Способ снижения лучевой нагрузки при транскутанно-открытой установке транспедикулярных винтов в условиях параспинального минидоступа

Способ снижения лучевой нагрузки при транскутанно-открытой установке транспедикулярных винтов в условиях параспинального минидоступа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, нейрохирургии и нейроортопедии позвоночного столба. Целью ее является уменьшение ионизирующего воздействия на пациента и медицинский персонал, находящийся в операционной.

Известен метод чрескожной имплантации транспедикулярных винтов в тела позвонков под рентгеноскопическим контролем^{1, 2} (¹ Chi Y.L., Xu H.Z., Lin Y., Huang Q.S., Mao F.M., Ni W.F. Preliminary study of the technique of minimally invasive percutaneous pedicle screws osteosynthesis for treatment of thoraco-lumbar vertebra fracture. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15634431, ² Pelegri С, Benchikh A., Fegoun El., Winter M., Brassart N., Bronsard N., Hovorka I., el al. Percutaneous osteosynthesis of lumbar and thoracolumbar spine fractures wilhout neurological deficit; surgical technique and preliminary results. Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot, 94 (2008), pp. 456-463, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18774020). Существенной проблемой использования транскутанных манипуляций под рентгеноскопическим контролем при повреждениях позвоночного столба является значительное ионизирующее воздействие на пациента и медицинский персонал, находящийся в операционной³ (³ Mroz TE, Abdullah KG, Steinmetz MP, Klineberg EO, Lieberman IH. Radiation exposure to the surgeon during percutaneous pedicle screw placement. J. Spinal HYPERLINK. "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20844448"DisordHYPERLINK, "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20844448" Tech. 2011 Jun; 24(4):264-7). Кумулятивная доза излучения может превышать предельные нормы радиационной безопасности⁴ (⁴ Rampersaud YR, Foley KT, Shen AC, Williams S, Solomito M. Radiation exposure to the spine surgeon duringfluoroscopically assisted pedicle screw insertion. Spine 2000, 25:2637-45. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11034650). Увеличение количества контрольных рентгеновских снимков во многом связано с трудностью пространственного сопоставления места прокола кожных покровов с точкой костного введения транспедикулярного винта. Так, по данным Wild М.Н. (2007) время рентгеновской экспозиции при чрескожной транспедикулярной фиксации (ТПФ) почти в 2 раза больше, чем при открытых доступах⁵ (⁵ Wild M.H., Glees M., Plieschnegger C., Wenda K. Five-year follow-up examination after purely minimally invasive posterior stabilization of thoracolumbar fractures: a comparison of minimally invasive percutaneously and conventionally open treated patients. Arch Orthop Trauma Surg, 127 (5) (2007), pp. 335-343 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17165033)). Для транскутанной установки четырех- и шести-опорных систем транспедикулярной фиксации под рентгеноскопическим контролем по данным Суфианова А.А, Манащук В.И. и др. (2013) в среднем требуется 18,9±7,7 интраоперационных флюороскопических снимков. При этом на позиционирование только одного винта необходимо о 2 до 5 (в среднем 3,9±1,6) флюороскопических снимков⁶ (⁶ Чрескожный транспедикулярный остеосинтез поясничного отдела позвоночника с использованием мобильной операционной рентгеновской установки O-ARM, совмещенной с навигационной станцией, Суфианов А.А., Манащук В.И., Набиев Д.Н., Зайцев М.К., Шапкин А.Г., Суфианов Р.А. // Нейрохирургия научно-практический журнал. - 1998. - ISSN 1683-3295. 2013 г. N3, стр. 58). По данным Mroz Т.Е. (2011) общая доза рентгеновского излучения для транскутанной установки 10 транспедикулярных винтов составляет 103 mREM или 10,3 mREM (0.103 mSv) на один винт³ (³ Mroz TE, Abdullah KG, Steinmetz MP, Klineberg EO, Lieberman IH. Radiation exposure to the surgeon during percutaneous pedicle screw placement. J. Spinal HYPERLINK "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20844448"DisordHYPERLINK, "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20844448" Tech. 2011 Jun; 24(4):264-7).

