scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-18-4-102-111scbmt-1435Research ArticleРЕЛЕВАНТНОЕ И АЛЬТЕРНАТИВНОЕ БИОМОДЕЛИРОВАНИЕRELEVANT AND ALTERNATIVE BIOMODELLINGОсобенности гистоструктуры крестцово-каудальной (копчиковой) дорсальной латеральной мышцы при моделировании заднего артродеза крестцово-подвздошного суставаHystostructure Features of the Sacra-Caudal (Coccygeal) Dorsal Lateral Muscle when Modeling Posterior Arthodesis of the Ileosacral JointФилимоноваГ. Н.FilimonovaG. N.

Филимонова Галина Николаевна, к.б.н.

640014, Курган, ул. М. Ульяновой, 6

Galina N. Filimonova, Cand. Sci. (Biol.)

640014, Kurgan, M. Ulianovoj Str., 6

galnik.kurgan@yandex.ruДюрягинаО. В.DiuriaginaO. V.

Дюрягина Ольга Владимировна, к.вет.н.

640014, Курган, ул. М. Ульяновой, 6

Olga V. Diuriagina, Cand. Sci. (Vet.)

640014, Kurgan, M. Ulianovoj Str., 6

diuriagina@mail.ruАнтоновН. И.AntonovN. I.

Антонов Николай Иванович, к.б.н.

640014, Курган, ул. М. Ульяновой, 6

Nikolai I. Antonov, Cand. Sci. (Biol.)

640014, Kurgan, M. Ulianovoj Str., 6

aniv-niko@mail.ruФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. академика Г.А. Илизарова» Минздрава РоссииРоссияNational Ilizarov Medical Research Centre for Traumatology and Orthopaedics of the Ministry of Health Care of RussiaRussian Federation202212122022184102111Copyright © Филимонова Г.Н., Дюрягина О.В., Антонов Н.И., 20222022Филимонова Г.Н., Дюрягина О.В., Антонов Н.И.Filimonova G.N., Diuriagina O.V., Antonov N.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/1435

Паравертебральные мышцы играют не последнюю роль в развитии деформаций и дегенеративных заболеваний позвоночника. В эксперименте на животных исследовали влияние техники заднего артродеза илиосакрального сочленения (крестцово-подвздошного сустава, КПС) на морфологические характеристики крестцово-каудальной (копчиковой) дорсальной латеральной мышцы. Использовали титановые кейджи с последующей стабилизацией аппаратом внешней фиксации в течение 30 сут. Преимуществами заднего артродеза являются небольшой разрез, минимальная кровопотеря, сохранение целостности большинства связок, короткий период иммобилизации. Тем не менее, при экспериментальном моделировании на животных артродеза КПС в прилежащей мышце выявлены фиброзирование интерстициального пространства и жировая инфильтрация, составившие от инактных параметров 240% и 310% соответственно, по окончанию эксперимента, фиброз оболочек сосудов артериального звена. Необходимо нивелировать травматизацию мышц при оперативных вмешательствах на позвоночнике с целью минимизировать процессы фиброгенеза и жировой инволюции паравертебральных мышц.

Paravertebral muscles play an important role in the development of deformities and degenerative diseases of the spine. The impact of posterior arthrodesis of the ileosacral articulation (sacrum-iliac joint) on the morphological characteristics of the m. sacrocaudalis (coccygeus) dorsalis lateralis of mongrel dogs was studied in animal experiments. Titanium cages were used, followed by stabilization with an external fixation device for 30 days. The advantages of posterior arthrodesis include a small incision, minimal blood loss, preservation of the integrity of most ligaments, and a short immobilization period. Nevertheless, when modeling arthrodesis experimentally in animals, fibrosis of the interstitial space and fatty infiltration in the adjacent muscle were revealed at the end of the experiment, which amounted to 240% and 310% of the intact parameters, respectively. In addition, fibrosis of the vessel membranes of the arterial link was observed. When performing surgical interventions on the spine, traumatization of the muscles should be reduced in order to minimize fibrogenesis and fatty involution of the paravertebral muscles.

