RU2801334C1 - Individual navigation guide for performing osteotomy of the vertebral arches during removal of diastematomyelia - Google Patents
Individual navigation guide for performing osteotomy of the vertebral arches during removal of diastematomyelia Download PDFInfo
- Publication number
- RU2801334C1 RU2801334C1 RU2022123883A RU2022123883A RU2801334C1 RU 2801334 C1 RU2801334 C1 RU 2801334C1 RU 2022123883 A RU2022123883 A RU 2022123883A RU 2022123883 A RU2022123883 A RU 2022123883A RU 2801334 C1 RU2801334 C1 RU 2801334C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vertebral arches
- osteotomy
- diastematomyelia
- guide
- vertebral
- Prior art date
Links
- 206010012750 Diastematomyelia Diseases 0.000 title claims abstract description 12
- 201000010193 neural tube defect Diseases 0.000 title claims abstract description 12
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 14
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 abstract description 3
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008733 trauma Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000002271 resection Methods 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 208000032170 Congenital Abnormalities Diseases 0.000 description 1
- 206010058907 Spinal deformity Diseases 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 238000002684 laminectomy Methods 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, а именно к нейрохирургии, и может быть использовано при лечении пациентов детского возраста с диастематомиелией.The invention relates to medicine, namely to neurosurgery, and can be used in the treatment of pediatric patients with diastematomyelia.
Известен способ резекционной ламинотомии, который осуществляют путем широкой резекционной ламинотомии в центростремительном направлении в области костной перегородки, обнажается костная перегородка и разделение дуральной оболочки. Затем ламинэктомия проводится выше и ниже очага поражения до тех пор, пока не будет полностью визуализирована граница разделения дуральной оболочки (Meacham W.F. Surgical Treatment of Diastematomyelia. Journal of Neurosurgery, 27(1), 78-85, 1967 - прототип). Однако выполнение границ ламинотомии осуществляется интраоперационно в зависимости от опыта хирурга, кроме того, выполнение резекционной ламинотомии у пациента влечет за собой значительный дефект задних структур позвоночного столба и оставляет спинной мозг без защиты костными тканями, что в дальнейшем приводит к формированию деформации позвоночника и прогрессированию ее в процессе роста ребенка.A known method of resection laminotomy, which is carried out by wide resection laminotomy in the centripetal direction in the area of the bony septum, exposes the bony septum and separation of the dural membrane. Then laminectomy is performed above and below the lesion until the border of the division of the dural membrane is completely visualized (Meacham W.F. Surgical Treatment of Diastematomyelia. Journal of Neurosurgery, 27(1), 78-85, 1967 - prototype). However, the implementation of the boundaries of laminotomy is carried out intraoperatively depending on the experience of the surgeon, in addition, the implementation of resection laminotomy in a patient entails a significant defect in the posterior structures of the spinal column and leaves the spinal cord without protection by bone tissues, which further leads to the formation of spinal deformity and its progression to the child's growth process.
Задача изобретения - повышение эффективности лечения путем выполнения остеотомии дуг позвонков в проекции костной перегородки позвоночного канала с максимально точными границами ее пространственного положения с использованием индивидуального навигационного направителя, фиксируемого к дорсальным костным структурам позвонков.The objective of the invention is to increase the effectiveness of treatment by performing osteotomy of the vertebral arches in the projection of the bony septum of the spinal canal with the most accurate boundaries of its spatial position using an individual navigation guide fixed to the dorsal bone structures of the vertebrae.
Техническим результатом изобретения является улучшение результатов лечения пациентов детского возраста с диастематомиелией путем выполнения остеотомии дуг позвонков в проекции костной перегородки позвоночного канала с максимально точными границами ее пространственного положения, уменьшения травматичности хирургического вмешательства и сокращения времени операции.The technical result of the invention is to improve the results of treatment of pediatric patients with diastematomyelia by performing osteotomy of the vertebral arches in the projection of the bony septum of the spinal canal with the most accurate boundaries of its spatial position, reducing the trauma of surgical intervention and reducing the operation time.
Технический результат достигается за счет создания и изготовления индивидуального навигационного направителя для выполнения остеотомии дуг позвонков при удалении костной перегородки позвоночного канала при диастематомиелии. Индивидуальный навигационный направитель характеризуется тем, что он имеет жесткий пластиковый каркас, созданный на основании данных компьютерной томографии позвоночника и изготовленный при помощи печати на 3D-принтере, снабженный опорной площадкой, точно повторяющей рельеф дорсальной поверхности дуг позвонков, содержащей отверстия по боковым поверхностям, выполненные с возможностью фиксации направителя к кости при помощи спиц, и дополнительный полый тубус-направитель в центральной части, расположенный соосно запланированной траектории остеотомии для выполнения удаления костной перегородки.The technical result is achieved by creating and manufacturing an individual navigation guide for performing osteotomy of the vertebral arches when removing the bony septum of the spinal canal in diastematomyelia. The individual navigation guide is characterized by the fact that it has a rigid plastic frame created on the basis of computed tomography data of the spine and manufactured by printing on a 3D printer, equipped with a support platform that exactly repeats the relief of the dorsal surface of the vertebral arches, containing holes along the lateral surfaces, made with the possibility of fixing the guide to the bone using pins, and an additional hollow guide tube in the central part, located coaxially with the planned osteotomy trajectory for removing the bone septum.
