zdorПроблемы здоровья и экологииHealth and Ecology Issues2220-09672708-6011Gomel State Medical University10.51523/2708-6011.2024-21-3-04zdor-2728Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНАCLINICAL MEDICINEСоздание и применение индивидуальных навигационных шаблонов при хирургическом лечении дегенеративных заболеваний поясничного отдела позвоночникаCreation and application of individual navigation templates in surgical treatment of degenerative diseases of the lumbar spinehttps://orcid.org/0000-0002-2358-2897КовалёвЕ. В.KovalevE. V.

Ковалёв Евгений Владимирович, врач-нейрохирург,

Гомель

Evgeniy V. Kovalev, Neurosurgeon,

Gomel

kovalevsurgery@mail.ruГомельская областная клиническая больницаGomel Regional Clinical Hospital2024220720242133239Copyright © Ковалёв Е.В., 20242024Ковалёв Е.В.Kovalev E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.gsmu.by/jour/article/view/2728Цель исследования

Цель исследования. Оценить планируемые и полученные результаты имплантации транспедикулярных винтов при помощи индивидуальных навигационных шаблонов у пациентов с дегенеративными заболеваниями поясничного отдела позвоночника.

Материалы и методы

Материалы и методы. По результатам компьютерной томографии проанализирована безопасность и точность установки транспедикулярных винтов (30 пациентов, 126 винтов) при помощи индивидуальных навигационных шаблонов.

Результаты

Результаты. Степень безопасности 0 зарегистрирована в 96 % (121 винт), степень 1 — в 4 % (5 винтов). Случаев перфорации кости более чем на половину диаметра винта не было. В стандартном отклонении достоверных различий сагиттального угла между планируемой установкой и фактической траекторией винта не было выявлено. В аксиальной плоскости в точках входа и предполагаемого выхода винта в стандартном отклонении значимых различий не наблюдалось. Статистический анализ показал незначимые различия между планируемыми и фактическими результатами (р > 0,05).

Заключение

Заключение. Использование индивидуальных навигационных шаблонов позволяет с высоким уровнем безопасности и точности имплантировать транспедикулярные винтовые конструкции в поясничном отделе позвоночника.

Objective

Objective. To evaluate planned and obtained results of implantation of pedicle screws using individual navigation templates in patients with degenerative diseases of the lumbar spine.

Materials and methods

Materials and methods. Based on the results of computed tomography, the safety and accuracy of installing pedicle screws (30 patients, 126 screws) were analyzed using individual navigation templates.

Results

Results. The degree of safety 0 is registered in 96% (121 screws), the degree 1 is in 4% (5 screws). There were no cases of bone perforation by more than half of the screw diameter. There were no significant differences in the standard deviation of the sagittal angle between the planned installation and the actual trajectory of the screw. In the axial plane, no significant differences in standard deviation were observed at the entry and expected exit points of the screw. Statistical analysis showed insignificant differences between the planned and actual results (p>0.05)

Conclusion

Conclusion. The use of individual navigation templates makes it possible to implant pedicular screw structures in the lumbar spine with a high level of safety and accuracy.

