ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..7
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ХИРУРГИЧЕСКОГО
ЛЕЧЕНИЯ ДЕТЕЙ С ВРОЖДЕННЫМИ ДЕФОРМАЦИЯМИ
ПОЗВОНОЧНИКА ГРУДНОЙ И ПОЯСНИЧНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ
(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) …..................................................................................24
1.1. Эволюция методов хирургического лечения детей с врожденными
деформациями позвоночника...............................................................................24
1.2. Стендовые испытания в хирургии позвоночника…………………...........33
1.3. Использование метода конечных элементов в хирургии позвоночника..41
1.4. Применение шаблонов-направителей в хирургии позвоночника..............46
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ……..…………...62
2.1. Общая характеристика диссертационного исследования ……….………62
2.2. Стендовые испытания по определению нагрузок и корригирующих
усилий спинальных систем…………………………………………………...…65
2.3. Моделирование напряженно-деформированного состояния позвонков и
спинальных систем у детей с врожденными деформациями позвоночника...74
2.3.1. Моделирование напряжений в позвонках у детей с врожденными
деформациями при транспедикулярной фиксации……………………………74
2.3.2. Исследование прочностных характеристик низкопрофильных реберно-
позвоночных систем методом конечных элементов………………………….77
2.4. Материалы и методы клинических исследований……………………..…82
2.4.1. Характеристика клинических наблюдений …………………………..…82
2.4.2. Рентгенологический метод исследования………………………….........85
2.4.3. Мультиспиральная компьютерная томография…………………...........86
2.4.4. Хронометрический метод………………………………………………...87
2.4.5. Метод моделирования операций in silico………………………………..87
2.4.6. Метод 3D-прототипирования (in vitro) ………...………………………..88
2.4.7. Метод «ретроспективной реконструкции»………………...……………90
2.4.8. Статистический метод исследования……………….……………….…..90
ГЛАВА 3. СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ НАГРУЗОК И КОРРИГИРУЮЩИХ УСИЛИЙ СПИНАЛЬНЫХ СИСТЕМ ……………..91
3.1. Стендовые испытания транспедикулярной системы для детей дошкольного возраста …………...…………………………………………...…91
3.2. Стендовые испытания низкопрофильных реберно-позвоночных систем…………………………………………………………………………….95
3.3. Блок динамометрический для контракции и дистракции при хирургическом лечении деформаций позвоночника, калибровка на стенде……………………………………………………………………………105
ГЛАВА 4. НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЗВОНКОВ И СПИНАЛЬНЫХ СИСТЕМ У ДЕТЕЙ С ВРОЖДЕННЫМИ ДЕФОРМАЦИЯМИ ПОЗВОНОЧНИКА …………………………………….117
4.1. Моделирование напряжений в позвонках у детей с врожденными деформациями при транспедикулярной фиксации…………………………..117
4.1.1. Моделирование напряжений в позвонке при «свободном» ходе транспедикулярного винта у детей младшего школьного возраста ………..118
4.1.2. Моделирование напряжений в позвонке при «свободном» ходе транспедикулярного винта у детей младшего дошкольного возраста ……..124
4.1.3. Моделирование напряжений в позвонке у детей младшего дошкольного возраста при «свободном» ходе и с учетом штанги в зависимости от диаметра транспедикулярного винта ……………………………………………………129
4.1.4. Моделирование напряжений при моносегментарной транспедикулярной фиксации после экстирпации полупозвонка ………….135
4.1.5. Моделирование напряжений при моносегментарной транспедикулярно-ламинарной фиксации после экстирпации полупозвонка ………………….138
4.1.6. Изолированное моделирование напряжений в костной ткани позвонка ребенка дошкольного возраста в зависимости от положения и диаметра транспедикулярного винта ……………………………………………………141
4.1.7. Моделирование трещиноустойчивости позвонка у детей младшего дошкольного возраста в зависимости от диаметра транспедикулярного винта (исследование роста трещины) ……………………………………………….147
4.2. Исследование прочностных характеристик низкопрофильных реберно-позвоночных систем методом конечных элементов ………………………..157
4.2.1. Моделирование статических осевых нагрузок на низкопрофильную реберно-позвоночную металлоконструкцию (масштабное исследование)...158
4.2.2. Моделирование воздействия статической осевой нагрузки на наиболее часто применяемые комбинации низкопрофильной реберно-позвоночной конструкции ……………………………………………………………………165
ГЛАВА 5. ПРИНЦИПЫ ПРИМЕНЕНИЯ 3-D МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОТОТИПИРОВАНИЯ В ХИРУРГИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ ДЕТЕЙ С ВРОЖДЕННЫМИ ДЕФОРМАЦИЯМИ ПОЗВОНОЧНИКА ………………170
5.1. Программа-планировщик, основные принципы работы ……………….170
5.2. 3D - моделирование и 3D-прототипирование образцов усовершенствованных спинальных систем ………………………………….186
ГЛАВА 6. РЕЗУЛЬТАТЫ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ДЕТЕЙ С ИЗОЛИРОВАННЫМИ ПОРОКАМИ РАЗВИТИЯ ГРУДНОГО И ПОЯСНИЧНОГО ОТДЕЛОВ ПОЗВОНОЧНИКА………….……………….200
6.1. Общая характеристика групп пациентов ……………………………….200
6.2. Особенности применения технологий 3D-моделирования и прототипирования при хирургическом лечении детей с врожденными деформациями позвоночника при изолированных пороках развития позвонков …………………………………………………………………...….202
6.3. Результаты хирургического лечения детей с врожденными деформациями позвоночника при изолированных пороках развития с применением метода «свободной руки» ……………………………………..207
6.4. Сравнительный анализ результатов хирургического лечения детей с ВДП с применением технологий 3D-моделирования и прототипирования и методом «свободной руки» ……….…………………………………………..214
6.5. Обсуждение полученных результатов и обоснование алгоритма хирургического лечения детей с изолированными ВДП с использованием технологий 3D-моделирования и прототипирования …………...…………..240
ГЛАВА 7. РЕЗУЛЬТАТЫ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ДЕТЕЙ С МНОЖЕСТВЕННЫМИ ПОРОКАМИ РАЗВИТИЯ ГРУДНОГО И ПОЯСНИЧНОГО ОТДЕЛОВ ПОЗВОНОЧНИКА ………………………….245
7.1. Результаты хирургического лечения детей с ВДП на фоне множественных пороков развития грудного и поясничного отделов позвоночника ………………………………………………………………….245
7.1.1. Общая характеристика групп пациентов ……………………………..245
7.1.2. Особенности применения технологий 3D-моделирования и прототипирования при хирургическом лечении детей с врожденными деформациями позвоночника при множественных пороках развития позвонков ……………………………………………………………………….247
7.1.3. Сравнительный анализ результатов хирургического лечения детей с ВДП при множественных пороках развития позвонков с применением технологий 3D-моделирования и прототипирования и методом «свободной руки» ……………………………………………………………………………251
7.1.4. Обоснование алгоритма хирургического лечения детей с врожденными деформациями позвоночника при множественных пороках развития позвонков с использованием технологий 3D-моделирования и прототипирования ……………………………………………………………..262
7.2. Результаты хирургического лечения детей с множественными пороками развития позвоночника и синостозом ребер …………………………………266
7.2.1. Общая характеристика групп пациентов ……………………………...266
7.2.2. Особенности хирургического лечения детей с применением низкопрофильной реберно-позвоночной системы …………………………..267
7.2.3. Сравнительный анализ результатов хирургического лечения детей с множественными пороками развития позвоночника и синостозом ребер…272
7.2.4. Обоснование алгоритма хирургического лечения детей с применением низкопрофильной реберно-позвоночной системы …………………………..278
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………...282
ВЫВОДЫ……………………………………………………………………….293
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ…………..…………………………...296
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ…………………………..………………………...298
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………..…………………….299
ПРИЛОЖЕНИЕ 1………………………………………………………………331