На фиг. 1 представлен индивидуальный навигационный направитель, для выполнения остеотомии дуг позвонков при удалении костной перегородки позвоночного канала при диастематомиелии, вид сзади, где: поз. 1 - позвоночник пациента с костной перегородкой позвоночного канала (вид сзади); поз. 2 – каркас, повторяющий рельеф наружной поверхности дуг позвонков; поз. 3 - отверстия, выполненные с возможностью фиксации направителя к кости спицами; поз. 4 - полый тубус-направитель для проведения остеотомии.In FIG. 1 shows an individual navigation guide for performing osteotomy of the vertebral arches when removing the bony septum of the spinal canal in diastematomyelia, rear view, where: pos. 1 - spine of a patient with a bony septum of the spinal canal (rear view); pos. 2 - frame, repeating the relief of the outer surface of the vertebral arches; pos. 3 - holes made with the possibility of fixing the guide to the bone with knitting needles; pos. 4 - hollow guide tube for osteotomy.
На фиг. 2 представлен индивидуальный навигационный направитель, для выполнения остеотомии дуг позвонков при удалении костной перегородки позвоночного канала при диастематомиелии вид в аксиальной плоскости, где: поз. 1 - позвоночник пациента с костной перегородкой позвоночного канала (вид в аксиальной плоскости); поз. 2 – каркас, повторяющий рельеф наружной поверхности дуг позвонков; поз. 4 - полый тубус-направитель для проведения остеотомии; поз. 5 - костная перегородка позвоночного канала.In FIG. 2 shows an individual navigation guide for performing osteotomy of the vertebral arches when removing the bony septum of the spinal canal in diastematomyelia, view in the axial plane, where: pos. 1 - spine of a patient with a bony septum of the spinal canal (view in the axial plane); pos. 2 - frame, repeating the relief of the outer surface of the vertebral arches; pos. 4 - hollow tube-guide for osteotomy; pos. 5 - bone septum of the spinal canal.
Индивидуальный навигационный направитель для выполнения остеотомии дуг позвонков при удалении костной перегородки позвоночного канала при диастематомиелии используется следующим образом.An individual navigation guide for performing osteotomy of the vertebral arches when removing the bony septum of the spinal canal in diastematomyelia is used as follows.
На этапе предоперационного планирования выполняется компьютерная томография позвоночника пациента, данные которой импортируются в компьютерную программу для получения объемного изображения в формате 3D. Далее на полученном объемном изображении позвоночника планируется траектория остеотомии дуг позвонков в проекции костной перегородки позвоночного канала, для отделения костной перегородки от дуг позвонков. После формирования оптимальной траектории остеотомии дуг позвонков в компьютерной программе виртуально изготавливается каркас, снабженный опорной площадкой, четко повторяющей рельеф дорсальной поверхности дуг позвонков, и формируется расположение тубуса-направителя в центральной части со сквозными отверстиями по боковым поверхностям, выполненными в каркасе.At the stage of preoperative planning, computed tomography of the patient's spine is performed, the data of which is imported into a computer program to obtain a 3D volumetric image. Next, on the obtained volumetric image of the spine, the trajectory of the osteotomy of the vertebral arches is planned in the projection of the bony septum of the spinal canal, to separate the bony septum from the vertebral arches. After the formation of the optimal trajectory of osteotomy of the vertebral arches, a frame is virtually made in the computer program, equipped with a support platform that clearly repeats the relief of the dorsal surface of the vertebral arches, and the location of the guide tube in the central part with through holes along the side surfaces made in the frame is formed.
Далее индивидуальный навигационный направитель для выполнения остеотомии дуг позвонков при удалении костной перегородки позвоночного канала печатается на 3D-принтере, с помощью аддитивных технологий (FDM, SLA, SLS и др.) из биосовместимого материала (жесткий пластик), который подвергается стерилизации.Further, an individual navigation guide for performing osteotomy of the vertebral arches during removal of the bone septa of the spinal canal is printed on a 3D printer using additive technologies (FDM, SLA, SLS, etc.) from a biocompatible material (hard plastic) that is sterilized.
Индивидуальный навигационный направитель используют следующим образом.The individual navigation guide is used as follows.
