Method Article

Reconstruction tridimensionnelle – Développement guidé d’un dispositif de positionnement du disque lombaire endoscopique percutané dans un modèle de colonne vertébrale porcine

DOI:

10.3791/70808

April 7th, 2026

In This Article

Summary

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Le dispositif de positionnement des disques intervertébraux endoscopique percutanés développé dans cette étude peut aider à positionner les disques intervertébraux. Cet appareil réduit l’exposition aux radiations et soutient la formation technique des jeunes chirurgiens de la colonne vertébrale.

Abstract

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La hernie discale lombaire (LDH) est généralement causée par une perturbation annulaire résultant d’un traumatisme ou d’une mauvaise posture, entraînant une extrusion du matériau pulpeux et une compression des racines nerveuses lombaires. Cette affection se manifeste souvent par des douleurs radiculaires et des troubles sensoriels irradiant du bas du dos vers les membres inférieurs. Bien que la plupart des cas puissent être gérés de manière conservatrice, des symptômes graves ou réfractaires peuvent nécessiter une intervention chirurgicale, incluant la discectomie conventionnelle, la discectomie microscopique mini-invasive et la discectomie endoscopique. La discectomie lombaire endoscopique percutanée (PELD) peut être réalisée sous anesthésie locale ; Cependant, la procédure repose fortement sur l’expérience du chirurgien et est associée à des défis techniques, notamment la difficulté de positionnement, la confirmation fluoroscopique répétée et une exposition accrue aux radiations. L’objectif de cette étude était de développer et d’évaluer un nouveau dispositif percutané endoscopique de positionnement des disques lombaires conçu pour améliorer la précision et l’efficacité du positionnement des disques pendant le PELD. Cette étude a développé un dispositif unique de positionnement endoscopique du disque lombaire percutané. L’appareil a été réalisé par la reconstruction et la réparation de modèles 3D de la colonne porcine et lombaire, la fabrication d’une plaque de base convexe, la conception de dispositifs de guidage du processus spineux spineux et du positionnement des disques, la conception assistée par ordinateur d’un module de navigation chirurgicale mini-invasive du disque lombaire endoscopique percutané, ainsi que des tests de précision. Les résultats expérimentaux ont montré que l’appareil pouvait localiser avec précision les positions des épines porcines et réduire la dépendance à la fluoroscopie en contexte expérimental. Le dispositif de positionnement offrait une grande précision, soutenant la chirurgie mini-invasive en réduisant la taille des incisions, en évitant les dommages aux vaisseaux sanguins critiques et aux tissus nerveux environnants, et en offrant des instruments chirurgicaux multidirectionnels guidant des chemins et facilitant le processus chirurgical. Le dispositif percutané de positionnement endoscopique du disque lombaire décrit dans cette étude offre une approche structurée et reproductible du positionnement du disque intervertébral pendant la PELD. Cette méthode a le potentiel d’améliorer l’efficacité des procédures, de limiter l’exposition aux radiations et de soutenir la formation chirurgicale, en particulier pour les chirurgiens de la colonne vertébrale en début de carrière.

Introduction

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La hernie discale lombaire (LDH) consiste en l’extrusion du noyau pulpeux à travers un défaut annulaire dans le canal rachidien ou le foramen neural, entraînant une compression des racines nerveuses lombaires. Des symptômes cliniques tels que douleurs aiguës, crampes aux jambes et engourdissements sont présents, et même une faiblesse musculaire, une atrophie, une incontinence urinaire et fécale peuvent survenir comme séquellespermanentes 1. Bien que la plupart des patients répondent à un traitement conservateur, une intervention chirurgicale est nécessaire pour ceux présentant des symptômes réfractaires ou une ....

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Protocol

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Les échantillons d’épine porcine utilisés dans cet article ont été obtenus sur des marchés commerciaux locaux. Parce que ces échantillons provenaient d’animaux abattus à des fins alimentaires et sans manipulation d’animaux vivants, ils n’avaient pas besoin d’examen ni d’approbation par le Comité institutionnel de soins et d’utilisation des animaux (IACUC).

Cette étude a développé un dispositif unique de positionnement endoscopique du disque lombaire percutané en reconstruisant et en affinant des modèles tridimensionnels (3D) des spécimens de la colonne porcine et des modèles de simulation de la colonne lomb....

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Results

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En utilisant le modèle 3D reconstruit du modèle osseux simulé lombaire (Figure 1), avec les informations de positionnement de la colonne iliaque antéro-supérieure (ASIS) et du processus épineux, nous avons conçu le « Dispositif de positionnement du disque intervertébral lombaire endoscopique percutané » (Figure 2). Initialement, un modèle physique réduit a été imprimé à l’aide de la technologie d’impression 3D FDM (

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Discussion

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Cette étude présente un protocole pour le développement et l’application d’un dispositif de positionnement des disques intervertébraux lombaires endoscopique percutanés, conçu pour faciliter un positionnement fiable de l’espace intervertébral discal prévu, confirmé par imagerie fluoroscopique, réduire le temps opératoire et potentiellement améliorer les résultats des patients lors de la PELD. Nous avons intégré l’imagerie médicale, la reconstruction 3D et la fabrication .......

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Disclosures

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Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à déclarer.

Acknowledgements

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Cette recherche a été financée par une subvention de l’hôpital commémoratif Chang Gung (Grant No. CMRPG5K0191).

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AutoCAD (logiciel CAO)Autodeskhttps://www.autodesk.com/Utilisation pour la conception de dispositifs et de modules de navigation
Imprimante 3D modélisation par dépôt fusionné (FDM)StratasysN/AUtilisation pour la fabrication de l’appareil et des modèles
Modèle de simulation de la colonne lombaire (L3 & ndash ; sacrum)Sawbones1340-20Utilisé pour la conception de dispositifs et la simulation procédurale
MATLAB (logiciel de reconstruction 3D)MathWorkshttps://in.mathworks.com/Utilisé pour la reconstruction 3D à partir d’images DICOM

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

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