Stability of Injured Spine in Relation to Bending Loads under Conditions of Transpedicular Osteosynthesis (Experimental Study)

Abstract


Study of T9—L3 spinal segment blocks using anatomic preparations has showed that in instable injury of T12 the rigidity of T11—L1 segments under conditions of transpedicular osteosynthesis with four screws spinal system is on average 25% and 14.7% lower than the normal rigidity of the intact T11—L1 segments in relation to bending kyphotic loads and lateral bending loads, respectively. The rigidity of synthesized spinal segments to lateral bending loads is 1.9 times lower than the rigidity to sagittal bending loads. With use of metalwork the rigidity indices of the synthesized spinal segments are on average 1.2 times higher as compared with the rigidity of the intact spine.

Full Text

Эффективность транспедикулярного остеосин­теза при травмах и заболеваниях грудного и пояс­ничного отделов позвоночника не вызывает сомне­ний. Этот метод обеспечивает возможность полно­ценной репозиции травмированного отдела позво­ночника и ранней активизации больных в после­операционном периоде. Клиническому применению транспедикулярного остеосинтеза посвящено зна­чительное число публикаций [1, 4, 6, 8, 10]. Вместе с тем изучению механической стабильности систе­мы «металлофиксатор—позвоночные сегменты» не уделяется достаточного внимания. В литературе работы по этому вопросу малочисленны и не дают четкого представления о фиксационных свойствах используемых спинальных систем [5]. Известно, что позвоночник человека испыты­вает сложные переменные циклические воздей­ствия различных механических нагрузок, среди которых основную роль играют вертикальное сдав-ление, разноплоскостные изгибы и скручивание [11]. Те же нагрузки действуют на травмирован­ный позвоночник после металлоостеосинтеза. При этом изгибающие усилия имеют наиболее разно­образные характеристики. Они могут воздейство­вать на позвоночник в любом направлении, прово­цируя деформацию в сагиттальной, фронтальной или какой-либо промежуточной плоскости. Основными параметрами, характеризующими стабильность остеосинтеза, являются прочность и жесткость костно-металлического блока [2, 7]. Прочность определяется величиной механической нагрузки, при которой начинается локальное раз­рушение элементов исследуемой системы. Пока­затель жесткости дает представление, насколько исследуемый образец будет деформирован под действием дислоцирующей нагрузки до начала разрушения [2, 7]. Целью нашего экспериментального исследова­ния являлось изучение прочности и показателей жесткости системы «позвоночные сегменты— транспедикулярный металлофиксатор» по отно­шению к изгибающим нагрузкам (сагиттально на­правленным кифозирующим и боковым, дейст­вующим во фронтальной плоскости) при неста­бильных переломах позвоночника в сравнении с аналогичными характеристиками неповрежден­ного позвоночника. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Проведено 20 экспериментов — четыре серии по 5 экспериментов в каждой. Для исследования готовили анатомические препараты блоков позво­ночных сегментов с полностью сохраненными дис­ками и связочными структурами, в которых, кро­ме изучаемого участка позвоночника (Til, Т12, L1), сохраняли по два выше- и нижележащих по­звонка (Т9, Т10 и L2, L3). Изъятие блоков позво­ночных сегментов производили на секции у лиц 3. Показатели жесткости сегментов Т11-Т12-L1 с поврежденным Т12 позвонком в условиях транспедикулярного остеосинтеза по отношению к изгибающим нагрузкам до начала миграции вин­тов в среднем в 1,2 раза выше физиологической жесткости неповрежденных сегментов. 4. Локальное разрушение системы «позвоноч­ные сегменты T11-T12-L1 — четырехвинтовой транспедикулярный металлофиксатор» при воз­действии изгибающей нагрузки начинается с им­прессии губчатой костной ткани тела Т11 позвон­ка, прилежащей к резьбовой части винтов. Полная дестабилизация системы при сагиттально направ­ленной нагрузке происходит при продольном пе­реломе корней дуг или краниальной замыкатель-ной пластинки Т11. При боковом изгибе возникает продольный перелом одной дуги Т11 позвонка со стороны, противоположной изгибу, с переходом линии излома на тело Т11.

References

  1. Аганесов А.Г., Mecxu К.Т., Николаев А.П., Костив Е.П. //Вестн. травматол. ортопед. — 2003. — N 3. — С. 48-52.
  2. Барабаш А.П., Соломин Л.Н. Комбинированный напряженный остеосинтез. — Благовещенск, 1992.
  3. Дулаев А.К., Шаповалов В.М., Гайдар Б.В. Закрытые повреждения позвоночника грудной и поясничной ло­кализации. — СПб, 2000.
  4. Корнилов Н.В., Усиков В.Д. Повреждения позвоночника. Тактика хирургического лечения. — СПб, 2000.
  5. Лавруков A.M., Томилов А.Б. Остеосинтез аппаратом внешней фиксации у больных с повреждениями и за­болеваниями позвоночника. — Екатеринбург, 2002.
  6. Макаревич С.В. Спондилодез универсальным фиксатором грудного и поясничного отделов позвоночника. — Минск, 2001.
  7. Образцов И.Ф., Адамович И.С. и др. Проблемы прочности в биомеханике. — М., 1988.
  8. Рамих Э.А., Атаманенко М.Т. //Вестн. травматол. ор- топед. — 2003. — N 3. — С. 43-48.
  9. Сикилинда В.Д., Акопов В.И., Хлопонин П.А. и др. Подготовка тканей экспериментальных животных и человека для биомеханических и морфологических исследований: Метод, рекомендации. — Ростов н/Д; СПб, 2002.
  10. Фадеев Е.М. Декомпрессивно-стабилизирующие вме­шательства при позвоночно-спинномозговой травме грудопоясничного отдела в позднем периоде: Авто-реф. дис.... канд. мед. наук. — СПб, 2002.
  11. White A., Panjabi М. Clinical biomechanics of the spine. — Philadelphia, 1990.

Statistics

Views

Abstract - 23

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2004 Afaunov A.A., Usikov V.D., Afaunov A.I., Dunaev I.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies