מאמר שיטה

שיטת חלוקת שטח תשע רשתות: אזור ניקוב עצם אידיאלי חדש לניתוח חוליות מלעוריות בעמוד השדרה המותני

DOI:

10.3791/66906

⸱

9 באוגוסט 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Orthopedics, Beijing Friendship hospital, Capital Medical University, 2Defense Innovation Institute, Chinese Academy of Military Science, 3Department of Emergency Medicine, Aerospace Center Hospital

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כאן אנו מציגים "שיטת חלוקת שטח תשע רשתות" לניתוח חוליות מלעוריות. מטופל עם שבר דחיסה חולייתי L1 נבחר כמקרה בוחן.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ניתוח חוליות מלעורי (PVP) מוכר באופן נרחב כהתערבות יעילה להקלה על כאבי גב תחתון הנובעים משברי דחיסה אוסטיאופורוטיים בחוליות. נקודת ניקוב העצם האידיאלית ממוקמת באופן קונבנציונלי בהקרנה "10 נקודות שמאל, 2 נקודות ימניות" של הפדיקל בעמוד השדרה המותני. קביעת נקודת ניקוב העצם האופטימלית מהווה אתגר קריטי ומורכב. הדיוק של ניתוח חוליות מלעוריות (PVP) מושפע בעיקר ממיומנותם של המנתחים ומהשימוש בפלואורוסקופים מרובים במהלך ההליך הקונבנציונלי. מקרים של סיבוכים הקשורים לניקוב תועדו ברחבי העולם. במאמץ לשפר את הדיוק של הטכניקה הכירורגית ולהפחית את התרחשותם של סיבוכים הקשורים לניקוב, הצוות שלנו יישם את "שיטת חלוקת שטח תשע רשתות" עבור PVP בעמוד השדרה המותני כדי לשנות את ההליך המסורתי. קיים פוטנציאל לירידה במספר זמני הניקוב, במינון החשיפה לקרינה ובמשך ההליכים הכירורגיים.

פרוטוקול זה מציג את ההגדרה של "שיטת חלוקת שטח תשע רשתות" ומתאר את התהליך של מידול נתוני הדמיה DICOM של חוליות מטרה בתוך תוכנת עיבוד הדמיה רפואית, הדמיית פעולות בתוך מודל תלת-ממדי, זיקוק המודל התלת-ממדי באמצעות תוכנת ייצור הנדסה לאחור, שחזור מודל הנדסת החוליות בתוך תוכנת תכנון מידול תלת-ממדית, ושימוש בנתונים כירורגיים כדי לקבוע אזורי כניסה בטוחים להקרנת פדיקלר. על ידי שימוש במתודולוגיה זו, מנתחים יכולים לזהות ביעילות נקודות ניקוב מתאימות בדיוק ובקלות, ובכך להפחית את המורכבויות הקשורות לניקוב ולשפר את הדיוק הכולל של הליכים כירורגיים.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שבר דחיסת חוליות אוסטיאופורוטי (OVCF) הוא סוג השבר השכיח ביותר בקרב שברים אוסטיאופורוטיים ומהווה דאגה קלינית משמעותית בתחום הבריאות העכשווי1. על פי ההנחיות הנוכחיות, ניתוח חוליות מלעורית מוכר כאחת משיטות הטיפול הזעיר פולשניות היעילות ביותר עבור OVCF2. השיטה השלטת לביצוע ניתוח חוליות מלעורית (PVP) כוללת את גישת ניקוב הפדיקול, הכוללת שלושה פרמטרים מרכזיים: זיהוי נקודת הכניסה לניקוב העצם, זווית הניקוב ועומק הניקוב. מבין פרמטרים אלה, בחירת נקודת הכניסה לניקוב העצם נחשבת לקריטית ביותר.