Учитывая имеющуюся тенденцию к увеличению количества минимально инвазивных операций, выполняемых под рентгеноскопическим контролем, нельзя не предположить негативные последствия для хирургов, ежедневно занимающихся данной проблематикой, в будущем³ (³ Mroz TE, Abdullah KG, Steinmetz MP, Klineberg EO, Lieberman IH. Radiation exposure to the surgeon during percutaneous pedicle screw placement. J. Spinal HYPERLINK "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20844448"DisordHYPERLINK, "http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20844448" Tech. 2011 Jun; 24(4):264-7).

Заявленный ранее гибридный метод чрескожно-открытой транспедикулярной стабилизации из параспинального мини-доступа⁷ (⁷ Способ эндоскопической декомпрессии спинномозгового канала и малоинвазивной транспедикулярной стабилизации при взрывных переломах грудопоясничного отдела позвоночника. Заявитель/автор: Грибанов Алексей Викторович, RU 2015107270) (Заявка на изобретение RU 2015107270), несмотря на визуально-пальпаторный контроль, позволяющий без труда сопоставить место прокола кожи с точкой введения винта, имеет недостаток в виде выполнения интраоперационного⁸ (⁸ Интраоперационный - происходящий или проводимый во время операции, http://www.multitran.ru/, http://dic.academic.ru/) рентгеноскопического контрольного исследования при установке каждого винта, что увеличивает лучевую нагрузку на пациента и медицинский персонал. В условиях малого размера операционной раны от 37 мм до 42 мм для 4-винтовой транспедикулярной фиксации и от 37 мм до 50 мм для 6-винтовой одновременная установка всех спиц-навигаторов по описываемому способу транскутанно-открытой стабилизации, в отличие от традиционных методик, неприемлема. Так как при одновременной установке всех спиц-навигаторов значительно ограничивается подвижность краев операционной раны в виде мини-доступа. Чрезмерное растяжение мягких тканей при установке винтов приводит к появлению краевых некрозов с риском возникновения воспалительных осложнений.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - это разработка такого способа проведения рентгеноскопического контроля при установке транспедикулярных винтов в условиях параспинального мини-доступа, который бы позволил снизить количество интраоперационных флюороскопических снимков и соответственно снизить дозу рентгеновского облучения, воздействующего на пациента и медицинский персонал во время операции, а также избежать чрезмерного растяжения тканей при установке винтов, приводящего к появлению краевых некрозов.

Для решения поставленной задачи из параспинального мини-доступа и чрескожных проколов под флюороскопическим контролем С-дуги устанавливают спицы-навигаторы, по которым канюлированными метчиками в ножках и теле позвонков формируют резьбовые каналы и вводят транспедикулярные винты. При этом установку спиц-навигаторов и введение винтов осуществляют в строго определенном порядке, в ограниченном количестве за 2-3 этапа, что позволяет снизить количество рентгеновских снимков. Изложенная в заявленном решении последовательность установки спиц-навигаторов позволяет достичь такого окончательного расположения их концов, находящихся над операционной раной, при котором не создается препятствий дальнейшим действиям хирурга при формировании резьбовых каналов и проведении транспедикулярных винтов, а также не происходит чрезмерное растяжение операционной раны в виде мини-доступа, приводящее к краевым ее некрозам.

