 |
||
|
||
Моделирование вертебро-спинальной патологии
Д.Н.Афонин
2, П.Н.Афонин1, П.И.Бегун11
СПбГЭТУ, 2СПбНИИ фтизиопульмонологииAbstract – The article is devoted to modeling of the spinal cord compression in vertebral inflammatory diseases (spinal tuberculosis and osteomyelitis). On the basis of the anatomic and radiological dates are received dependence's allowing quantitatively to estimate a degree a compression of a spinal cord. The authors develop mathematical model of a forward compression of a spinal cord, its clinical approbation is carried out, the dependence of radiologic parameters describing a compression of a spinal cord, from a kind of pathological process, its activity, duration of disease and neurologic frustration is investigated. The clinical approbation of model has proved its large importance for diagnostics, forecasting and definition of individual tactics of surgical and conservative treatment.
В настоящее время визуализация спинного мозга и его компрессии возможны при ЯМР-томографии и на поперечных срезах при компьютерной томографии. В связи с высокой стоимостью указанных методов исследования контрастная МГ остаётся наиболее доступным методом несмотря на ряд недостатков. При миелотомографии мы можем судить только о деформации дурального мешка, что позволяет косвенно оценить компрессию спинного мозга. Однако, выполнение одновременно с миелотомографией диагностических люмбальных пункций и ликвородинамических проб дает этой методике определенные преимущества. [1-8].
Компрессию спинного мозга при воспалительных заболеваниях позвоночника можно разделить на 1. Компрессию абсцессом; 2. Костную компрессию; 3. Смешанную компрессию спинного мозга.
Эпидуральный абсцесс характерен, как правило, для свежего активного воспалительного процесса. Поскольку он чаще всего исходит из тела (тел) пораженных позвонков под заднюю продольную связку, компрессии прежде всего подвергаются передние отделы спинного мозга. При небольших размерах эпидурального абсцесса наблюдается плавное смещение дурального мешка кзади с характерным овальным вдавлением на его передней стенки. При дальнейшем увеличении его объема наблюдается обрыв контрастной ленты дурального мешка.
С целью получения количественных характеристик компрессии спинного мозга, унификации результатов миелотомографии и мы разработали модель деформации дурального мешка эпидуральным абсцессом при воспалительных заболеваниях позвоночника.
Были приняты следующие упрощения: в поперечном сечении позвоночный канал и спинной мозг имеют форму эллипса; твердая мозговая оболочка практически не растяжима; передняя компрессия спинного мозга эпидуральным абсцессом симметрична.
При анализе миелограмм оценивались следующие показатели (Рис. 1):
Рис. 1. Расчетная схема компрессии спинного мозга
2a и 2b - ширина ленты контрастного вещества вне зоны компрессии на фронтальной и боковой рентгенограмме, соответственно, h
A - расстояние от костной границы спинномозгового канала до передней ленты контрастного вещества, 2с - протяженность компрессии, l и k - ширина боковых лент контрастного вещества (на фронтальных миелограммах), свидетельствующих о проходимости боковых ликворных путей и компрессии переднебоковых отделов спинного мозга. Эти показатели имеют чисто клиническое значение и в модели не учитывались.Получены следующие выражения для лощади SkА, объема VkА образования, компремирующего дуральный мешок и степени компрессии (SkА
/S0) дурального мешка:
(1)
(2)
(3)
По мере стихания воспаления и уменьшения объёма жидкого содержимого абсцесса в качестве компримирующего фактора могут выступать сближенные остатки тел разрушенных позвонков, их фрагменты, секвестры, преобладает костная компрессия или компрессия смешанного характера.
Ширину выступающего в просвет позвоночного канала участка блока тел разрушенных позвонков h
k можно рассчитать по формуле
(4)
Где 2b – глубина эпидурального пространства вне зоны стеноза, lвп и lнп –высота тел вышележащего и нижележащего позвонков, l
d –высота диска, l1 и l2 –высота блока сближенных остатков тел разрушенных позвонков.Тогда площадь поперечного сечения костного образования, деформирующего дуральный мешок и компримирующего спинной мозг
(5)
и, соответственно, степень костной компрессии
(6)
Зависимость степени костной компрессии от угла искривления позвоночника
a представлена на рисунке.Смешанная компрессия спинного мозга встречается наиболее часто при воспалительных заболеваниях позвоночника. При данной форме имеет место и костный компонент сдавления и эпидуральный абсцесс. Модель костной компрессии спинного мозга представлена на рисунке.
Очевидно, что ширина образования, деформирующего дуральный мешок h (h=2
b-2bk, где 2bk ширина просвета позвоночного канала на уровне компрессии) определяется костной деформацией и абсцессом: h=hk+hA и, соответственно, суммарная площадь образования, компрессирующего дуральный мешок
(7)
где h
A=h-hk. Аналогичным образом рассчитывается и степень компрессии Sk/S0.При смешанной компрессии спинного мозга определенный интерес представляет отношение площади поперечного сечения абсцесса к площади костного образования. Данный показатель позволяет оценить стадию воспалительного процесса в позвоночнике:
Проведенная клиническая апробация моделей на 102 больных воспалительными заболеваниями позвоночника (туберкулез, остеомиелит) доказала их высокую прогностическую значимость и позволила включить их в лечебно-диагностический алгоритм.
Полученные выражения позволяют по имеющимся клиническим признакам прогнозировать степень компрессии дурального мешка и ее характер. Информационная способность моделей более 80%.
Таким образом, нами разработана математическая модель передней компрессии спинного мозга, проведена ее клиническая апробация, исследована зависимость рентгенометрических показателей, характеризующих компрессию спинного мозга, от вида патологического процесса, его активности, длительности заболевания и неврологических расстройств. Полученные зависимости позволяют прогнозировать течение заболевания у конкретных пациентов и, тем самым, определять индивидуальную тактику хирургического и консервативного лечения.
Литература
| Site of Information
Technologies Designed by inftech@webservis.ru. |
|