נכון לעכשיו, מכונות רנטגן C-arm נמצאים בשימוש נרחב בפועל המקומי והבינלאומי של ניתוח PVP מסורתי כדי להקל על התאמת הנתיב הכירורגי של מחט לנקב. ההיבט המכריע טמון בזיהוי "נקודת ניקוב העצם האידיאלית", אשר ממוקמת באופן מסורתי בהיטל "10 נקודות שמאליות, 2 נקודות ימניות" של הפדיקל בעמוד השדרה המותני (איור 1A)3. למרות ניסיונם, גם מנתחים מנוסים עלולים לטעות בקביעת נקודות ניקוב מתאימות על סמך ניסיון אישי בלבד. זה יכול להוביל לסיבוכים הקשורים לנקב כגון דליפת מלט לרקמות הסובבות, פגיעה בשורש העצבים והמטומה תוך שדרתית 4,5,6. בנוסף, כמעט מחצית מהמטופלים חווים סיבוכים מקומיים מ- PVP מסורתי, כאשר 95% מהסיבוכים הללו מיוחסים לדליפת מלט לרקמות שמסביב או אמבוליזציה של ורידים פרא-חולייתיים7. המחקר הראשוני שלנו מצא כי נקודות ניקוב עצם PVP בפועל בעמוד השדרה המותני אינן ממוקמות תמיד בהקרנה האידיאלית של פדיקל "10 נקודות שמאל וימין 2 נקודות"8. חלק מנקודות הניקוב בפועל יכולות גם להשיג תוצאות ניקוב משביעות רצון ליד "נקודת ניקוב העצם האידיאלית", דבר שאינו משפיע על הבטיחות והדיוק של הניתוח.

בהתבסס על ההנחות לעיל, אנו מציעים, לראשונה, את הרעיון של "אזור ניקוב העצם האידיאלי" עבור PVP בעמוד השדרה המותני ומחלקים את ההקרנה של הפדיקל ל"אזור תשע רשתות". הרעיון של אזור ניקוב העצם האידיאלי מתייחס לאזורים אנטומיים ספציפיים שבהם נקודת הכניסה לנקב יכולה להגיע בהצלחה ובבטחה לנקודת הקצה האידיאלית של הנקב דרך הפדיקור. המונח "שיטת חלוקת שטח תשע רשתות" מתייחס לטכניקה בתמונה הקדמית של קרני רנטגן שבה הקטרים הארוכים והקצרים ביותר של היטל הפדיקל מחולקים לשלושה חלקים שווים, וכתוצאה מכך האזור מחולק לתשעה אזורים (איור 1B). אזורים אלה ממוספרים ברצף מ-1 עד 9, מתקדמים מהחיצוני ביותר לפנימי ביותר ומלמעלה למטה. באמצעות הקרנת רנטגן של הפדיקל המותני כסמן אנטומי, אנו קובעים את "אזור ניקוב העצם האידיאלי" עבור PVP באמצעות "שיטת חלוקת שטח תשע רשתות" במקום להיות מוגבלים לנקודה אחת. אנו משתמשים בסימולציה ממוחשבת כדי לחקור נתיב ניקוב בטוח במהלך תהליך הניקוב.

לפיכך, אנו מציעים ליישם את "שיטת חלוקת שטח תשע רשתות" כשיטה פוטנציאלית לשיפור הנוחות, היעילות והבטיחות של טכניקות ניקוב עזר בניתוחי PVP, במטרה לשפר את הדיוק הפרוצדורלי ולמזער סיבוכים הקשורים לניקוב. חשוב לציין כי מחקר זה מציג גישה תיאורטית הדורשת תיקוף באמצעות מחקר מקיף כדי לוודא את יעילותה ובטיחותה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחקר הנוכחי אושר על ידי ועדת האתיקה של בית החולים לידידות בייג'ינג קפיטל מדיקל יוניברסיטי. שיטה זו תוצג באמצעות מקרה בוחן רטרוספקטיבי, תוך שימוש רק בנתוני ההדמיה של טומוגרפיה ממוחשבת (CT) לפני הניתוח של המטופל. "שיטת חלוקת שטח תשע רשתות" בניתוח חוליות מלעוריות בסיוע (PVP) מציעה גישה פשוטה ויעילה יותר בהשוואה לשיטות מסורתיות, וכתוצאה מכך זמני הניתוח והחשיפה לקרינה. טכניקה זו עשויה להועיל לתושבים צעירים בכך שתקל על זיהוי נקודות ניקוב ועשויה לקצר את עקומת הלמידה עבור הליכי PVP, דבר המצדיק חקירה נוספת. הפרט המתואר כאן הוא נקבה בת 68.

1. אבחון שבר דחיסה אוסטיאופורוטי בחוליות (OVCF) באמצעות פלואורוסקופיה של קרני רנטגן, תמונת תהודה מגנטית (MRI), סינטיגרפיה של העצם ותסמינים

  1. זהה את המטופל שיש לו OVCF בקרב חולים מבוגרים עם תסמינים כגון כאבי גב, רגישות בתהליך עמוד השדרה ושרירים שא-ספינליים בגב. השתמשו בפלואורוסקופיה של קרני רנטגן פוסטרואנטריות כדי להעריך נוכחות של שבר דחיסה חולייתי ברמת L1 (איור 2A). השתמשו בהדמיית MRI כדי לאשר את האבחנה של שבר דחיסה חדש בחוליות המותניות ולזהות את החוליה הספציפית שנפגעה, שנקבעה כ-L1 (איור 2B).

2. רכישה טרום ניתוחית של הדמיית CT של המטופל במצב נוטה

  1. הניחו את המטופל במצב נוטה לבצע CT נוטה על המטופל. לאשר את אזור היעד על ידי פלואורוסקופיה רנטגן בדיקה גופנית של הגב של המטופל תוך לחיצה על החלק הכואב ביותר.
  2. גרום למטופל לשכב בתנוחה נוטה על שולחן הניתוחים, הנח שיפוע על גבו של המטופל לפני סריקת ה-CT הנוטה, רשום את מיקום הגוף של המטופל ולאחר מכן הסר את השיפוע (איור 3).
  3. שמרו את תמונות ה- CT (עובי שכבת סריקה של 1 מ"מ, מרווח שכבות של 1 מ"מ ו- 90 פרוסות (סריקה רגילה) או 400 פרוסות (סריקת פרוסה דקה) בתבנית DICOM.

3. להקים את המודל התלת ממדי ולדמות את הפעולה בתוכנת עיבוד הדמיה רפואית

  1. יצא את תמונות ה- CT בפורמט DICOM לתוכנת עיבוד הדמיה רפואית על ידי לחיצה על פרויקט חדש. בחרו בפרוסות הרצויות לבנייה מחדש של החוליה הדחוסה.
  2. השתמש בכלי פילוח סף כדי להתאים את טווח הסף לחוליות המטרה, במיוחד בטווח של 125-3071 H ליצירת מסיכה. השתמשו בפונקציה 'שכפל מסיכה' ליצירת שתי מסיכות נפרדות, מסיכה A ומסיכה B.
  3. השתמשו בתכונה 'עריכת מסיכה' כדי למחוק את חוליית המטרה ממסיכה א'. לאחר מכן, השתמשו בכלי הפעולות הבוליאניות כדי להחסיר את מסכה א' ממסכה ב', וכתוצאה מכך נוצרה מסיכה חדשה, מסכה ג'. לבסוף, הפעל את הפונקציה Calculate 3-D כדי לשחזר את חוליית המטרה באמצעות מסכה C; תן שם למודל התלת-ממדי הזה L1 (איור 4A).
  4. לחץ לחיצה ימנית על חדש בממשק אובייקטים , בחר צייר ולאחר מכן בחר גליל. ודא כי הצילינדר יש את אותם ממדים כמו מחט ניקוב, עם אורך של 12.5 מ"מ ורדיוס של 1.25 מ"מ.
  5. התאימו את מיקום הגליל באמצעות הפונקציה Move and Rotate כדי להשיג את המיקום האידיאלי (איור 4B). לאורך כל הסימולציה יש להקפיד לשמור על מסלולי המחטים בהתאם לעקרונות שנקבעו: מחט הניקוב חייבת להיות מסוגלת לחצות את הפדיקור, רצוי בחציו העליון, והמיקום האופטימלי של הקצוות הוא בתוך השליש הקדמי של גוף החוליה במבט רוחבי.
  6. לחץ לחיצה ימנית על L1 בממשק אובייקטים , בחר ייצוא STL, ולאחר מכן לייצא את הקובץ בפורמט STL.