Краткое описание материалов, поясняющих сущность:

фиг. 1 - схематичное изображение установки правой ростральной и левой каудальной спиц-навигаторов;

фиг. 2 - схематичное изображение установки левой ростральной и правой каудальной спиц-навигаторов;

фиг. 3 - схематичное изображение установки промежуточных спиц-навигаторов при шестивинтовой транспедикулярной системе стабилизации;

фиг. 4 - фотографическое изображение установленных левой ростральной и правой каудальной спиц-навигаторов с вкрученным канюлированным метчиком на левой ростральной спице-навигаторе;

фиг. 5 - изображение первых 2-х рентгеновских снимков с разносторонне проведенными канюлированными метчиками по первой паре спиц-навигаторов в тела позвонков;

фиг. 6 - изображение заключительных 2-х рентгеновских снимков с разносторонне проведенными канюлированными метчиками по второй паре спиц-навигаторов в тела позвонков с имплантированными транспедикулярными винтами первой пары;

таблица 1 - доза рентгеновского облучения при транскутанно-открытой имплантации транспедикулярных винтов в условиях модифицированного параспинального мини-доступа.

Краткое описание элементов:

1 - левый прокол кожи;

1.1 - левая ростральная спица-навигатор;

2 - правый прокол кожи;

2.1 - правая ростральная спица-навигатор;

3 - мини-доступ;

3.1 - левая каудальная спица-навигатор;

3.2 - правая каудальная спица-навигатор;

4 - край мини-доступа;

5 - тело пациента;

5.1 - левая сторона пациента;

5.2 - правая сторона пациента;

6 - отдельный прокол кожи в проекции нахождения точки введения промежуточного транспедикулярного винта;

6.1 - спица-навигатор, введенная в тело позвонка через операционную рану;

6.2 - спица-навигатор, введенная в тело позвонка через отдельный прокол кожи в проекции нахождения точки введения промежуточного транспедикулярного винта.

В заявленном способе спицы-навигаторы устанавливают в ограниченном количестве за 2-3 этапа, строго в определенном порядке.

Установку начинают с левой стороны от пациента. Первой устанавливают правую ростральную спицу-навигатор (2.1), фиг. 1 (на противоположной от хирурга стороне), которую проводят через отдельный прокол кожи (2) под пальпаторным контролем указательного пальца левой руки хирурга через мини-доступ (3).

Далее устанавливают левую каудальную спицу-навигатор (3,1) (на стороне хирурга) непосредственно через мини-доступ (3) с незначительным смещением нижнего края мини-доступа (4).

Таким образом, спицы-навигаторы (2.1), (3.1) находятся в разностороннем положении, что позволяет избежать чрезмерного растяжения мягких тканей.

Выполняют первые 2-3 рентгеноскопических снимка во фронтальной и сагиттальной проекциях, фиг. 5.

Далее по спицам-навигаторам (2.1), (3.1) в ножках и теле позвонка канюлированными метчиками нарезают костные каналы и устанавливают транспедикулярные винты, причем осуществляют это в обратном порядке, а именно сначала нарезают канюлированным метчиком педикуло-корпоральный костный канал по установленной спице (3.1) и вводят левый каудальный транспедикулярный винт, причем спицу-навигатор (3.1) удаляют в момент начального введения винта, или по спицам, проведенным через основной мини-доступ, вводят каудальные канюлированные транспедикулярные винты, затем нарезают канюлированным метчиком педикуло-корпоральный костный канал по установленной спице (2.1) и вводят правый ростральный транспедикулярный винт, причем спицу-навигатор (2.1) удаляют в момент начального введения винта. Такая последовательность позволяет правой руке хирурга не иметь ограничений и препятствий в виде выступающих концов проводниковых спиц.

Далее устанавливают следующую пару спиц-навигаторов и транспедикулярных винтов, при этом установку осуществляют с правой стороны от пациента (5.2), фиг. 2. Первой вводят левую ростральную спицу-навигатор (1.1), которую проводят через отдельный прокол кожи (1) под пальпаторным контролем указательного пальца левой руки хирурга через мини-доступ (3).

Далее устанавливают правую каудальную спицу-навигатор (3.2) непосредственно через мини-доступ (3) с незначительным смешением нижнего края мини-доступа (4).

