3D-моделирование и биомеханическое исследование поясничного отдела позвоночника у пациента детского возраста с врожденным сколиозом после хирургического лечения

В отечественных и зарубежных публикациях отсутствуют биомеханические исследования коррекции структур опорно-двигательного аппарата у пациентов раннего детского возраста. Помимо частоты врожденных деформаций отделов позвоночника, актуальность работы обусловлена прогрессирующим характером течения заболевания, выраженностью и ригидностью деформаций, а также формированием компенсаторных дуг искривления. Наиболее частыми осложнениями, связанными с металлоконструкциями, является их дестабилизация, в связи с усталостными переломами эндофиксатора, резорбцией костной ткани вокруг винтов, разрушением кортикальной ткани корней дуг. Построение компьютерных трехмерных моделей основывается на данных компьютерной томографии пациентов с врожденной деформацией поясничного отдела позвоночника. Компьютерные геометрические модели включают в себя тела четырех позвонков. Модели строятся в компьютерных программах Mimics Medical и 3-matic Medical, затем экспортируются в пакет прикладных программ SolidWorks. В нем осуществляется сборка всех отдельных элементов и добавление: связочного аппарата, межпозвонковых дисков и металлоконструкции. Костные структуры схематизированы двумя однородными изотропными слоями: кортикальным и спонгиозным. Разработана модель для исследования напряженно – деформированного состояния в системе поясничный отдел позвоночника – эндофиксатор при различных двигательных режимах и разных резорбцией костной ткани вокруг винтов. Проведены биомеханические исследования состояние поясничного отдела позвоночника у пациента трехлетнего возраста после операции с установленным эндофиксатором.

1. Картавенко К.А. Хирургическое лечение детей с врожденной деформацией позвоночника при полупозвонках поясничного отдела: автореф…дис. кан. мед. наук.СПб.2017. Доступно по: https://www.dissercat.com/content/khirurgicheskoe-lechenie-detei-s-vrozhdennoi-deformatsiei-pozvonochnika-pri-polupozvonkakh-p/read.

2. Орел А.М. Частота аномалий развития по данным рентгенологического одномоментного исследования всех отделов позвоночника. Bulletin of the International Scientific Surgical Association. 2008;3(2-3):12-13

3. Feng Y, Hai Y, Zhao S, Zang L. Hemivertebra resection with posterior unilateral intervertebral fusion and transpedicular fixation for congenital scoliosis: results with at least 3 years of follow-up. Eur Spine J. 2016;25(10):3274-3281.

4. McMaster MJ, David CV. Hemivertebra as a cause of scoliosis. A study of 104 patients. J Bone Joint Surg Br. 1986;68(4):588-595

5. Виссарионов С.В., Кокушин Д.Н., Белянчиков С.М., Ефремов А.М. Хирургическое лечение детей с врожденной деформацией верхнегрудного отдела позвоночника. Хирургия позвоночника. 2011;(2):35-40.

6. Кокушин Д.Н., Виссарионов С.В., Хардиков М.А., Н.О. Хусаинов Н.О., Филиппова А.Н., Ильин В.В. Анализ причин дестабилизации металлоконструкции при коррекции врожденной деформации позвоночника у детей младшей возрастной группы . Ортопедия, травматология и восстановительная хирургия детского возраста. 2020;8(1):15-24.

7. Виссарионов С.В. Хирургическое лечение врожденных пороков развития позвоночника у детей. Травматология и ортопедия России. 2008;(3):77-78.

8. OrthoLoad. Loading of Orthopaedic Implants, Доступно по: https://orthoload.com

9. Доль А.В., Доль Е.С., Иванов Д.В. Биомеханическое моделирование вариантов хирургического реконструктивного лечения спондилолистеза позвоночника на уровне L4-L5. Российский журнал биомеханики. 2018;(1):31–44.

10. Бердюгин К.А., Каренин М.С. Осложнения транспедикулярной фиксации позвоночника и их профилактика. Фундаментальные исследования. 2010;(9):61-71