4. ליטוש המודל התלת-ממדי בתוכנת ייצור תלת-ממדית של הנדסה לאחור

  1. יבא את הקובץ המוצק של גוף החוליה המיוצא לתוכנת הייצור התלת-ממדית של הנדסה לאחור על-ידי לחיצה על ייבוא. כתוצאה מכך, השתמש בתכונה Mesh Doctor כדי למנוע עיוותים וקוצים מהמודל.
  2. מאחר שפונקציית Grid Doctor עשויה לזהות בטעות מבנים אנטומיים נורמליים כעיוותים או קוצים, הקפידו לבחון ביסודיות את המודל המחוספס כדי לזהות חללים פנימיים, ועקבו אחר שלב 4.1 כדי למלא אותם כראוי (איור 5A).
  3. השתמשו בפונקציית Precise Surface כדי להפוך את המודל המוצק למשטח רשת משולש, ובחרו בחומר הגיאומטריה האורגנית (איור 5B). המתן להשלמת תהליך בניית פני השטח האוטומטי ולאחר מכן לייצא את הקובץ בפורמט STP.

5. לשחזר את מודל הנדסת החוליות ולאשר את אזורי הכניסה הבטוחים של הקרנת פדיקל בתוכנת תכנון מידול תלת-ממדית

  1. ייבא את תבנית STP של מסמך פני השטח המדויק לתוכנת תכנון מידול תלת-ממדית כדי לשחזר את מודל הנדסת החוליות על-ידי לחיצה על פתח. השתמשו בתכונת תצוגת החתך כדי לבחון את המורפולוגיה של הפדיקל בכיוונים אופקיים, קשת ועטרה, ולספק תצפית ראשונית על המורפולוגיה והמבנה של הפדיקל (איור 6A).
  2. בחלונית ' תצוגת מקטע ', התאם את זווית המקטע לתצוגה חזותית מיטבית. על-ידי שימוש בגופי חתך שקיפות, התבונן בנקודה הצרה ביותר של הפדיקלים (איור 6B) ורשום את פרמטרי הזווית בחתך 1 בחלונית השמאלית.
  3. כדי להתאים את זווית דגם החוליות, לחץ על הפונקציה Insert-Features-Move/Copy ובחר בלחצן תרגם/סובב הממוקם בתחתית החלונית השמאלית. בקרו שוב בחלונית 'תצוגת מקטע ' והתאימו את פרמטר זווית התצוגה במקטע 1 ל- 0.
  4. כוונן את פרמטרי התזוזה בחלונית Section 1 כדי לקבל תצוגת מקטע פדיקור משביעת רצון. כיוון מחדש לפרספקטיבה משופרת כדי להתבונן בקטע הפדיקור. תעדו את פרמטרי התזוזה שאושרו בחלונית (איור 7).
  5. השתמש בפונקציה Move/Copy שהוזכרה לעיל כדי לתפעל את מיקום מודל החוליות. ציין את פרמטר ההזחה בחלונית השמאלית. השתמש בכלי מלבן פינתי כדי להקיף את כל גוף החוליה.
  6. כדי להתחיל, נווט אל האפשרות Features-Reference Geometry-Plane והקצה את תצוגת המקטע כהפניה הראשונה. שנה את פרמטר מרחק ההיסט בהתאם כדי להעביר את המישור החדש שנוצר לשליש הקדמי של גוף החוליה.
