COMPARATIVE EVALUATION OF TEMPORARY SPINAL MOTION SEGMENT FIXATION WITH SCREWS AND NITI CLAMPS IN A GROWING SPINE

Objective. To compare the efficacy of spinal motion segment stabilization with rigid instrumental fixation and dynamic NiTi clamps.

Material and Methods. Fixation of contiguous vertebral bodies in the lumbar spine was performed in 20 mongrel dogs, males and females, 4 months of age. A plate for internal osteosynthesis as a fixator was used in the first experimental series and NiTi clamps with thermochemical shape memory effect – in the second. All animals were examined using radiography and roentgenometry of the lumbar spine. The instrumented lumbar vertebrae were investigated histologically.

Results. Fixing screws of a plate migrated in the coronal plane during the animal’s growth. Fixation of contiguous vertebrae with NiTi clamps results in formation of well-vascularized connective-tissue capsule with well-developed fibrous bundle framework connected to bone bed with perforating fibers, thus providing micromotion of the spinal segment, prevention of implant migration, and trophic support of the fixed area.

Conclusion. The study showed that fixation of contiguous vertebral bodies with NiTi clamps was more effective.

1. Берснев В.П., Давыдова Е.А., Кондакова Е.Н. Хирургия позвоночника, спинного мозга и периферических нервов. СПб., 1998.

2. Ветрилэ С.Т., Кулешов А.А., Швец В.В. и др. Концепция оперативного лечения различных форм сколиоза с использованием современных технологий // Хирургия позвоночника. 2009. № 4. С. 21–30.

3. Дулаев А.К., Надулич К.А., Ястребков Н.М. Первый опыт коррекции сколиотической деформации поясничного отдела методом деротационного вентрального спондилодеза: М-лы VII съезда травматологов-ортопедов России. Новосибирск, 2002. С. 134.

4. Зильбирштейн Б.М. Лечение повреждений и заболеваний позвоночника функциональными материалами и конструкциями с памятью формы: Дис. … д-ра мед. наук. СПб., 1993.

5. Лаврищева Г.И., Оноприенко Г.А. Морфологические и клинические аспекты репаративной регенерации опорных органов и тканей. М., 1996.

6. Левченко С.К., Древаль О.Н., Ильин А.А. и др. Клиническое исследование транспедикулярной конструкции со стержнем функционально-оптимального уровня жесткости из никелида титана // Вопросы нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. 2009. № 4. С. 31–35.

7. Микроскопическая техника / Под ред. Д.С. Саркисова, Ю.Л. Перова. М., 1996.

8. О мерах по дальнейшему совершенствованию организационных форм работы с использованием экспериментальных животных: Приказ МЗ СССР № 755 от 12.08.1977.

9. Пат. № 120353 Российская Федерация. Устройство для коррекции сколиоза при незавершенном росте / Кобызев А.Е., Рябых С.О.; заявл. 26.09.2011; опубл. 20.09.2012, Бюл. № 26.

10. Попков Д.А. Способ В.И. Шевцова – А.В. Попкова – новый этап развития дистракционно-компрессионного остеосинтеза // Гений ортопедии. 1997. № 4. С. 49–51.

11. Слизовский Г.В., Кужеливский И.И. Современное состояние проблемы лечения костной патологии у детей // Бюллетень сибирской медицины. 2012. № 2. С. 64–77.

12. Сысолятин П.Г., Железный П.А., Железный С.П. и др. Репаративная регенерация при пересадке костных трансплантатов с имплантатами в эксперименте // Бюллетень СО РАМН. 2006. № 4. С. 182–187.

13. Цивьян Я.Л. Костная пластика на передних отделах позвоночника: М-лы VI съезда травматологов-ортопедов УССР. Киев, 1971. С. 133–138.

14. Шевцов В.И. Регенерация и рост тканей в условиях воздействия на них дозированных направленных физических нагрузок // Вестник РАМН. 2000. № 2. С. 19–23.

15. An HS, ed. Principles and Techniques of Spine Surgery. Baltimore, 1998: 138–154.

16. Bansiddhi A, Sarqeant TD, Stupp SI, et al. Porous NiTi for bone implants: A review. Acta Biomater. 2008; 4: 773–782.

17. Black RC, Gardner VO, Armstrong GW, et al. A contoured anterior spinal fixation plate. Clin Orthop Relat Res. 1988; 227: 135–142.

18. Coltharp WH, Arnold JH, Alford WC, et al. Videothoracoscopy: improved technique and expanded indications. Ann Thorac. Surg. 1992; 53: 776–779.

19. Dhatt S, Kumar S, Arora N, et al. Migration of anterior spinal rod from the dorsolumbar spine to the knee: an unusual complication of spinal instrumentation. Spine. 2010; 35: E270–E272.

20. Ebara S, Kamimura M, Itoh H, et al. A new system for the anterior restoration and fixation of thoracic spinal deformities using an endoscopic approach. Spine. 2000; 25: 876–883.

21. Kawakami M, et al. Practice and clinical application of anterior discectomy with video-assisted thoracoscopic surgery in a scoliotic patient. J Japanese Scoliosis Society. 1995; 10: 55–59.

22. Mehlman CT, Crawford AH. Anterior spinal release and fusion for pediatric spinal deformity: video-assisted surgery (VATS) vs thoracotomy. Proceedings of the Pediatric Orthopaedic Society of North America (POSNA) Annual Meeting, Banff, May 14–16, 1997.

23. Papin P, Arlet V, Marchesi D, et al. [Treatment of scoliosis in the adolescent by anterior release and vertebral arthrodesis under thoracoscopy. Preliminary results]. Rev Chir Orthop Reparatrice Appar. 1998; 84: 231–238. In French.

24. Phemister DB. Operative arrestment of longitudinal growth of bones in the treatment of deformities. J Bone Joint Surg. 1933; 15: 1–15.

25. Sweet FA, Lenke LG, Bridwell KH, et al. Maintaining lumbar lordosis with anterior single solid-rod instrumentation in thoracolumbar and lumbar adolescent idiopathic scoliosis. Spine. 1999; 24: 1655–1662.

26. Uhthoff HK, Finnegan M. The effects of metal plates on post-traumatic remodelling and bone mass. J Bone Joint Surg Br. 1983; 65: 66–71.