Introduction. Correlation between pedicle screw malposition and small values of pedicle morphometric parameters has been confirmed in numerous studies. Definition of critical pedicle size for screw insertion is an actual problem for pediatric spinal surgery.
Material and methods. 29 patients, aged 3-17, with congenital or acquired spinal deformities were included in the study. All the patients had posterior surgery with pedicle screw implantation. All the screws were inserted by free hand technique. On preoperative CT, external pedicle width, internal pedicle width, and spongiosa proportion were measured. On postoperative CT, pedicle screw accuracy was evaluated. The binomial logistic regression was used to define dependence of pedicle screw accuracy on pedicle morphometric parameter values. ROC-curves were graphed, and AUC were calculated.
Results. 233 pedicle screws were implanted to 29 patients by free hand technique. On postoperative CT, 191 (82%) screws were confirmed to be accurately inserted. The logistic model confirmed significance of all the examined morphometric parameters (p<0.001). The external pedicle width possessed the maximal predictive value. Statistical indices for the prognostic model (sensitivity, specificity, and accuracy) were calculated for pedicle width 3.5; 6.0; 7.5 mm.
In the cut-off value of external pedicle width 3.5 mm, probability of accurate screw insertion is about 50%; this technique has been highly sensitive and maximally accurate. This morphometric feature is a technical limit of free hand pedicle screw insertion. Recommendations for selecting an implantation technique in different pedicle width are proposed.
Conclusion. The external pedicle width 3.5 mm is a critical one for pedicle screw insertion by the free hand technique.
Введение. В ряде исследований констатирована связь мальпозиции транспедикулярных винтов с малыми значениями тех или иных морфометрических параметров корня дуги. Определение критических для имплантации размерных характеристик является актуальной проблемой.
Материал и методы. В исследование включены 29 пациентов в возрасте 3-17 лет с врожденными и приобретенными деформациями позвоночника, которым выполнялась задняя инструментальная фиксация с установкой транспедикулярных винтов в грудные и поясничные позвонки без использования навигационного оборудования (методика free hand). На предоперационной компьютерной томографии в аксиальной плоскости производились измерения наружной ширины корня дуги, внутренней ширины корня дуги, вычислялась доля спонгиозного вещества. На послеоперационных томограммах выполнялась оценка корректности стояния транспедикулярных винтов. Для определения зависимости вероятности корректной имплантации от морфометрических параметров корня дуги применялась бинарная логистическая регрессия с построением ROC-кривых и вычислением AUC (Area under Curve).
Результаты. По методике free hand 29 пациентам было установлено 233 транспедикулярных винта. При послеоперационном обследовании было подтверждено корректное стояние 191 (82%) винта. При построении логистической модели каждый морфометрический параметр оказался значимым (p < 0,001). Наружная ширина корня дуги обладала наибольшим предиктивным значением. Статистические показатели прогностической модели были определены для значений ширины корня дуги 3,5; 6,0; 7,5 мм.
При пороговой величине наружной ширины корня дуги 3,5 мм вероятность корректной имплантации близка к 50%, метод высокочувствителен, общая точность максимальна. Данная морфометрическая характеристика представляет собой технический предел неассистированной имплантации. Предложены рекомендации по выбору техники установки винтов в зависимости от ширины корня дуги.
Заключение. Наружная ширина корня дуги позвонка 3,5 мм является критическим параметром для имплантации по методике free hand.