индивидуальные навигационные шаблоны3d-печатьдегенеративные заболевания поясничного отдела позвоночникаindividual navigation templatesadditive technologies3d printingdegenerative diseases of the lumbar spineReferencesKarapinar L, Erel N, Ozturk H, Altay T, Kaya A. Pedicle screw placement with a free hand technique in thoracolumbar spine: is it safe? J Spinal Disord Tech. 2008;21(1):63-67. DOI: https://doi.org/10.1097/BSD.0b013e3181453dc6Karapinar L, Erel N, Ozturk H, Altay T, Kaya A. Pedicle screw placement with a free hand technique in thoracolumbar spine: is it safe? J Spinal Disord Tech. 2008;21(1):63-67. DOI: https://doi.org/10.1097/BSD.0b013e3181453dc6Губин А.В., Рябых С.О., Бурцев А.В. Ретроспективный анализ мальпозиции винтов после инструментальной коррекции деформации грудного и поясничного отделов позвоночника. Хирургия позвоночника. 2015;12(1):8-13. DOI: https://doi.org/10.14531/ss2015.1.8-13Gubin AV, Ryabykh SO, Burtsev AV. Retrospective analysis of screw malposition following instrumented correction of thoracic and lumbar spine deformities. Hir Pozvonoc. 2015;12(1):8-13. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.14531/ss2015.1.8-13Parker SL, McGirt MJ, Farber SH, Amin AG, Rick AM, Suk I, Witham TF. Accuracy of free-hand pedicle screws in the thoracic and lumbar spine: analysis of 6816 consecutive screws. Neurosurgery. 2011;68(1): 170-178. DOI: https://doi.org/10.1227/NEU.0b013e3181fdfaf4Parker SL, McGirt MJ, Farber SH, Amin AG, Rick AM, Suk I, Witham TF. Accuracy of free-hand pedicle screws in the thoracic and lumbar spine: analysis of 6816 consecutive screws. Neurosurgery. 2011;68(1): 170-178. DOI: https://doi.org/10.1227/NEU.0b013e3181fdfaf4Fichtner J, Hofmann N, Rienmüller А, Buchmann N, Gempt J, Kirschke JS, et al. Revision Rate of Misplaced Pedicle Screws of the Thoracolumbar Spine-Comparison of Three-Dimensional Fluoroscopy Navigation with Freehand Placement: A Systematic Analysis and Review of the Literature. World Neurosurg. 2018;109:e24-e32. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wneu.2017.09.091Fichtner J, Hofmann N, Rienmüller А, Buchmann N, Gempt J, Kirschke JS, et al. Revision Rate of Misplaced Pedicle Screws of the Thoracolumbar Spine-Comparison of Three-Dimensional Fluoroscopy Navigation with Freehand Placement: A Systematic Analysis and Review of the Literature. World Neurosurg. 2018;109:e24-e32. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wneu.2017.09.091Perdomo-Pantoja A, Ishida W, Zygourakis C, Holmes C, Iyer RR, Cottrill E, et al. Accuracy of Current Techniques for Placement of Pedicle Screws in the Spine: A Comprehensive Systematic Review and Meta-Analysis of 51,161 Screws. World Neurosurg. 2019;126:664-678.e3. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wneu.2019.02.217Perdomo-Pantoja A, Ishida W, Zygourakis C, Holmes C, Iyer RR, Cottrill E, et al. Accuracy of Current Techniques for Placement of Pedicle Screws in the Spine: A Comprehensive Systematic Review and Meta-Analysis of 51,161 Screws. World Neurosurg. 2019;126:664-678.e3. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wneu.2019.02.217Shin BJ, James AR, Njoku IU, Härtl R. Pedicle screw navigation: a systematic review and meta-analysis of perforation risk for computer-navigated versus freehand insertion. J. Neurosurg Spine. 2012;17(2):113-122. DOI: https://doi.org/10.3171/2012.5.SPINE11399Shin BJ, James AR, Njoku IU, Härtl R. Pedicle screw navigation: a systematic review and meta-analysis of perforation risk for computer-navigated versus freehand insertion. J. Neurosurg Spine. 2012;17(2):113-122. DOI: https://doi.org/10.3171/2012.5.SPINE11399Tian NF, Huang QS, Zhou P, Zhou Y, Wu RK, Lou Y, Xu HZ. Pedicle screw insertion accuracy with different assisted methods: a systematic review and meta-analysis of comparative studies. Eur. Spine J. 2011;20(6):846-859. DOI: https://doi.org/10.1007/s00586-010-1577-5Tian NF, Huang QS, Zhou P, Zhou Y, Wu RK, Lou Y, Xu HZ. Pedicle screw insertion accuracy with different assisted methods: a systematic review and meta-analysis of comparative studies. Eur. Spine J. 2011;20(6):846-859. DOI: https://doi.org/10.1007/s00586-010-1577-5Бурцев А.В., Павлова О.М., Рябых С.О., Губин А.В. Компьютерное 3D-моделирование с изготовлением индивидуальных лекал для навигирования введения винтов в шейном отделе позвоночника. Хирургия позвоночника. 2018;15(2):33-38. DOI: https://doi.org/10.14531/ss2018.2.33-38Burtsev AV, Pavlova OM, Ryabykh SO, Gubin AV. Computer 3D modeling with the production of individual patterns for navigating the introduction of screws in the cervical spine. Hir Pozvonoc. 