Method Article

Dreidimensionale rekonstruktionsgesteuerte Entwicklung eines perkutanen endoskopischen Lendenwirbelbahnen-Positionierungsgeräts in einem Schweinewirbelsäulenmodell

DOI:

10.3791/70808

April 7th, 2026

In This Article

Summary

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Das in dieser Studie entwickelte perkutane endoskopische Bandscheibenpositionierungsgerät kann bei der Positionierung von Bandscheiben helfen. Dieses Gerät reduziert die Strahlenbelastung und unterstützt die technische Ausbildung junger Wirbelsäulenchirurgen.

Abstract

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Der Lendenwirbelscheibenvorfall (LDH) wird häufig durch eine Annularstörung verursacht, die durch ein Trauma oder schlechte Haltung verursacht wird, was zum Extrusion des Nucleus pulposus-Materials und zur Kompression der lumbalen Nervenwurzeln führt. Diese Erkrankung äußert sich häufig mit radikulären Schmerzen und sensorischen Störungen, die vom unteren Rücken zu den unteren Gliedmaßen ausstrahlen. Obwohl die meisten Fälle konservativ behandelt werden können, können schwere oder refraktäre Symptome chirurgische Eingriffe erfordern, darunter konventionelle Diskektomie, minimalinvasive mikroskopische Diskektomie und endoskopische Diskektomie. Die perkutane endoskopische lumbale Discektomie (PELD) kann unter lokaler Betäubung durchgeführt werden; Der Eingriff ist jedoch stark auf die Erfahrung des Chirurgen angewiesen und ist mit technischen Herausforderungen verbunden, darunter Schwierigkeiten bei der Positionierung, wiederholte fluoroskopische Bestätigung und erhöhte Strahlenbelastung. Ziel dieser Studie war es, ein neuartiges perkutanes endoskopisches Lendenwirbelscheibenpositionierungsgerät zu entwickeln und zu evaluieren, das die Präzision und Effizienz der Bandscheibenpositionierung während des PELD verbessern soll. Diese Studie entwickelte ein einzigartiges perkutanes endoskopisches Lendenblatt-Positionierungsgerät. Das Gerät wurde durch die Rekonstruktion und Reparatur von 3D-Modellen der Schweinewirbelsäule und der Lendenwirbelsäule, die Herstellung einer konvexen Grundplatte, das Design von wirbelsäulenwirbelsäulen- und Bandscheibenpositionierungsvorrichtungen, computergestütztes Design eines perkutanen endoskopischen Lendenwirbelbahnmoduls mit minimalinvasiver chirurgischer Navigation sowie Genauigkeitstests realisiert. Experimentelle Ergebnisse zeigten, dass das Gerät Positionen auf Schweinestacheln genau lokalisieren und die fluoroskopische Abhängigkeit in experimentellen Umgebungen verringern kann. Das Positionierungsgerät bot eine hohe Präzision, unterstützte minimalinvasive Operationen, indem es die Schnittgröße verringerte, Schäden an umliegenden kritischen Blutgefäßen und Nervengeweben vermied und multidirektionale chirurgische Führungswege ermöglichte, was den chirurgischen Prozess erleichterte. Das in dieser Studie beschriebene perkutane endoskopische Lendenwirbelscheibenpositionierungsgerät bietet einen strukturierten, reproduzierbaren Ansatz zur Positionierung der Bandscheiben während des PELD. Diese Methode hat das Potenzial, die Verfahrenseffizienz zu verbessern, die Strahlenbelastung zu begrenzen und die chirurgische Ausbildung zu unterstützen, insbesondere für Wirbelsäulenchirurgen im Anfangsberuf.

Introduction

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Der Lendenwirbelscheibenvorfall (LDH) beinhaltet die Extrusion des Nucleus pulposus durch einen annularen Defekt in den Wirbelkanal oder neuronale Foramen, was zu einer Kompression der lumbalen Nervenwurzel führt. Klinische Symptome wie stechender Schmerz, Beinkrämpfe und Taubheitsgefühle treten auf, und sogar Muskelschwäche, Atrophie, Harn- und Stuhlinkontinenz können als dauerhafte Folgenauftreten. Obwohl die meisten Patienten auf eine konservative Behandlung ansprechen, ist bei Patienten mit refraktären Symptomen oder fortschreitender neurologischer Beeinträchtigung ein chirurgischer Eingriff erforderlich.

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Protocol

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Die in diesem Artikel verwendeten Schweinewirbelsäulenproben wurden auf lokalen Handelsmärkten bezogen. Da diese Proben von Tieren stammten, die für Lebensmittelzwecke geschlachtet wurden und ohne jegliche Behandlung lebender Tiere, mussten sie nicht vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) überprüft und genehmigt werden.

Diese Studie entwickelte ein einzigartiges perkutanes endoskopisches Lendenwirbelscheibenpositionierungsgerät, indem dreidimensionale (3D) Modelle der Proben der Schweinewirbelsäule und der Lendenwirbelsäulensimulationen rekonstruiert und verfeinert wurden. Dieses Gerät umfa....

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Results

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Mit dem rekonstruierten 3D-Modell des lumbalen simulierten Knochenmodells (Abbildung 1), mit den Positionierungsinformationen der vorderen oberen iliakalen Wirbelsäule (ASIS) und des Spinusfortsatzes, entwarfen wir das "Percutaneous Endoscopic Lumbar Intervertebral Disc Positioning Device" (Abbildung 2). Anfangs wurde ein verkleinertes physisches Modell mit FDM-3D-Drucktechnologie (Abbildung 3) gedr.......

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Discussion

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Diese Studie präsentiert ein Protokoll zur Entwicklung und Anwendung eines perkutanen endoskopischen Lumbalen Intervertebralen Bandscheibenpositionierungsgeräts, das darauf ausgelegt ist, eine zuverlässige Positionierung des beabsichtigten intervertebralen Bandscheibenraums zu ermöglichen, wie durch fluoroskopische Bildgebung bestätigt, die Operationszeit zu verkürzen und möglicherweise die Patientenergebnisse bei PELD zu verbessern. Wir integrierten medizinische Bildgeb.......

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Disclosures

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Die Autoren haben keine Interessenkonflikte zu erklären.

Acknowledgements

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Diese Forschung wurde durch einen Zuschuss des Chang Gung Memorial Hospital (Grant Nr. CMRPG5K0191).

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AutoCAD (CAD-Software)Autodeskhttps://www.autodesk.com/Verwendung für die Entwicklung von Geräte- und Navigationsmodulen
Fused Deposition Modeling (FDM) 3D-DruckerStratasysN/AVerwendet für die Herstellung des Geräts und der Modelle
Lumbalwirbelsäulensimulationsmodell (L3– Sakrum)Sawbones1340-20Verwendung für Bausteindesign und prozedurale Simulation
MATLAB (3D-Rekonstruktionssoftware)MathWorkshttps://in.mathworks.com/Verwendet für 3D-Rekonstruktion aus DICOM-Bildern

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Tags

Lumbar Disc HerniationEndoscopic DiscectomyPercutaneous Endoscopic DevicePorcine Spine ModelThree Dimensional ReconstructionMinimally Invasive SurgeryDisc PositioningSurgical NavigationFluoroscopic GuidanceSpinal Instrumentation

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