Method Article

Reconstrucción tridimensional – Desarrollo guiado de un dispositivo percutáneo endoscópico de posicionamiento de disco lumbar en un modelo de columna porquina

DOI:

10.3791/70808

April 7th, 2026

In This Article

Summary

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El dispositivo percutáneo endoscópico de posicionamiento del disco intervertebral desarrollado en este estudio puede ayudar en la colocación de discos intervertebrales. Este dispositivo reduce la exposición a la radiación y apoya la formación técnica para jóvenes cirujanos de columna.

Abstract

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La hernia discal lumbar (LDH) suele ser causada por una alteración anular resultante de un traumatismo o una mala postura, lo que provoca la extrusión del material del núcleo pulposo y la compresión de las raíces nerviosas lumbares. Esta condición suele manifestarse con dolor radicular y alteraciones sensoriales que irradian desde la parte baja de la espalda hasta las extremidades inferiores. Aunque la mayoría de los casos pueden gestionarse de forma conservadora, los síntomas graves o refractarios pueden requerir intervención quirúrgica, incluyendo discectomía convencional, discectomía microscópica mínimamente invasiva y discectomía endoscópica. La discectomía lumbar endoscópica percutánea (PELD) puede realizarse bajo anestesia local; Sin embargo, el procedimiento depende en gran medida de la experiencia del cirujano y está asociado a desafíos técnicos, como la dificultad de posicionamiento, confirmaciones fluoroscópicas repetidas y mayor exposición a la radiación. El objetivo de este estudio fue desarrollar y evaluar un novedoso dispositivo percutáneo endocutáneo de posicionamiento de disco lumbar diseñado para mejorar la precisión y eficiencia de la colocación del disco durante la PELD. Este estudio desarrolló un dispositivo único de posicionamiento endoscópico del disco lumbar percutáneo. El dispositivo se realizó mediante la reconstrucción y reparación de modelos 3D de la columna porquina y lumbar, la fabricación de una placa base convexa, el diseño de dispositivos de guía del proceso espinoso espinoso espinal y la posición del disco, el diseño asistido por ordenador de un módulo de navegación quirúrgica mínimamente invasiva de disco lumbar endoscópico y pruebas de precisión. Los resultados experimentales demostraron que el dispositivo podía localizar con precisión las posiciones de las espinas porcinas y reducir la dependencia fluoroscópica en entornos experimentales. El dispositivo de posicionamiento proporcionaba alta precisión, apoyando la cirugía mínimamente invasiva al reducir el tamaño de las incisiones, evitar daños en los vasos sanguíneos críticos y tejidos nerviosos circundantes, y ofrecer vías de guiado de instrumentos quirúrgicos multidireccionales, facilitando el proceso quirúrgico. El dispositivo percutáneo endoscópico de posicionamiento del disco lumbar descrito en este estudio proporciona un enfoque estructurado y reproducible para la colocación del disco intervertebral durante la PELD. Este método tiene el potencial de mejorar la eficiencia del procedimiento, limitar la exposición a la radiación y apoyar la formación quirúrgica, especialmente para cirujanos de columna en etapas tempranas.

Introduction

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La hernia discal lumbar (LDH) implica la extrusión del núcleo pulposo a través de un defecto anular hacia el conducto espinal o foramen neural, lo que provoca compresión de la raíz nerviosa lumbar. Se presentan síntomas clínicos como dolor agudo, calambres en las piernas y entumecimiento, e incluso debilidad muscular, atrofia, incontinencia urinaria y fecal pueden presentarse como secuelaspermanentes 1. Aunque la mayoría de los pacientes responden al tratamiento conservador, se requiere intervención quirúrgica para quienes presentan síntomas refractarios o deterioro neurológico progresivo.

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Protocol

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Las muestras de espina porcina utilizadas en este artículo se obtuvieron en mercados comerciales locales. Dado que estas muestras procedían de animales sacrificados con fines alimentarios y sin manipulación de animales vivos, no necesitaban revisión ni aprobación por parte del Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC).

Este estudio desarrolló un dispositivo único de posicionamiento endoscópico percutáneo de discos lumbares mediante la reconstrucción y refinamiento de modelos tridimensionales (3D) de las muestras de columna porcina y modelos de simulación lumbar. Este dispositivo incluye el d....

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Results

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Utilizando el modelo 3D reconstruido del modelo óseo simulado lumbar (Figura 1), con la información de posicionamiento de la columna ilíaca anterosuperior (ASIS) y el proceso espinoso, diseñamos el "Dispositivo de Posicionamiento del Disco Intervertebral Lumbar Endoscópico Percutáneo" (Figura 2). Inicialmente, se imprimió un modelo físico reducido utilizando tecnología de impresión 3D FDM (Figura 3).......

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Discussion

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Este estudio presenta un protocolo para el desarrollo y aplicación de un Dispositivo de Posicionamiento Intervertebral Lumbar Percutáneo Endoscópico diseñado para facilitar la colocación fiable del espacio intervertebral del disco deseado, confirmado por imágenes fluoroscópicas, reducir el tiempo operatorio y potencialmente mejorar los resultados para pacientes en PELD. Integramos imagen médica, reconstrucción 3D y fabricación aditiva para establecer un marco externo de .......

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Disclosures

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Los autores no tienen conflictos de interés que declarar.

Acknowledgements

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Esta investigación fue financiada por una subvención del Hospital Conmemorativo Chang Gung (Subvención nº CMRPG5K0191).

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AutoCAD (software CAD)Autodeskhttps://www.autodesk.com/Utilizado para el diseño de dispositivos y módulos de navegación
Impresora 3D de modelado por deposición fusionada (FDM)StratasysN/AUtilizado para la fabricación del dispositivo y modelos
Modelo de simulación de la columna lumbar (L3 y ndash; sacro)Sawbones1340-20Utilizado para el diseño de dispositivos y simulación procedural
MATLAB (software de reconstrucción 3D)MathWorkshttps://in.mathworks.com/Utilizado para reconstrucción 3D a partir de imágenes DICOM

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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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