  7. המשך ליצור סקיצה במישור הנ"ל ולצייר נקודה בנקודת האמצע של גוף החוליה, המסמלת את נקודת הסיום של הנקב.
  8. השתמש בפונקציה Extruded Cut כדי לבצע את חיתוך הדגם. הקצו את השרטוט המלבני שנוצר כקווי המתאר שנבחרו.
  9. בצעו התאמות הן בכיוון והן בעומק כדי לחלק את מודל גוף החוליה לשני חצאים, כלומר חצי גוף החוליה וחצי הלמינה (איור 8A). שמור את הקבצים ההנדסיים בפורמט SLDPRT, במיוחד כחלק מהתהליך.
  10. פתח את הקובץ המכיל את חלק גוף החוליה, ולאחר מכן צור סקיצה המבוססת על מישור המקטע. השתמש בפונקציה Convert Entities כדי להמיר את היטל הפדיקור השמאלי לשרטוט עקומה.
  11. חזור על ההליך לעיל עבור היטל פדיקל ימני, וכתוצאה מכך תקבל שרטוט עקומה נוסף. השתמשו בפונקציית Filled Surface כדי להפוך את רישומי העקומה למשטחים, כאשר שרטוטי עקומת ההיטל השמאלית והימנית ישמשו כגבול (איור 8B).
  12. הצג את המשטח שנוצר לאחר שהחוליה הוסתרה. בחר בפונקציה Lofted Boss/Base בחלונית Features .
  13. המיקום המעולה של משטח הפדיקור השמאלי, עם הגדרת נקודת הקצה של הנקב כפרופילים, יניב מבנה חרוטי התוחם את הנתיבים לניקוב פדיקל. השתמש בצד שמאל כהפניה למטרות המחשה, עם אותו תהליך שיש לשכפל בצד ימין.
  14. השתמש בפונקציה Scale כדי להגדיל את המבנה החרוטי הדו-צדדי, כאשר הצנטרויד משמש כנקודת מרכז קנה המידה וגורם קנה מידה של 2. השתמש בפונקציה Move/Copy Body כדי למקם בנפרד את המבנים החרוטיים.
  15. בממשק החלונית Mate Setting , בחר את קודקוד המבנה ואת נקודת הקצה של הניקוב, כאשר המצב התואם מוגדר כ - Coincident. סלקו את גוף החוליה לאחר מכן באמצעות הפונקציה Delete/Keep Body (איור 9A).
  16. המבנה הדו-קוני הוא אוסף של נתיבי ניקוב דו-צדדיים, שנשמרו בפורמט SLDPRT. השתמש בפונקציה Insert Part כדי להרכיב מחדש את חלק הלמינה ואת חלק גוף החוליה באמצעות ערכת ניקוב הפדיקול. פשוט לחץ על הלחצן OK כדי ליישר באופן אוטומטי את מיקום ההוספה של החלק עם המקור (איור 9B).
  17. השתמש בפונקציית Combine Body לביצוע פעולות בוליאניות על רכיבים שונים. באמצעות תהליך של חיסור קבוצת הנקבים ממחצית אחת של הלמינה תוך שמירה על כל מרכיבי הלמינה, הניתוח הבא מצביע על כך שאזור ניקוב העצם האידיאלי כולל אזורים 1, 4 ו-7 בצד שמאל (איור 9C).