Во время операции, после полного скелетирования задних костных структур позвоночника, выполняют аппликацию индивидуального навигационного направителя к дугам позвонков поверхностью, точно повторяющей рельеф дорсальной поверхности дуг позвонков (поз. 2). Убедившись в плотном сопоставлении направителя и дуг, достигнутое положение фиксируется спицами Киршнера через отверстия, расположенные на боковых поверхностях направителя (поз. 3) с целью его жесткой фиксации к дорсальным костным структурам позвонков. Через тубус-направитель (поз. 4), расположенный в центральной части, высокооборотистой дрелью выполняют остеотомию дуг позвонков в проекции костной перегородки позвоночного канала (поз. 5) для отделения костной перегородки от дуг позвонков. Затем индивидуальный направитель извлекают из операционного ложа и выполняют костно-пластическую ламинотомию. Полученный таким образом костный лоскут временно удаляют из раны. После удаления костной перегородки до основания и пластики дурального мешка по известной методике, костный лоскут возвращают на место и фиксируют при помощи титановых микропластин, таким образом выполняя костно-пластическую ламинотомию. Рана послойно ушивается.During the operation, after complete skeletonization of the posterior bone structures of the spine, an individual navigation guide is applied to the vertebral arches with a surface exactly repeating the relief of the dorsal surface of the vertebral arches (pos. 2). After making sure that the guide and wires are in close alignment, the achieved position is fixed with Kirschner wires through the holes located on the side surfaces of the guide (pos. 3) in order to firmly fix it to the dorsal bone structures of the vertebrae. Through a guide tube (pos. 4) located in the central part, a high-speed drill is used to perform osteotomy of the vertebral arches in the projection of the bony septum of the spinal canal (pos. 5) to separate the bony septa from the vertebral arches. Then the individual guide is removed from the operating bed and osteoplastic laminotomy is performed. The bone flap thus obtained is temporarily removed from the wound. After removal of the bone septum to the base and plasty of the dural sac according to a known technique, the bone flap is returned to its place and fixed with titanium microplates, thus performing osteoplastic laminotomy. The wound is sutured in layers.
Разработанная технология была применена в ходе хирургического лечения пациентов детского возраста с диастематомиелией.The developed technology was applied during the surgical treatment of pediatric patients with diastematomyelia.
Положительный результат предлагаемого технического решения заключается в повышении эффективности лечения путем выполнения остеотомии дуг позвонков в проекции костной перегородки позвоночного канала с максимально точными границами ее пространственного положения, отделении костной перегородки позвоночного канала от дуг позвонков, уменьшении травматичности хирургического вмешательства, сокращении сроков операции и профилактики развития деформаций позвоночного столба в процессе роста ребенка.The positive result of the proposed technical solution is to increase the effectiveness of treatment by performing osteotomy of the vertebral arches in the projection of the bony septum of the spinal canal with the most accurate boundaries of its spatial position, separating the bony septum of the spinal canal from the vertebral arches, reducing the trauma of surgical intervention, reducing the time of surgery and preventing the development of deformities spinal column during the growth of the child.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2801334C1 true RU2801334C1 (en) | 2023-08-07 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2836471C1 (en) * | 2024-06-13 | 2025-03-17 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г.И. Турнера" Минздрава России (ФГБУ "НМИЦ детской травматологии и ортопедии имени Г.И. Турнера" Минздрава России) | Individual surgical template with x-ray contrast marks for the formation of bone canals in the vertebral body for the introduction of transpedicular screws |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4219939A1 (en) * | 1992-06-18 | 1993-12-23 | Klaus Dipl Ing Radermacher | Template for machining tools for machining bony structures and method for defining and reproducing the positional relationship of a machining tool relative to a bony structure |
| US20130218163A1 (en) * | 2010-06-29 | 2013-08-22 | George Frey | Patient matching surgical guide and method for using the same |
| RU2522916C1 (en) * | 2013-04-03 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт имени профессора А.Л. Поленова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method of treating diastematomyelia |
| WO2019052623A1 (en) * | 2017-09-14 | 2019-03-21 | Hafez Mahmoud Alm El Din | Patient-specific templates for pedical screw insertion in corrective scoliosis surgeries |
| WO2019220268A1 (en) * | 2018-05-16 | 2019-11-21 | Medacta International Sa | Specific disposable guide device for spinal surgery |
| US20210346038A1 (en) * | 2018-10-08 | 2021-11-11 | Medacta International Sa | Patient-specific navigation guide |