артродез крестцово-подвздошного сочлененияэксперименткрестцово-каудальная (копчиковая) дорсальная латеральная мышцаморфологияposterior arthrodesis of the ileosacral articulationexperimentsacra-caudal (coccygeal) dorsal lateral musclemorphologyФинансирование: работа выполнена в рамках государственного задания «Разработка и оценка эффективности применения пациентоориентированных имплантов в хирургии осевого скелета» (рег. № АААА-А18-118011190118-8).the work was carried out within the framework of the State assignment «Development and evaluation of the effectiveness of the use of patient-oriented implants in axial skeleton surgery» (reg. № AA AA-A18-118011190118-8).ReferencesБайков Е.С., Вернер Н.Ю. Ключевые моменты формирования межтелового блока после декомпрессивно-стабилизирующих вмешательств на пояснично-крестцовом отделе позвоночника: обзор литературы. Гений ортопедии. 2020;26(3):426–431.Baykov E.S., Verner N.Yu. Klyuchevye momenty formirovaniya mezhtelovogo bloka posle dekompressivno-stabiliziruyushchih vmeshatel’stv na poyasnichno-krestcovom otdele pozvonochnika: obzor literatury [Key points of interbody fusion following surgical decompression and stabilization of the lumbosacral spine: Literature review]. Geniy Ortopedii [Orthopedic Genius]. 2020;26(3):426–431. (In Russian). DOI: 10.18019/1028-4427-2020-26-3-426-431.Гайдышев И.П. Моделирование стохастических и детерминированных систем: Руководство пользователя программы AtteStat. Курган, 2015:484.Gajdyshev I.P. Modelirovanie stokhasticheskikh i determinirovannykh sistem: Rukovodstvo pol’zovatelya programmy AtteStat [Modeling of stochastic and deterministic systems: User’s Guide for the AtteStat program]. Kurgan, 2015:484. (In Russian).ГОСТ 33215-2014 от 22.12.2014 № 73-П. Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила оборудования помещений и организации процедур.GOST 33215-2014 of 22.12.2014 No. 73-P. Rukovodstvo po soderzhaniyu i ukhodu za laboratornymi zhivotnymi. Pravila oborudovaniya pomeshcheniy i organizatsii protsedur [Guidelines for the maintenance and care of laboratory animals. Rules for equipping premises and organizing procedures]. (In Russian).ГОСТ Р 33044-2014 от 20.10.2014 № 71-П. Принципы надлежащей лабораторной практики.GOST R 33044-2014 of 20.10.2014 No. 71-P. Printsipy nadlezhashchey laboratornoy praktiki [Principles of Good Laboratory Practice]. (In Russian).Жалмагамбетов К.Л., Рябых С.О., Жданов А.С., Губин А.В. Применение транспедикулярной спинальной системы и блок-решётки при оперативном лечении посттравматической деформации таза: случай из практики и краткий анализ литературы. Гений ортопедии. 2021;27(1):97–103.Zhalmagambetov K.L., Ryabykh S.O., Zhdanov A.S., Gubin A.V. Primenenie transpedikulyarnoy spinal’noy sistemy i blok-reshetki pri operativnom lechenii posttravmaticheskoy deformatsii taza: sluchay iz praktiki i kratkiy analiz literatury [The use of the transpedicular spinal system and titanium mesh cage in surgical treatment of post-traumatic pelvic deformity: A case study and a brief literature review]. Geniy Ortopedii [Orthopedic Genius]. 2021;27(1):97–103. (In Russian). DOI: 10.18019/1028-4427-2021-27-1-97-103.