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בבית החולים בוצעו הדמיית CT ומידול דיגיטלי. לקח 30 דקות לבנות את המודל התלת-ממדי מתמונות ה-CT, ~10 דקות ללטש את המודל התלת-ממדי בתוכנת ייצור תלת-ממדית של הנדסה לאחור, ו-15 דקות לשחזר את מודל הנדסת החוליות ולאשר את אזורי הכניסה הבטוחים של הקרנת פדיקל בתוכנת תכנון מידול תלת-ממדית. אזור ניקוב העצם האידיאלי כולל אזורים 1, 4 ו -7 בצד שמאל במקרה זה. הרעיון של אזור ניקוב העצם האידיאלי מתייחס לאזורים אנטומיים נפרדים שבהם נקודת הכניסה לניקוב יכולה לגשת ביעילות ובבטחה לנקודת הקצה הרצויה דרך הפדיקור. במילים אחרות, על ידי התאמת הכיוון והעומק של מחט הניקוב, ניתן להשיג את נקודת הסיום האידיאלית של הניקוב כל עוד נקודת הכניסה לניקוב העצם נמצאת באזורים שצוינו אלה, במקום להיות מוגבלת ל " 10 נקודות שמאליות ". טכניקה זו יכולה להגדיל באופן משמעותי את סובלנות השגיאה של המנתח במהלך הליך ניקוב. יש צורך בכמות מינימלית של פלואורוסקופיה כדי לזהות אתר ניקוב עצם מתאים, מה שמוביל לירידה בתדירות ההתאמות, החשיפה לקרינה ומשך הניתוח.

נקודת ניקוב העצם האידיאלית ממוקמת באופן קונבנציונלי בהיטל "10 נקודות שמאל, 2 נקודות ימניות" של הפדיקל בעמוד השדרה המותני כפי שמוצג באיור 1A. איור 1ב' מציג סקירה מפורטת של פרטי החלוקה והמתודולוגיות הנהוגות בשיטת חלוקת שטח תשע רשתות. התמונות שלפני הניתוח של חוליית המטרה מוצגות באיור 2. שיפוע הונח על גבו של המטופל לפני סריקת ה-CT הנוטה ותנוחת גופו של המטופל נרשמה (איור 3). תמונת חוליית ה-CT שוחזרה למודל תלת-ממדי ממישור העטרה, הרוחב והקשת (איור 4). איור 4 מראה גם את הסימולציה של הליך הפעולה PVP בתוכנת עיבוד התמונה. איור 5 מראה את ההליכים לתיקון רשת השינוי והפיכת המודל המוצק למשטח רשת משולש. איור 6 ממחיש את המתודולוגיה לתצפית ולתיעוד של הנקודה הצרה ביותר של הפדיקור באמצעות השימוש בפונקציה Section View . איור 7 ממחיש את השלבים הכרוכים בהתאמת פרמטרי התזוזה של המודל ובקביעת מיקום יעד הניקוב הסופי. איור 8 מדגים את חלוקת המודל לשני מרכיבים נפרדים: חצי גוף החוליה וחצי הלמינה (A), ולאחר מכן יצירת היטל הפדיקל באמצעות פונקציית המרת ישויות (B). איור 9 מתאר את מערך נתיבי הניקוב בגוף החוליה. רכיבי הלמינה וגוף החוליות הורכבו מחדש באמצעות סט ניקוב הפדיקול, כאשר סט הנקבים הוסר לאחר מכן מחלק הלמינה תוך שמירה על כל רכיבי הלמינה. פונקציית גוף הקומביין נוצלה לביצוע פעולות בוליאניות על מספר רכיבים, מה שהוביל לזיהוי אזור ניקוב העצם האידיאלי הכולל את האזורים 1, 4 ו-7.

