הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

הערכת חיישן של איזון פערים בניתוח מפרקי ברך חד תאיים עם נושא נייד

1.1K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/63711

⸱

12 ביולי 2022

 ,  ,  ,  ,  , 
1Graduate School of Peking Union Medical College and Chinese Academy of Medical Sciences, 2Department of Orthopaedic Surgery, China-Japan Friendship Hospital, 3Graduate School of Beijing University of Chinese Medicine, 4Department of Orthopaedic Surgery, Peking University China-Japan Friendship School of Clinical Medicine

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

כאן, אנו מציגים פרוטוקול למדידת כוח מגע הפער ואיזון הפער בניתוח מפרקי ברך חד-תאיים (UKA). יחד עם הנתונים הקליניים והרדיוגרפיים, אנו מקווים לקבוע את הטווח הנורמלי של כוח המגע ולהגדיר את סף איזון הפער.

תקציר

ההליך החשוב ביותר של ניתוח מפרק ברך חד תאי (UKA) הוא איזון כיפוף הברך ופער ההארכה. באופן קונבנציונלי, האיזון נקבע על ידי ההערכה הסובייקטיבית של ניתוק מד התחושה. מכיוון שזה היה תלוי בעיקר בניסיון של המנתחים, הדיוק תמיד היה מוטל בספק. ב-10 השנים האחרונות הוכנסו חיישני לחץ כדי להנחות את איזון הפער בניתוח מפרק הברך הכולל (TKA). עם זאת, טכניקת החיישנים הוצגה ל-UKA ממש לאחרונה. להלן הערכת החיישנים שלנו של איזון הפער ב-20 מקרים UKA על ידי מנתח מנוסה אחד. החיישן היה מטריצת חיישן כוח שתוכננה בהתאמה אישית בהתאם לצורת הניסוי הטיביאלי של UKA הנושא הנייד. התוצאות הקליניות לאחר הניתוח ותוצאות הרדיוגרפיה נרשמו להשוואה עתידית. אנו שואפים להשתמש בשיטה זו כדי להעריך יותר מ-200 מקרים של UKA על ידי מנתחים שונים כדי לתקנן בסופו של דבר את תוצאת איזון הפער.

מבוא

ה-UKA הנושא את הנייד הוא כיום אחת משיטות הטיפול המוצלחות ביותר לדלקת מפרקים ניוונית אנטרומדיאלית (AMOA) של הברך1. האיזון של פער הכיפוף וההארכה במהלך הניתוח הוא המפתח להצלחה של UKA 2,3. עומס יתר על הפער עלול להחמיר את הבלאי של המיסב הנייד. יתר על כן, כוח המגע המוגבר עלול להוביל לעיוות ולגוס לאחר הניתוח ולניוון של תא4 הצדדי. לכן, השגת הידוק פער אופטימלי כמו גם איזון פערים מקובל ב-UKA הוא חלק חשוב מעקומת הלמידה5. על פי מדריך הטכניקה הכירורגית 6 של UKA, על המנתח להשתמש במד התחושה כדי להכניס ולחבר את פער המפרק כדי "להרגיש" את כוח המגע. על ידי הערכת הכוח הנדרש להכנסת והוצאת התוספת, המנתח יכול להעריך אם איזון הפער מקובל. לפיכך, פסק הדין היה תלוי בעיקר בניסיונו של המנתח.

בשנים האחרונות, מדידה דיגיטלית של איזון הפער התוך-ניתוחי של הפער המדיאלי והרוחבי דווחה באופן נרחב בניתוח מפרקי ברך כולל (TKA)7,8,9. כמו כן נקבעו המלצות לסף איזון הפער7. עם זאת, טכניקת החיישנים הוצגה ל-UKA לאחרונה ללא מטרה מוכרת היטב של איזון פערים.

בשנה שעברה הוצג חיישן כוח שתוכנן במיוחד למדידת כוח מגע פער משותף במהלך UKA נושא נייד5. בפרוטוקול המחקר הנוכחי מודגמת שיטת מדידת כוח הפער מונחה חיישן. בנוסף, נכללת סדרת מקרים של 20 חולים שביצעו UKA נושא נייד כדי להעריך את כוח המגע של הפער ואיזון הפער. המטרה הסופית של פרוטוקול זה היא לקבוע את הטווח הנורמלי של כוח המגע ולהגדיר את סף איזון הפער ב-UKA נושא נייד.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

מחקר זה אושר על ידי ועדת האתיקה האנושית של בית החולים לידידות סין-יפן (מספר אישור 2020-50-k28).

1. הכנה ועיקור של חיישן הכוח

  1. השתמש בסרט דבק עמיד בפני שחיקה כדי לקבע את חיישן הכוח על המשטח העליון של ניסוי השוקה לפני העיקור.
  2. ארוז ועיקר את חיישן הכוח באמצעות עיקור בטמפרטורה נמוכה עם פלזמת גז מי חמצן (איור 1).
    הערה: יש לקבע את החיישן על ניסוי השוקה כדי למנוע את השפעת כוח הגזירה.

2. נוהל UKA נושא נייד

  1. בצע את הליך הניתוח של UKA נושא נייד על פי ההוראה הכירורגית הסטנדרטית6 או טכניקת היישור הקינמטי שהוצגה על ידי Zhang et al.10.
  2. הפסק את ההליך לאחר סיום כל גזרי העצם, ואיזון הפער מאושר באופן ידני.

3. התקנת חיישן הכוח

  1. התקן תחילה את חיישן הכוח יחד עם שביל השוקה, ולאחר מכן התקן את רכיב הירך.
  2. ודא שהחיישן, קו ה-USB והמחשב הנייד מחוברים כהלכה. לאחר מכן, הכנס את מד המישוש לתוך מרווח הרכיבים, והנח את מפרק הברך בכיפוף עמוק של 120 מעלות כנקודת ההתחלה של המדידה. (איור 2).
    הערה: השתמש במד זווית מעוקר כדי לוודא את הדיוק של זווית כיפוף הברך.

4. מדידה ורישום של נתונים גולמיים של כוח המגע

  1. רשום נתונים גולמיים של ערך הכוח באמצעות תוכנת מחשב שפותחה עבור חיישן זה.
  2. ראשית, שימו לב לצד הימני של ממשק הפעולה (איור 3), והגדירו את תדר ההקלטה ב-10 הרץ ואת זמן ההקלטה ב-5 שניות. לאחר מכן, לחץ על כפתור משוב נתונים כאשר הברך ממוקמת בזווית כיפוף של 120°.
  3. כאשר תהליך ההקלטה מסתיים, לחצו שוב על כפתור משוב הנתונים כאשר כיפוף הברך הוא 90°, ואז 60°, 45°, 20° ו-0° (איור 3).
    הערה: נתונים גולמיים נשמרים בקבצי .txt על-ידי תוכנת המחשב, ויש צורך בניהול נוסף כדי להשיג ערך כוח.

5. ניהול נתונים גולמיים

  1. הזן את קובץ .txt לגיליון אלקטרוני (טבלה דיגיטלית) להמרת נתונים גולמיים. חשב את הערך הממוצע של 50 רשומות ככוח המגע.
    הערה: התוכנית יכולה גם להציג את התפלגות כוח המגע.

6. תצפיות קליניות ורדיוגרפיות

  1. רשום את הנתונים הדמוגרפיים של המטופל כגון גיל, מין, אבחנה וציון אגודת הברכיים האמריקאית (AKSS).
  2. קח צילומי רנטגן של הגפה התחתונה הקדמית-אחורית, הצדדית והנושאת משקל באורך מלא לפני הניתוח ותוך שבוע לאחר הניתוח.
  3. מדוד את יישור הוורוס / ולגוס של תותבת הירך והשוק (איור 4-1), יישור הכיפוף/הארכה של תותבת הירך והשיפוע האחורי של השוקה (איור 4-2).
  4. מדוד את זווית הירך-ברך-קרסול בצילומי הרנטגן התחתונים באורך מלא הן לפני הניתוח והן לאחר הניתוח. מדוד את המשכיות התותבת (איור 4-3) ואת זווית ההתכנסות/סטייה, המרמזת על ציר תותבת הירך ביחס לפני השטח של תותבת השוקה (איור 4-4).
  5. ודא שנתונים אלה משולבים וניתן לנתח אותם בעתיד.
    הערה: שיטת המדידה הרדיוגרפית של הזוויות 6,11 מוצגת באיור 4.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

דמוגרפיה של הקבוצה
20 החולים הראשונים שקיבלו על עצמם UKA נושא נייד נרשמו לבית החולים לידידות סין-יפן ממרץ עד יוני 2021. כל הניתוחים נעשו על ידי רופא בכיר עם למעלה מ-2,000 מקרים של ניסיון ב-UKA. הדמוגרפיה יחד עם נתוני התותבת מוצגים בטבלה 1. הגיל נע בין 58-82 שנים, וכל האבחנות היו AMOA.

תוצאות מדידות כוח פער ושיווי משקל
דפוס כוח הפער מוצג באיור 5. כוח המגע הממוצע של כיפוף הברך ב-0°, 20°, 45°, 60°, 90° ו-120° ה...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

מחקר זה סיפק פרוטוקול מפורט של טכנולוגיית חיישנים בהערכת הפער המשותף, כוח המגע והאיזון ב-UKA הנושא הנייד. אנו מקווים להציב יעד של כוח מגע סטנדרטי כמו גם הפרש איזון פערים, שיאפשר למנתחים האורטופדיים לקבוע את עובי המיסב ואיזון הפער ביתר קלות בעתיד.

עומס יתר של פער המפרק עלול להוביל לעיוות ולגוס לאחר הניתוח, לניוון עתידי של התא הצדדי ואפילו להתקדמות דלקת מפרקים ניוונית, שנחשבה לסיבה השכיחה ביותר לתיקון UKA 4,12...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

מכיוון שתוכנת המחשב ומשוואות הטבלה הדיגיטלית מוגנות על ידי חוק הפטנטים, ניתן ליצור קשר עם המחברים לקבלת מידע זה. המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים מתחרים.

תודות

עבודה זו נתמכה על ידי Capital Health Research and Development of Special (מספר מענק 2020-2-4067), קרן בייג'ינג למדעי הטבע (מענק מספר 7202183); הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מספרי מענקים 81972130, 81902203 ו-82072494), ופרויקט אנשי מקצוע רפואיים מובחרים של בית החולים לידידות סין-יפן (NO. ZRJY2021-GG08). מכיוון שתוכנת המחשב ומשוואות הטבלה הדיגיטלית מוגנות על ידי חוק הפטנטים, ניתן ליצור קשר עם המחברים לקבלת מידע זה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
אוקספורד UKA/ ביומטלמספרי הקטלוג עיין במכשור מיקרופלסטיקה חלקי של הברך של אוקספורד (רכיב עצם הירך, רכיב השוק, מיסב מניסקוס)
סרט טפלון3Mסרט דבק עמיד בפני שחיקה בשימוש נרחב בניסויים ביומכניים
VerasenseOrthoSensorחיישן VerasenseTKA
ExcelMicrosoftתוכנת שולחן דיגיטלית
מערכת עיקור STERRAD 100SJohnson& ג'ונסוןSTERRAD 100Sעיקור בטמפרטורה נמוכה עם פלזמה גז מי חמצן
חיישן כוח UKAQingrui Boyuanבביתתוכנן והופק על ידי Qingrui Boyuan Technology
תוכנית מחשב להקלטת נתונים גולמייםQingrui Boyuanבביתתוכנן והופק על ידי Qingrui Boyuan Technology
מד זוויתשנחאי M& ג'י נייר מכתבים בע"מכלמעוקר במערכת העיקור
קו USBLenovoכל
מחשב ניידLenovoכל תצורה בסיסית
צימר

מקורות

  1. Mohammad, H. R., Matharu, G. S., Judge, A., Murray, D. W. New surgical instrumentation reduces the revision rate of unicompartmental knee replacement: A propensity score matched comparison of 15,906 knees from the National Joint Registry. Knee. 27 (3), 993-1002 (2020).
  2. Bae, J. H., et al. Epidemiology of bearing dislocations after mobile-bearing unicompartmental knee arthroplasty: Multicenter analysis of 67 bearing dislocations. Journal of Arthroplasty. 35 (1), 265-271 (2020).
  3. Sun, X., et al. Bearing dislocation of mobile bearing unicompartmental knee arthroplasty in East Asian countries: a systematic review with meta-analysis. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 16 (1), 28(2021).
  4. Ro, K. H., Heo, J. W., Lee, D. H. Bearing dislocation and progression of osteoarthritis after mobile-bearing unicompartmental knee arthroplasty vary between Asian and Western patients: A meta-analysis. Clinical Orthopaedics and Related Research. 476 (5), 946-960 (2018).
  5. Sun, X., et al. Sensor and machine learning-based assessment of gap balancing in cadaveric unicompartmental knee arthroplasty surgical training. International Orthopaedics. 45 (11), 2843-2849 (2021).
  6. Oxford Partial Knee microplasty instrumentation manual of the Surgical Technique. Zimmer-Biomet. , Available from: https://www.zimmerbiomet.com/content/dam/zimmer-biomet/medical-professionals/000-surgical-techniques/knee/oxford-partial-knee-microplasty-instrumentation-surgical-technique.pdf (2019).
  7. Gustke, K. A., Golladay, G. J., Roche, M. W., Elson, L. C., Anderson, C. R. A new method for defining balance: promising short-term clinical outcomes of sensor-guided TKA. Journal of Arthroplasty. 29 (5), 955-960 (2014).
  8. Lakra, A., et al. The learning curve by operative time for soft tissue balancing in total knee arthroplasty using electronic sensor technology. Journal of Arthroplasty. 34 (3), 483-487 (2019).
  9. MacDessi, S. J., et al. Does soft tissue balancing using intraoperative pressure sensors improve clinical outcomes in total knee arthroplasty? A protocol of a multicentre randomised controlled trial. BMJ Open. 9 (5), 027812(2019).
  10. Zhang, Q., et al. A novel extramedullary technique to guide femoral bone preparation in mobile unicompartmental knee arthroplasty based on tibial cut and overall alignment. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 15 (1), 92(2020).
  11. Hurst, J. M., Berend, K. R., Adams, J. B., Lombardi, A. V. Radiographic comparison of mobile-bearing partial knee single-peg versus twin-peg design. Journal of Arthroplasty. 30 (3), 475-478 (2015).
  12. vander List, J. P., Zuiderbaan, H. A., Pearle, A. D. Why do medial unicompartmental knee arthroplasties fail today. Journal of Arthroplasty. 31 (5), 1016-1021 (2016).
  13. MacDessi, S. J., Gharaibeh, M. A., Harris, I. A. How accurately can soft tissue balance be determined in total knee arthroplasty. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 34 (2), 290-294 (2019).
  14. Su, Z., Wang, Z., Chen, H. A force line trajectory measuring system and algorithms for unicondylar knee replacement surgery. Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , 2217-2221 (2019).
  15. Jaeger, S., et al. The influence of the femoral force application point on tibial cementing pressure in cemented UKA: an experimental study. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 132 (11), 1589-1594 (2012).
  16. Ettinger, M., et al. In vitro kinematics of fixed versus mobile bearing in unicondylar knee arthroplasty. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 135 (6), 871-877 (2015).
  17. Brimacombe, J. M., Wilson, D. R., Hodgson, A. J., Ho, K. C., Anglin, C. Effect of calibration method on Tekscan sensor accuracy. Journal of Biomechanical Engineering. 131 (3), 034503(2009).
  18. Heyse, T. J., et al. Balancing mobile-bearing unicondylar knee arthroplasty in vitro. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 25 (12), 3733-3740 (2017).
  19. Gustke, K. A., Golladay, G. J., Roche, M. W., Elson, L. C., Anderson, C. R. Primary TKA patients with quantifiably balanced soft-tissue achieve significant clinical gains sooner than unbalanced patients. Advances in Orthopedics. 2014, 628695(2014).
  20. Nodzo, S. R., Franceschini, V., Gonzalez Della Valle, A. Intraoperative load-sensing variability during cemented, posterior-stabilized total knee arthroplasty. Journal of Arthroplasty. 32 (1), 66-70 (2017).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

UKA בעלת מיקום ניידמטריצת חיישני כוחמרווח כיפוף של הברךמרווח פשיטה של הברךחיישני לחץרכיב ניסוי טיביאליתוצאים קליניים

מאמר זה פורסם

הסרטון יגיע בקרוב

צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.