2018;15(2):33-38. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.14531/ss2018.2.33-38Merc M, Recnik G, Krajnc Z. Lumbar and sacral pedicle screw placement using a template does not improve the midterm pain and disability outcome in comparison with free-hand method. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2017;27(5):583-589. DOI: https://doi.org/10.1007/s00590-017-1904-1Merc M, Recnik G, Krajnc Z. Lumbar and sacral pedicle screw placement using a template does not improve the midterm pain and disability outcome in comparison with free-hand method. Eur J Orthop Surg Traumatol. 2017;27(5):583-589. DOI: https://doi.org/10.1007/s00590-017-1904-1Коваленко Р.А., Пташников Д.А., Черебилло В.Ю., Кашин В.А. Сравнительный анализ результатов имплантации транспедикулярных винтов в грудном отделе позвоночника с иcпользованием индивидуальных навигационных матриц и методики free hand. Травматология и ортопедия России. 2020;26(3):49-60. DOI: https://doi.org/10.21823/2311-2905-2020-26-3-49-60Kovalenko RA, Ptashnikov DA, Cherebillo VYu, Kashin VA. Comparison of the Accuracy and Safety of Pedicle Screw Placement in Thoracic Spine Between 3D Printed Navigation Templates and Free Hand Technique. Traumatology and Orthopedics of Russia. 2020;26(3):49-60. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.21823/2311-2905-2020-26-3-49-60Chen H, Wu D, Yang, Guo K. Clinical Use of 3D Printing Guide Plate in Posterior Lumbar Pedicle Screw Fixation. Med Sci Monit. 2015;21:3948-3954. DOI: https://doi.org/10.12659/MSM.895597Chen H, Wu D, Yang, Guo K. Clinical Use of 3D Printing Guide Plate in Posterior Lumbar Pedicle Screw Fixation. Med Sci Monit. 2015;21:3948-3954. DOI: https://doi.org/10.12659/MSM.895597Коваленко Р.А., Кашин В.А., Черебилло В.Ю., Шарифов Р.М., Мирончук Р.Р., Акопов А.Л. и др. Определение оптимального дизайна навигационных матриц для транспедикулярной имплантации в шейном и грудном отделах позвоночника: результаты кадавер-исследования. Хирургия позвоночника. 2019;16(4):77-83. DOI: https://doi.org/10.14531/ss2019.4.77-83Kovalenko RA, Kashin VA, Cherebillo VYu, Sharifov RM, Mironchuk RR, Akopov AL, et al. Determination of optimal design of navigation templates for transpedicular implantation in the cervical and thoracic spine: results of cadaveric studies. Hir. Pozvonoc. 2019;16(4):77-83. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.14531/ss2019.4.77-83Kaneyama S, Sugawara T, Sumi M. Safe and accurate midcervical pedicle screw insertion procedure with the patientspecific screw guide template system. Spine. 2015;40(6):341- 348. DOI: https://doi.org/10.1097/BRS.0000000000000772Kaneyama S, Sugawara T, Sumi M. Safe and accurate midcervical pedicle screw insertion procedure with the patientspecific screw guide template system. Spine. 2015;40(6):341- 348. DOI: https://doi.org/10.1097/BRS.0000000000000772Коваленко Р.А., Кашин В.А., Черебилло В.Ю. Индивидуальные навигационные шаблоны для установки субкортикальных винтов в поясничном отделе позвоночника. Современные технологии в медицине. 2021;13(5):41. DOI: https://doi.org/10.17691/stm2021.13.5.05Kovalenko RA, Kashin VA, Cherebillo VYu. Individual navigation templates for subcortical screw placement in lumbar spine. Sovremennye tehnologii v medicine. 2021;13(5):41. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.17691/stm2021.13.5.05Kaito T, Matsukawa K, Abe Y, Fiechter M, Zhu X, Fantigrossi A. Cortical pedicle screw placement in lumbar spinal surgery with a patient-matched targeting guide: a cadaveric study. J. Orthop. Sci. 2018;23(6):865-869. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jos.2018.06.005Kaito T, Matsukawa K, Abe Y, Fiechter M, Zhu X, Fantigrossi A. Cortical pedicle screw placement in lumbar spinal surgery with a patient-matched targeting guide: a cadaveric study. J. Orthop. Sci. 2018;23(6):865-869. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jos.2018.06.005Marengo N, Matsukawa K, Monticelli M, Ajello M, Pacca P, Cofano F, et al. Cortical bone trajectory screw placement accuracy with a patient-matched 3-dimensional printed guide in lumbar spinal surgery: a clinical study. World Neurosurg. 2019;130: e98-e104. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wneu.2019.05.241Marengo N, Matsukawa K, Monticelli M, Ajello M, Pacca P, Cofano F, et al. Cortical bone trajectory screw placement accuracy with a patient-matched 3-dimensional printed guide in lumbar spinal surgery: a clinical study. World Neurosurg. 2019;130: e98-e104. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wneu.2019.05.241

The authors declare that there are no conflicts of interest present.