Форма документа : Стаття із журналу Шифр видання : Автор(и) : Куценко В. О., Тимченко І. Б., Попов А. І., Корж М. О., Радченко В. О., Геращенко Я. М., Лисак М. В. Назва : Дослідження конструкції заднього спондилодезу при втраті опороздатності переднього комплексу грудного й поперекового відділів хребта Місце публікування : Травма. - Донецк, 2019. - Том 20, N 2. - С. 85-92 (Шифр ТУ3/2019/20/2) Примітки : Бібліогр. в кінці ст. MeSH-головна: ПОЗВОНОЧНИКА БОЛЕЗНИ -- SPINAL DISEASES ПЕРЕЛОМЫ СПОНТАННЫЕ -- FRACTURES, SPONTANEOUS КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ -- COMPUTER SIMULATION Анотація: Основними причинами нестабільності хребтового стовпа в пацієнтів із пухлинами хребта є патологічні переломи й міжтіловий дефект після резекції пухлини. При цьому хірургічна стабілізація рекомендується, якщо колапс хребта перевищує 50 % його висоти, при ураженні понад 50 % хребта, резорбції ніжки дуги або залученні всіх задніх елементів. Використання транспедикулярних пристроїв забезпечує стабільну фіксацію й стабільність сегментів хребта навіть при руйнуванні всіх трьох колон. Мета: на основі математичного моделювання визначити оптимальні варіанти заднього спондилодезу при втраті опороздатності переднього відділу хребта. Матеріали та методи. Математичне моделювання методом кінцевих елементів варіантів конструкції заднього спондилодезу при втраті опороздатності переднього комплексу додатково включає візуалізацію томограм, виділення тканин заданої щільності, створення тріангуляційної моделі з використанням програмного пакета 3D Slicer. Висвітлено задачі обробки хмари точок і отримання твердотільної моделі. Результати. Виконано розрахунок міцності для різних варіантів закріплення системи фіксації хребта при резекції хребців L1, L2, Th12, а також проведено аналіз результатів розрахунку. Розрахунки показали, що максимальне напруження в положенні нахилу назад виникає при повній резекції трьох хребців із закріпленням в одне суміжне тіло, воно становить 415 МПа, що значно перевищує міцність як кортикальної кістки, так і титану. Мінімальні значення внутрішніх напружень за критерієм Мізеса спостерігаються при повній резекції одного хребця й закріпленні в трьох суміжних хребцях. Напруження не перевищували 24 МПа, що дає понад 10-кратний запас міцності. Висновки. За результатами розрахунків визначено, що при резекції одного хребця достатньо проводити закріплення в одне тіло, при резекції двох хребців бажаною є фіксація в трьох тілах, але можливим є й закріплення у двох хребцях із трикратним запасом міцності. При вертебректомії трьох хребців можлива фіксація тільки в трьох або більше суміжних тілах. Фізичні моделі хребців людини дозволяють хірургу попередньо виготовляти конструкції під індивідуальну форму хребця пацієнта, планувати свої дії перед операцією, що значно скорочує час операції й втрати крові. Також це скорочує час на підготовку й навчання молодих хірургів, знижує ймовірність помилок під час операцій і, відповідно, зменшує кількість невдалих операцій. Це особливо важливо в унікальних випадках перебігу хвороби в пацієнтаThe main causes of instability of the spinal column in patients with spinal tumors are pathological fractures and intervertebral defects after tumor resection. In this case, surgical stabilization is recommended by the authors, if the spine collapse exceeds 50 % of its height, if more than 50 % of the spine is affected, if there is a resorption of the pedicle of vertebral arch or an involvement of all the rear elements. The use of transpedicular devices ensures stable fixation and stability of the spine segments even with the destruction of all three columns. The purpose of the study: based on the mathematical modeling, to determine the optimal variants of posterior spondylodesis in the loss of the support ability of the anterior spine. Materials and methods. Mathematical modeling using finite element method of the variants of posterior spondylodesis design in case of the loss of the support ability of the anterior spine additionally includes tomograms, allocation of tissues of given density, creation of a triangulation model using the software package 3D Slicer. The problem of processing point clouds and obtaining a solid state model are covered. Results. The calculation of strength for various variants of attaching the spine fixation system during resection of L1, L2, and Th12 vertebras has been made, and the analysis of the calculation results has been carried out. Calculations have shown that the maximum tension in the tilt back position occurs in the complete resection of the three vertebrae with attachment to one adjacent body and accounts for 415 MPa, which significantly exceeds the strength of both cortical bone and the titanium. Minimum values of internal stresses by von Mises are observed in complete resection of one vertebra and fixing in three adjacent vertebrae. The stress did not exceed 24 MPa, which provides more than 10-fold safety factor. Conclusions. Results of the calculations showed that during resection of one vertebrae it is enough to fix one body, if two vertebrae are resected, fixation in three bodies is desirable, but it is possible to fix in two vertebrae with a threefold safety factor. In vertebrectomy of three vertebrae it is possible to fix only in three or more adjacent bodies. Physical models of human vertebras allow a surgeon to pre-make structures under the individual form of the patient’s vertebra, to plan their actions before surgery, which greatly reduces the time of surgery and blood loss. It also reduces the time required for the training of young surgeons, decreases the likelihood of errors during operations, and, accordingly, reduces the number of unsuccessful surgeries. This is especially important in the unique cases of the disease. Дод.точки доступу: Куценко, В. О. Тимченко, І. Б. Попов, А. І. Корж, М. О. Радченко, В. О. Геращенко, Я. М. Лисак, М. В. |