Modeling of Isolated Deformations Spine in the Sagittal Plane

Abstract

Вопросы механогенеза деформации позвоночника при различной его патологии по-прежнему являются актуальными как с научной, так и с практической точки зрения. Решение их возможно путем проведения экспериментальных исследований с использованием различных моделей. Цель работы -выявить зависимость изменения формы и ориентации позвоночника в сагиттальной плоскости как от уровня, вида и величины первичной деформации, так и от компенсаторных реакций со стороны интактных сегментов. Для проведения экспериментов использована созданная нами кинематическая параметрическая модель позвоночника. Для ее разработки были использованы координаты реперных точек позвонков, снятых с 460 рентгенограмм каждого позвонка в отдельности, и рассчитан ряд параметров, характеризующих особенности их формы. Программными средствами путем сопоставления контуров суставных поверхностей суставных отростков сочленяющихся позвонков были воссозданы форма и ориентация позвоночника в сагиттальной плоскости. Разработанная кинематическая модель показала, что наиболее значимым видом деформации позвоночника для изменения его формы и ориентации является кифоз (его величина, локализация и протяженность). Смещение позвонка в горизонтальной плоскости приводит к нарушению постурального баланса, кифоз требует включения компенсаторных механизмов, но независимо от локализации первичной деформации. Наибольшие нарушения постурального баланса возникают при кифотической деформации на уровне L5-S1 сегментов в сочетании с горизонтальным смещением L5 позвонка. Предложенная параметрическая кинематическая модель позвоночника позволяет получать достоверные результаты изменения формы и ориентации позвоночника при моделировании различной патологии позвоночника. Ключевые слова: позвоночник, модель, деформации, форма, ориентация, параметры.