Выполняют следующие 2-3 рентгеновских снимка во фронтальной и сагиттальной проекциях, фиг. 6.

Далее по спицам-навигаторам (1.1), (3.2) нарезают канюлированными метчиками в ножках и теле позвонка костные каналы и устанавливают транспедикулярные винты, причем первым, под пальпаторным контролем указательного пальца левой руки хирурга-правши, вводят правый каудальный винт, вторым - левый ростральный винт, причем спицы-навигаторы (1.1), (3.2) удаляют в момент начального введения винта, или по спицам, проведенным через основной мини-доступ, вводят каудальные канюлирванные транспедикулярные винты.

Такая последовательность позволяет правой руке хирурга не иметь ограничений и препятствий в виде выступающих концов спиц-навигаторов (1.1), (3.2).

В частном случае осуществления имплантации шестивинтовой транспедикулярной системы стабилизации к первым двум этапам добавляется третий, при котором устанавливают промежуточные (между каудальными и ростральными винтами) проводниковые спицы и винты, фиг. 3. Одномоментной установке промежуточных транспедикулярных винтов через операционную рану препятствует малый размер операционной раны в виде мини-доступа (3) и ограниченное при попытке одновременной установки спиц-навигаторов смещение кожи в поперечном направлении, поэтому одну из спиц (6.1) вводят в тело позвонка через мини-доступ (3), а противоположную спицу-навигатор (6.2) вводят через отдельный прокол кожи (6) в проекции нахождения точки введения транспедикулярного винта также под пальпаторным контролем хирурга со стороны мини-доступа (3).

Выполняют 2-3 рентгеновских снимка во фронтальной и сагиттальной проекциях.

Далее, как в предыдущих двух этапах, по спицам-навигаторам (6.1), (6.2) нарезают канюлированными метчиками в ножках и теле позвонка костные каналы и устанавливают транспедикулярные винты.

Таким образом, при имплантации четырех- и шестиопорной системы транспедикулярной фиксации среднее количество флюорографических исследований составило 5,20±0,55 (диапазон 4-6 снимков) и 7,40±0,45 (диапазон 6-8 снимков). Общая доза рентгеновского излучения соответственно составила 15,60±1,64 mREM для 4-винтовой конструкции и 22,20±1,34 mREM для шестивинтовой конструкции. Указанные результаты подтверждаются результатами, полученными при осуществлении способа, приведенными в таблице 1.

Замеры осуществлялись во время проведения операций при имплантации четырех и шести транспедикулярных винтов, операции прошли в штатном режиме, без осложнений при приблизительно одинаковом характере травмы позвоночника.

Замеры дозы излучения (mSv) производились дозиметром, интегрированным в мобильную хирургическую рентгеновскую систему С-arm (С-дуга) Dixion Cyberbloc, выдающую дозу излучения на один снимок, равную 0,3 mSv.

Расчет показателей вариационного ряда, средняя арифметическая (М) и ее средняя ошибка (m), осуществлялся при помощи онлайн-калькулятора, расположенного в открытом доступе по адресу http://medstatistic.ru/calculators/calcvaries.html.

Вывод

Заявленный способ способствует значительному снижению лучевой нагрузки на пациента и медицинский персонал в ходе контрольного интраоперационного рентгеновского исследования.