СП 2.2.1.3218-14 от 31.10.2014 № 34547 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев)».SP 2.2.1.3218-14 of 31.10.2014 No. 34547 “Sanitarno-epidemiologicheskie trebovaniya k ustroystvu, oborudovaniyu i soderzhaniyu eksperimental’no-biologicheskikh klinik (vivariev)” [“Sanitary and epidemiological requirements for the arrangement, equipment and maintenance of experimental biological clinics (vivariums)”]. (In Russian).Щурова Е.Н., Филимонова Г.Н., Рябых С.О. Влияние величины деформации в грудном отделе позвоночника на морфологическую картину параспинальных мышц у больных с идиопатическим сколиозом тяжёлой степени. Гений ортопедии. 2021;27(1):68–73.Shchurova E.N., Filimonova G.N., Ryabykh S.O. Vliyanie velichiny deformatsii v grudnom otdele pozvonochnika na morfologicheskuyu kartinu paraspinal’nykh myshts u bol’nykh s idiopaticheskim skoliozom tyazheloy stepeni [Influence of the magnitude of deformity in the thoracic spine on the morphological picture of the paraspinal muscles in patients with severe idiopathic scoliosis]. Geniy Ortopedii [Orthopedic Genius]. 2021;27(1):68–73. (In Russian). DOI: 10.18019/1028-4427-2021-27-1-68-73.Bok D.H., Kim J., Kim T.H. Comparison of MRI-defined back muscles volume between patients with ankylosing spondylitis and control patients with chronic back pain: Age and spinopelvic alignment matched study. Eur. Spine J. 2017;26(2):528–537. DOI: 10.1007/s00586-016-4889-2.Bok D.H., Kim J., Kim T.H. Comparison of MRIdefined back muscles volume between patients with ankylosing spondylitis and control patients with chronic back pain: Age and spinopelvic alignment matched study. Eur. Spine J. 2017;26(2):528–537. DOI: 10.1007/s00586-016-4889-2.Chen L.Y., Liang H.D., Qin Q.N., Tian T.Z., Liu B.X., Shi M., Cai Y.F. Sacroiliac joint fusion VS conservative management for chronic low back pain attributed to the sacroiliac joint: A protocol for systematic review and meta analysis. Medicine (Baltimore). 2020;99(46):e23223. DOI: 10.1097/MD.0000000000023223.Chen L.Y., Liang H.D., Qin Q.N., Tian T.Z., Liu B.X., Shi M., Cai Y.F. Sacroiliac joint fusion VS conservative management for chronic low back pain attributed to the sacroiliac joint: A protocol for systematic review and meta analysis. Medicine (Baltimore). 2020;99(46):e23223. DOI: 10.1097/MD.0000000000023223.Duhon B.S., Cher D.J., Wine K.D., Kovalsky D.A., Lockstadt H. SIFI Study Group. Triangular titanium implants for minimally invasive sacroiliac joint fusion: A prospective study. Global Spine J. 2016;6(3):257–269. DOI: 10.1055/s-0035-1562912.Duhon B.S., Cher D.J., Wine K.D., Kovalsky D.A., Lockstadt H. SIFI Study Group. Triangular titanium implants for minimally invasive sacroiliac joint fusion: A prospective study. Global Spine J. 2016;6(3):257–269. DOI: 10.1055/s-0035-1562912.Falowski S., Sayed D., Pope J., Patterson D., Fishman M., Gupta M., Mehta P. A review and algorithm in the diagnosis and treatment of sacroiliac joint pain. J. Pain Res. 2020;13:3337–3348. DOI: 10.2147/JPR.S279390.Falowski S., Sayed D., Pope J., Patterson D., Fishman M., Gupta M., Mehta P. A review and algorithm in the diagnosis and treatment of sacroiliac joint pain. J. Pain Res. 2020;13:3337–3348. DOI: 10.2147/JPR.S279390.He K., Head J., Mouchtouris N., Hines K., Shea P., Schmidt R., Hoelscher C., Stricsek G., Harrop J., Sharan A. The implications of paraspinal muscle atrophy in low back pain, thoracolumbar pathology, and clinical outcomes after spine surgery: A review of the literature. Global Spine J. 2020;10(5):657–666. DOI: 