талии боковой массы С3 позвонка.

Осуществление изобретения

Ниже представлено более детальное описание заявляемого способа.

Проводят рентгенографическое исследование шейного отдела позвоночника в боковой и прямой проекциях.

Для формирования траекторий трансартикулярной фиксации на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в боковой проекции первым этапом определяют локализацию стартовых точек траекторий путем проведения на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в боковой проекции двух линий - через нижний край остистого отростка С2 и вдоль заднего контура боковых масс С2 и С3 позвонков по направлению к основанию остистого отростка С2, как на фиг.3, точка пересечения этих линий соответствует средней спиноламинарной точке (фиг. 3, позиция 1), точка, которая располагается на 2 мм ниже средней спиноламинарной точки по линии, проведенной через задние края боковых масс С2 и С3, соответствует нижней спиноламинарной точке (фиг. 3, позиция 2), а точка, которая располагается на 2 мм кзади от средней спиноламинарной точки по линии, проведенной через нижний край остистого отростка С2, соответствует задней спиноламинарной точке (фиг. 3, позиция 3).

Вторым этапом определяют локализацию конечных точек траекторий на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в боковой проекции, где первая точка соответствует середине переднего бугорка позвонка С1 (фиг. 4, позиция 4), вторая - верхушке переднего бугорка позвонка С1 (фиг. 4, позиция 5), третья - середине верхушки зубовидного отростка по его передней поверхности (фиг. 4, позиция 6).

Затем полученные точки соединяют между собой, формируя на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в боковой проекции три линии: 1 - между нижней спиноламинарной точкой и серединой верхушки зубовидного отростка по его передней поверхности (фиг. 5, позиция 7), 2 - между средней спиноламинарной точкой и верхушкой переднего бугорка позвонка С1 (фиг. 5, позиция 8), 3 - между задней спиноламинарной точкой и серединой переднего бугорка позвонка С1 (фиг. 5, позиция 9).

Третьим этапом для формирования траекторий трансартикулярной фиксации на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в прямой проекции на заинтересованной стороне определяют стартовую точку путем визуализации наиболее узкого места позвонка С3 в поперечнике, отступив от этого места 2 мм в латеральном направлении (фиг. 6, позиция 10) и конечную точку, которая располагается на пересечении горизонтальной и вертикальной линий, проведенных через середину боковой массы С1 (фиг. 6).

Вышеописанные траектории были протестированы при помощи программного обеспечения Renaissance Planning Application version 6.0.3.1 (Mazor Robotics Ltd., Israel) на компьютерных томограммах 30 пациентов (имитация установки 60 винтов на рентгенограммах с последующей проверкой хода винтов в режиме компьютерной томографии). Была подтверждена безопасность применения вышеописанных траекторий. Клинически значимые мальпозиции моделей винтов, в том числе, с повреждением позвоночной артерии (наиболее опасное осложнения при трансартикулярной фиксации) составили от 2.3% до 6.9%. Данные показатели не превышают таковые при применении ранее описанных в литературе способов определения траектории трансартикулярной фиксации (Elliott RE, Tanweer O, Boah A, Morsi A, Ma T, Frempong-Boadu A, Smith ML (2013) Atlantoaxial fusion with transarticular screws: meta-analysis and review of the literature. World Neurosurg 80:627–641 https://doi.org/10.1016/j.wneu.2012.03.012).

В клинической практике по заявляемому способу вышеописанные траектории были применены у 5 пациентов. В латеральной проекции у 1 больного использована траектория "нижняя спиноламинарная точка - зубовидный отросток", у 3 - траектория "средняя спиноламинарная точка - верхушка переднего бугорка С1 позвонка" и у 1 - траектория "задняя спиноламинарная точка - середина переднего бугорка С1 позвонка". Во фронтальной проекции винты также были установлены по заявляемой траектории. Во всех 5 наблюдениях мальпозиции винтов не было.

Таким образом, применение вышеописанных траекторий по исключительно рентгенологическим ориентирам может позволить выполнить трансартикулярную фиксацию С1-С2 позвонков без прямой визуализации точки введения винта (в т.ч. полностью перкутанно) и увеличения риска мальпозиции винтов с повреждением позвоночной артерии.

Способ формирования траекторий трансартикулярной фиксации С1-С2 позвонков, включающий интраоперационное проведение рентгенографии шейного отдела позвоночника с последующим формированием траекторий трансартикулярной фиксации и установкой в соответствии с полученными траекториями фиксирующих спиц, отличающийся тем, что формирование траекторий проводят на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в боковой проекции и в прямой проекции:

а) для формирования траекторий трансартикулярной фиксации на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в боковой проекции:

- определяют локализацию стартовых точек траекторий путем проведения на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в боковой проекции двух линий - через нижний край остистого отростка С2 и вдоль заднего контура боковых масс С2 и С3 позвонков по направлению к основанию остистого отростка С2, как на фиг.3, точка пересечения этих линий соответствует средней спиноламинарной точке, точка, которая располагается на 2 мм ниже средней спиноламинарной точки по линии, проведенной через задние края боковых масс С2 и С3, соответствует нижней спиноламинарной точке, а точка, которая располагается на 2 мм кзади от средней спиноламинарной точки по линии, проведенной через нижний край остистого отростка С2, соответствует задней спиноламинарной точке;

- определяют локализацию конечных точек траекторий на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в боковой проекции, где первая точка соответствует середине переднего бугорка позвонка С1, вторая - верхушке переднего бугорка позвонка С1, третья - середине верхушки зубовидного отростка по его передней поверхности

- полученные точки соединяют между собой, формируя на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в боковой проекции три линии: 1 - между нижней спиноламинарной точкой и серединой верхушки зубовидного отростка по его передней поверхности, 2 - между средней спиноламинарной точкой и верхушкой переднего бугорка позвонка С1, 3 - между задней спиноламинарной точкой и серединой переднего бугорка позвонка С1;

б) для формирования траекторий трансартикулярной фиксации на рентгенограмме шейного отдела позвоночника в прямой проекции:

- на заинтересованной стороне определяют стартовую точку путем визуализации наиболее узкого места позвонка С3 в поперечнике, отступив от этого места 2 мм в латеральном направлении и конечную точку, которая располагается на пересечении горизонтальной и вертикальной линий, проведенных через середину боковой массы С1.