Background. Posterior spinal fusion with multisegmental fixation with pedicle screws is the method of choice in the treatment of patients with severe scoliosis. Malposition of pedicle screws, as a cause of implant-associated complications when using the free-hand technique of their implantation, occurs with a frequency of 1.5 to 50.0%. High risks of implant-associated complications require the widespread implementation of technologies for their prevention, including O-arm navigation and additive technologies. Aims — to compare the accuracy and safety of surgical correction of scoliosis using the free-hand technique, O-arm navigation and additive technologies to reduce the risk of implant-associated complications. Methods. A total of 72 patients operated on for scoliotic deformity were included in the study. Group I included 25 patients (447 screws) operated on using the free-hand technique of transpedicular screw implantation, group II included 25 patients (528 screws) operated on using O-arm navigation, and group III included 22 patients (430 screws) operated on using additive technologies based on 3D printing. A comparative analysis of the frequency and distribution of malpositions was carried out in the groups, as well as a search for relationships between various radiographic parameters. Results. In the free-hand group, the average angle of deformation before surgery was 78.48 ± 18.28, the total frequency of malpositions was 16.6%, including: grade 1 — 2.01%, grade 2 — 6.94%, grade 3 — 7.6%. In the O-arm group, the angle of deformation was 90.84 ± 30.16, a total of malpositions was 4.92%, including: grade 1 — 1.52%, grade 2 — 2.84%, grade 3 — 0.57%. In the 3D printing group, the average angle was 95.36 ± 20.93, a total of malpositions was 6.28%, including: grade 1 — 3.72%, grade 2 — 2.33%, grade 3 — 0.23%. When assessing the relationship between the rotation of the apical vertebra and the Cobb angle of deformation on the frequency of malpositions in the free-hand group, a high degree of direct relationship was found (p < 0.05). No correlation was found between the frequency of malpositions and rotations of the apical vertebra and the Cobb angle of deformation in the O-arm group. In the 3D group, a moderate correlation was observed (p < 0.05). In the free-hand group, 1 neurological complication was noted, in the O-arm and 3D groups, no complications were noted. Conclusions. The use of free-hand — the technique of installing pedicle screws in surgical correction of spinal deformities is relatively safe. However, an increase in the severity of spinal deformity is associated with a high risk of implant-associated complications in severe spinal deformities. The use of O-arm navigation and additive technologies significantly reduces the risk of implant-associated complications, which increases the effectiveness and safety of surgical correction of severe forms of scoliosis.
Обоснование. Задний спондилодез с полисегментарной фиксацией транспедикулярными винтами является методом выбора в лечении пациентов с тяжелым сколиозом. Мальпозиции транспедикулярных винтов как причина имплант-ассоциированных осложнений при использовании техники их имплантации free-hand встречается с частотой от 1,5 до 50,0%. Высокие риски имплант-ассоциированных осложнений требуеют широкого внедрения технологий их профилактики, в числе которых — O-arm-навигация и аддитивные технологии. Цель исследования — сравнить точность и безопасность хирургической коррекции сколиоза с использованием free-hand-техники, O-arm-навигации и аддитивных технологий для снижения риска имплант-ассоциированных осложнений. Методы. Всего в исследование вошло 72 пациента, прооперированных по поводу сколиотической деформации. В I группу включено 25 пациентов (447 винтов), оперированных с применением free-hand-техники имплантации транспедикулярных винтов; во II — 25 пациентов (528 винтов), оперированных с применением O-arm-навигации и в III — 22 пациента (430 винтов), оперированных с использованием аддитивных технологий на основе 3D-печати. В группах проводился сравнительный анализ частоты и распределения мальпозиций, а также поиск взаимосвязей различных рентгенологических параметров. Результаты. В группе free-hand средний угол деформации до операции составил 78,48 ± 18,28; общая частота мальпозиций — 16,6%, из них: 1-й степени — 2,01%, 2-й степени — 6,94%, 3-й степени — 7,6%. В группе O-arm средний угол деформации — 90,84 ± 30,16; всего мальпозиций — 4,92%, из них: 1-й степени — 1,52%, 2-й степени — 2,84%, 3-й степени — 0,57%. В группе 3D-печати средний угол деформации 95,36 ± 20,93; всего мальпозиций — 6,28%, из них: 1-й степени — 3,72%, 2-й степени — 2,33%, 3-й степени — 0,23%. При оценке взаимосвязи ротации вершинного позвонка и угла деформации по Cobb от частоты мальпозиций в группе free-hand была установлена высокой степени прямая взаимосвязь (p < 0,05). Корреляции между частотой мальпозиций и ротаций вершинного позвонка и углом деформации по Cobb в группе O-arm не выявлено. В группе 3D-печати прослеживалась корреляция умеренной степени (p < 0,05). В группе free-hand было отмечено одно неврологическое осложнение, в группах O-arm и 3D осложнений не отмечалось. Заключение. Применение free-hand-техники установки транспедикулярных винтов при хирургической коррекции деформаций позвоночника относительно безопасно. Однако увеличение степени выраженности деформации позвоночника сопряжено с высоким риском имплант-ассоциированных осложнений при тяжелых деформациях позвоночника. Применение O-arm-навигации и аддитивных технологий значительно снижает риск имплант-ассоциированных осложнений, что повышает эффективность и безопасность хирургической коррекции тяжелых форм сколиозов.