10.1177/2192568219879087.He K., Head J., Mouchtouris N., Hines K., Shea P., Schmidt R., Hoelscher C., Stricsek G., Harrop J., Sharan A. The implications of paraspinal muscle atrophy in low back pain, thoracolumbar pathology, and clinical outcomes after spine surgery: A review of the literature. Global Spine J. 2020;10(5):657–666. DOI: 10.1177/2192568219879087.Himstead A.S., Brown N.J., Shahrestani S., Tran K., Davies J.L., Oh M. Trends in diagnosis and treatment of sacroiliac joint pathology over the past 10 years: Review of scientific evidence for new devices for sacroiliac joint fusion. Cureus. 2021;13(6):e15415. DOI: 10.7759/cureus.15415.Himstead A.S., Brown N.J., Shahrestani S., Tran K., Davies J.L., Oh M. Trends in diagnosis and treatment of sacroiliac joint pathology over the past 10 years: Review of scientifi c evidence for new devices for sacroiliac joint fusion. Cureus. 2021;13(6):e15415. DOI: 10.7759/cureus.15415.Joukar A., Kiapour A., Elgafy H., Erbulut D.U., Agarwal A.K., Goel V.K. Biomechanics of the sacroiliac joint: Surgical treatments. Int. J. Spine Surg. 2020;14(3):355–367. DOI: 10.14444/7047.Joukar A., Kiapour A., Elgafy H., Erbulut D.U., Agarwal A.K., Goel V.K. Biomechanics of the sacroiliac joint: Surgical treatments. Int. J. Spine Surg. 2020;14(3):355–367. DOI: 10.14444/7047.Khan A.B., Weiss E.H., Khan A.W., Omeis I., Verla T. Back muscle morphometry: Effects on outcomes of spine surgery. World Neurosurg. 2017;103:174–179. DOI: 10.1016/j.wneu.2017.03.097.Khan A.B., Weiss E.H., Khan A.W., Omeis I., Verla T. Back muscle morphometry: Effects on outcomes of spine surgery. World Neurosurg. 2017;103:174–179. DOI: 10.1016/j.wneu.2017.03.097.King W., Ahmed S.U., Baisden J., Patel N., Kennedy D.J., Duszynski B., MacVicar J. Diagnosis and treatment of posterior sacroiliac complex pain: A systematic review with comprehensive analysis of the published data. Pain Med. 2015;16(2):257–265. DOI: 10.1111/pme.12630.King W., Ahmed S.U., Baisden J., Patel N., Kennedy D.J., Duszynski B., MacVicar J. Diagnosis and treatment of posterior sacroiliac complex pain: A systematic review with comprehensive analysis of the published data. Pain Med. 2015;16(2):257–265. DOI: 10.1111/pme.12630.Lorio M., Kube R., Araghi A. International Society for the Advancement of Spine Surgery Policy 2020 update-minimally invasive surgical sacroiliac joint fusion (for chronic sacroiliac joint pain): Coverage indications, limitations, and medical necessity. Int. J. Spine Surg. 2020;14(6):860–895. DOI: 10.14444/7156.Lorio M., Kube R., Araghi A. International Society for the Advancement of Spine Surgery Policy 2020 update-minimally invasive surgical sacroiliac joint fusion (for chronic sacroiliac joint pain): Coverage indications, limitations, and medical necessity. Int. J. Spine Surg. 2020;14(6):860–895. DOI: 10.14444/7156.Patel V., Kovalsky D., Meyer S.C., Chowdhary A., LaCombe J., Lockstadt H., Techy F., Langel C., Limoni R., Yuan P., Kranenburg A., Cher D., Tender G. Prospective trial of sacroiliac joint fusion using 3D-printed triangular titanium implants: 24-month follow-up. Med. Devices (Auckl). 2021;14:211–216. DOI: 10.2147/MDER.S314828.Patel V., Kovalsky D., Meyer S.C., Chowdhary A., LaCombe J., Lockstadt H., Techy F., Langel C., Limoni R., Yuan P., Kranenburg A., Cher D., Tender G. Prospective trial of sacroiliac joint fusion using 3D-printed triangular titanium implants: 24-month follow-up. Med. Devices (Auckl). 