| RU208817U1 (en) * | 2021-04-29 | 2022-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | INDIVIDUAL NAVIGATION GUIDE FOR FORMING TRACKS IN THE VERTEB FOR THE SCREWS OF THE LUMBAR SPINE FROM SINGLE-SIDE ACCESS |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4219939A1 (en) * | 1992-06-18 | 1993-12-23 | Klaus Dipl Ing Radermacher | Template for machining tools for machining bony structures and method for defining and reproducing the positional relationship of a machining tool relative to a bony structure |
| US20130218163A1 (en) * | 2010-06-29 | 2013-08-22 | George Frey | Patient matching surgical guide and method for using the same |
| CA2870696C (en) * | 2012-04-17 | 2019-02-19 | George Frey | Patient matching surgical guide and method for using the same |
| RU2522916C1 (en) * | 2013-04-03 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт имени профессора А.Л. Поленова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method of treating diastematomyelia |
| WO2019052623A1 (en) * | 2017-09-14 | 2019-03-21 | Hafez Mahmoud Alm El Din | Patient-specific templates for pedical screw insertion in corrective scoliosis surgeries |
| WO2019220268A1 (en) * | 2018-05-16 | 2019-11-21 | Medacta International Sa | Specific disposable guide device for spinal surgery |
| US20210346038A1 (en) * | 2018-10-08 | 2021-11-11 | Medacta International Sa | Patient-specific navigation guide |
| RU208817U1 (en) * | 2021-04-29 | 2022-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | INDIVIDUAL NAVIGATION GUIDE FOR FORMING TRACKS IN THE VERTEB FOR THE SCREWS OF THE LUMBAR SPINE FROM SINGLE-SIDE ACCESS |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2836470C1 (en) * | 2024-06-04 | 2025-03-17 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г.И. Турнера" Минздрава России (ФГБУ "НМИЦ детской травматологии и ортопедии имени Г.И. Турнера" Минздрава России) | Individual surgical template for forming a canal in a vertebral body for inserting a pedicle screw in a one-sided approach in patients with spinal and thoracic deformation |
| RU2836471C1 (en) * | 2024-06-13 | 2025-03-17 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии имени Г.И. Турнера" Минздрава России (ФГБУ "НМИЦ детской травматологии и ортопедии имени Г.И. Турнера" Минздрава России) | Individual surgical template with x-ray contrast marks for the formation of bone canals in the vertebral body for the introduction of transpedicular screws |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11172945B1 (en) | Custom radiographically designed cutting guides and instruments for use in total ankle replacement surgery | |
| JP7612589B2 (en) | Patient-specific navigation guide | |
| US20110264098A1 (en) | Minimally invasive systems, devices, and surgical methods for performing arthrodesis in the spine | |
| US12178720B2 (en) | Systems and methods for Percutaneous Spinal Interbody Fusion (PSIF) | |
| US20140358152A1 (en) | Drilling mask for implanting a transpedicular screw | |
| Jimenez et al. | Encephaloceles, meningoceles, and dermal sinuses | |
| RU2801334C1 (en) | Individual navigation guide for performing osteotomy of the vertebral arches during removal of diastematomyelia | |
| Wang et al. | Comparative analysis of the subtonsillar, far-lateral, extreme-lateral, and endoscopic far-medial approaches to the lower clivus: an anatomical cadaver study | |
| Kosulin et al. | Application of three-level navigation template in surgery for hemivertebrae in adolescents | |
| Kassam et al. | An endoscopic transnasal odontoidectomy to treat cervicomedullary compression with basilar invagination | |
| KR101999536B1 (en) | Bonescalpel for percutaneous endoscopicoperation | |
| RU208381U1 (en) | Template for resection and plastics of tubular bones | |
| RU2846241C1 (en) | Individual surgical template for formation of bone canals in vertebral body for insertion of transpedicular screws | |
| RU2678467C1 (en) | Method of conducting transpedicular fixation of lower cervical spine | |
| RU2836471C1 (en) | Individual surgical template with x-ray contrast marks for the formation of bone canals in the vertebral body for the introduction of transpedicular screws | |
| RU2628030C2 (en) | Posterior-posteroexternal extraperitoneal-extrapleural approach to bodies of thoracolumbar division | |
| Bertalanffy et al. | Dorsolateral approach to the craniocervical junction | |
| Sufianov et al. | Surgical aspects of endoscopic treatment of sagittal craniosynostosis (scaphocephaly) in children | |
| RU2791410C1 (en) | Method for posterior decompression of the spinal cord with stenose of the spinal canal | |
| RU2796440C1 (en) | Method for restore balance in the cervical spine in the background of a segmented hemi-vertene | |
| RU2817824C1 (en) | Posterior median approach for surgical removal of thoracic neuromas in type iii tumor according to eden classification | |
| RU2197305C2 (en) | Method for removing spinal cord tumor of sand glass type | |
| Ha et al. | UBE Discectomy with Complicated Cases | |
| Park et al. | Basic Techniques of Unilateral Biportal Endoscopic Transforaminal Lumbar Interbody Fusion | |
| SU1457909A1 (en) | Method of treatment of osteosynthesis of the spine column |