А именно заявленный способ позволяет снизить количество интраоперационных флюороскопических снимков по отношению к данным аналога⁶ (⁶ Чрескожный транспедикулярный остеосинтез поясничного отдела позвоночника с использованием мобильной операционной рентгеновской установки O-ARM, совмещенной с навигационной станцией, Суфианов А.А., Манащук В.И., Набиев Д.Н., Зайцев М.К., Шапкин А.Г., Суфианов Р.А. // Нейрохирургия научно-практический журнал. - 1998. - ISSN 1683-3295. 2013 г. N3, стр. 58) с 18,9±7,7 до 7,40±0,45 и соответственно снизить дозы рентгеновского излучения, воздействующего на пациента и медицинский персонал во время операции, по отношению к данным аналога⁶ (⁶ Чрескожный транспедикулярный остеосинтез поясничного отдела позвоночника с использованием мобильной операционной рентгеновской установки O-ARM, совмещенной с навигационной станцией, Суфианов А.А., Манащук В.И., Набиев Д.Н., Зайцев М.К., Шапкин А.Г., Суфианов Р.А. // Нейрохирургия научно-практический журнал. - 1998. - ISSN 1683-3295. 2013 г. N3, стр. 58) с 61,8 mREM (для 6-винтовой ТПФ) и 41,2 mREM (для 4-винтовой ТПФ) с учетом 10,3 mREM на 1 винт до 22,20±1,34 mREM (6-винтовая ТПФ) и 15,60±1,34 mREM (4-винтовая ТПФ), а также избежать чрезмерного растяжения мягких тканей при установке транспедикулярных винтов.

1. Способ снижения лучевой нагрузки при транскутанно-открытой установке транспедикулярных винтов в условиях параспинального мини-доступа, включающий срединно-параспинальный мини-доступ и чрескожные проколы и выполнение под контролем рентгеновских снимков установки спиц-навигаторов, нарезание внутренней резьбы канюлированными метчиками, установку транспедикулярных винтов, отличающийся тем, что установку начинают с левой стороны от пациента, первой устанавливают правую ростральную спицу-навигатор, которую проводят через отдельный прокол кожи, далее устанавливают левую каудальную спицу-навигатор непосредственно через мини-доступ, при этом установленные спицы-навигаторы находятся в разностороннем положении, выполняют первые 2-3 рентгеноскопических снимка во фронтальной и сагиттальной проекциях, далее по спицам-навигаторам нарезают канюлированными метчиками педикуло-корпоральные костные каналы и устанавливают транспедикулярные винты, причем осуществляют это в обратном порядке, а именно сначала нарезают канюлированным метчиком педикуло-корпоральный костный канал по установленной левой каудальной спице-навигатору и вводят левый каудальный транспедикулярный винт, причем спицу-навигатор удаляют в момент начального введения винта, затем нарезают канюлированным метчиком педикуло-корпоральный костный канал по установленной правой ростральной спице-навигатору и вводят правый ростральный транспедикулярный винт, причем спицу-навигатор удаляют в момент начального введения винта, далее устанавливают следующую пару спиц-навигаторов и транспедикулярных винтов, при этом установку осуществляют с правой стороны от пациента, первой вводят левую ростральную спицу-навигатор, которую проводят через отдельный прокол кожи, далее устанавливают правую каудальную спицу-навигатор непосредственно через мини-доступ, выполняют следующие 2-3 рентгеновских снимка во фронтальной и сагиттальной проекциях, далее по установленной правой каудальной спице-навигатору нарезают канюлированными метчиками педикуло-корпоральный костный канал и устанавливают правый каудальный транспедикулярный винт, далее по установленной левой ростральной спице-навигатору нарезают канюлированными метчиками педикуло-корпоральный костный канал и устанавливают левый ростральный транспедикулярный винт, причем спицы-навигаторы удаляют в момент начального введения винта.

2. Способ снижения лучевой нагрузки по п. 1, отличающийся тем, что устанавливают дополнительную пару транспедикулярных винтов между каудальными и ростральными винтами, при этом одну спицу-навигатор вводят в тело позвонка через мини-доступ, а противоположную спицу-навигатор вводят через отдельный прокол кожи в проекции нахождения точки введения транспедикулярного винта и выполняют 2-3 рентгеновских снимка во фронтальной и сагиттальной проекциях.

3. Способ снижения лучевой нагрузки по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что по спицам-навигаторам, установленным через основной мини-доступ, вводят каудальные канюлированные транспедикулярные винты.