2021;14:211–216. DOI: 10.2147/MDER.S314828.Rudolf L. Sacroiliac joint arthrodesis-MIS technique with titanium implants: Report of the first 50 patients and outcomes. Open Orthop. J. 2012;6:495–502. DOI : 10.2174/1874325001206010495.Rudolf L. Sacroiliac joint arthrodesis-MIS technique with titanium implants: Report of the first 50 patients and outcomes. Open Orthop. J. 2012;6:495–502. DOI : 10.2174/1874325001206010495.Rudolf L., Capobianco R. Five-year clinical and radiographic outcomes after minimally invasive sacroiliac joint fusion using triangular implants. Open Orthop. J. 2014;8:375–383. DOI: 10.2174/1874325001408010375.Rudolf L., Capobianco R. Five-year clinical and radiographic outcomes after minimally invasive sacroiliac joint fusion using triangular implants. Open Orthop. J. 2014;8:375–383. DOI: 10.2174/1874325001408010375.Shahidi B., Fisch K.M., Gibbons M.C., Ward S.R. Increased fibrogenic gene expression in multifidus muscles of patients with chronic versus acute lumbar spine pathology. Spine (Phila Pa 1976). 2020;45(4):E189–E195. DOI: 10.1097/BRS.0000000000003243.Shahidi B., Fisch K.M., Gibbons M.C., Ward S.R. Increased fibrogenic gene expression in multifidus muscles of patients with chronic versus acute lumbar spine pathology. Spine (Phila Pa 1976). 2020;45(4):E189–E195. DOI: 10.1097/BRS.0000000000003243.Shamrock A.G., Patel A., Alam M., Shamrock K.H., Al Maaieh M. The safety profile of percutaneous minimally invasive sacroiliac joint fusion. Global Spine J. 2019;9(8):874–880. DOI: 10.1177/2192568218816981.Shamrock A.G., Patel A., Alam M., Shamrock K.H., Al Maaieh M. The safety profile of percutaneous minimally invasive sacroiliac joint fusion. Global Spine J. 2019;9(8):874–880. DOI: 10.1177/2192568218816981.Sousa-Victor P., Gutarra S., García-Prat L., Rodriguez-Ubreva J., Ortet L., Ruiz-Bonilla V., Jardí M., Ballestar E., González S., Serrano A.L., Perdiguero E., Muñoz-Cánoves P. Geriatric muscle stem cells switch reversible quiescence into senescence. Nature. 2014;506(7488):316–321. DOI: 10.1038/nature13013.Sousa-Victor P., Gutarra S., García-Prat L., Rodriguez-Ubreva J., Ortet L., Ruiz-Bonilla V., Jardí M., Ballestar E., González S., Serrano A.L., Perdiguero E., Muñoz-Cánoves P. Geriatric muscle stem cells switch reversible quiescence into senescence. Nature. 2014;506(7488):316–321. DOI: 10.1038/nature13013.Storheim K., Berg L., Hellum C., Gjertsen Ø., Neckelmann G., Espeland A., Keller A., Norwegian Spine Study Group. Fat in the lumbar multifidus muscles — predictive value and change following disc prosthesis surgery and multidisciplinary rehabilitation in patients with chronic low back pain and degenerative disc: 2-year follow-up of a randomized trial. BMC Musculoskelet. Disord. 2017;18(1):145. DOI: 10.1186/s12891-017-1505-5.Storheim K., Berg L., Hellum C., Gjertsen Ø., Neckelmann G., Espeland A., Keller A., Norwegian Spine Study Group. Fat in the lumbar multifidus muscles — predictive value and change following disc prosthesis surgery and multidisciplinary rehabilitation in patients with chronic low back pain and degenerative disc: 2-year follow-up of a randomized trial. BMC Musculoskelet. Disord. 2017;18(1):145. DOI: 10.1186/s12891-017-1505-5.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.