figure-results-1
איור 1: A. "נקודת ניקוב עצם אידיאלית" מסורתית. "נקודת ניקוב העצם האידיאלית" ממוקמת באופן קונבנציונלי בהקרנה "10 נקודות שמאל, 2 נקודות ימניות" של הפדיקל בעמוד השדרה המותני. ב. מבוא ל"שיטת חלוקת שטח תשע רשתות". סקירה מפורטת של פרטי החלוקה והמתודולוגיות הנהוגות ב"שיטת חלוקת שטח תשע רשתות". אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-2
איור 2: תמונות טרום ניתוחיות של חוליית המטרה. (A) צילום רנטגן של מטופל עם שבר דחיסה אוסטיאופורוטי בחוליות. צילומי רנטגן לפני הניתוח של חוליית המטרה של המטופל. (A1: מבט אחורי; תשובה 2: מבט רוחבי). (B) MRI של המטופל עם שבר דחיסה אוסטיאופורוטי חולייתי. תמונות MRI לפני הניתוח של חוליית המטרה של המטופל. (B1: תצוגת T1WI; B2: תצוגת T2WI). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-3
איור 3: סריקת CT במצב נוטה. השתמש בשיפוע על גבו של המטופל כדי למדוד את הזוויות האופקיות והקשת של גוף המטופל בזמן שהוא עובר סריקת CT במצב נוטה. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-4
איור 4: שחזור החוליה והדמיה של הניתוח. (A) שחזור חוליה בתוכנת עיבוד הדמיה רפואית מתמונת חוליית CT מ-(A1) מישור העטרה, (A2) המישור הרוחבי, (A3) מישור הקשת, ו-(A4) המודל התלת-ממדי. (ב) סימולציה של הליך פעולת PVP בתוכנת עיבוד הדמיה רפואית. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-5
איור 5: ליטוש המודל התלת-ממדי בתוכנת ייצור תלת-ממדית של הנדסה לאחור. הליך זיקוק המודל התלת-ממדי. (A) תיקון רשת השינוי ו-(B) הפיכת המודל המוצק למשטח רשת משולש. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-6
איור 6: השתמש בפונקציה תצוגת מקטע כדי להתבונן ולתעד את הפדיקור. שימוש בפונקציה ' תצוגת מקטע ' כדי לצפות בפרמטרים (A) של הקרנת פדיקל ו- (B) של זווית מסמך. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-7
איור 7: שינוי הפרמטרים של תזוזת המודל. התאם את פרמטרי תזוזת הדגם וקבע את מיקום יעד הניקוב הסופי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-8
איור 8: יצירת ייצוג של הקרנת הפדיקול. (A) חלוקת המודל לשני רכיבים נפרדים, ולאחר מכן (B) יצירת היטל הפדיקל באמצעות הפונקציה Convert Entities . אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-9
איור 9: נתיבי ניקוב וזיהוי אזור הניקוב האידיאלי. (A) מערכת שבילי ניקוב החוצים את הפדיקור. מערך נתיבי הניקוב בתוך גוף החוליה דרך הפדיקור. (ב) שחזור מודלים הכוללים מרכיבים מגוונים. לשחזר את מקטעי הלמינה וגוף החוליות באמצעות סט ניקוב הפדיקול. (ג) רכישת "אזור ניקוב העצם האידיאלי". אזור נחשב לאזור אידיאלי לניקוב עצם רק כאשר הוא כחול לחלוטין. אזור ניקוב העצם האידיאלי מקיף את אזורים 1, 4 ו -7 באמצעות יישום פעולות בוליאניות. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ניתוח חוליות מלעוריות (PVP) הוכיח יעילות קלינית חיובית בניהול שברי דחיסה אוסטיאופורוטיים כואבים בחוליות (OVCF)9. השימוש בטכנולוגיית ניקור פדיקור מלעורית מדויקת על ידי מנתחים ממלא תפקיד מכריע בקביעת נקודת ההחדרה, הכיוון והעומק האופטימליים של מחט הניקוב, ובכך מפחית באופן משמעותי את התרחשות הסיבוכים10. נכון לעכשיו, מכונות רנטגן C-arm נמצאים בשימוש נרחב בפרקטיקה המקומית והבינלאומית של ניתוח PVP מסורתי כדי להקל על התאמת הנתיב הכירורגי של מחט לנקב11. ההיבט המכריע טמון בזיהוי נקודת ניקוב העצם האידיאלית, הממוקמת באופן קונבנציונלי בהקרנה "10 נקודות שמאל, 2 נקודות ימניות" של הפדיקל בעמוד השדרה המותני. ל"שיטת חלוקת שטח תשע רשתות" יש את היכולת לזהות את אזור ניקוב העצם האופטימלי.

הרציונל לבחירת רשת תשע כשיטת החלוקה המועדפת על פני חלופות כמו "ארבע רשתות" ו"שש עשרה רשתות" מצדיק הבהרה מפורשת. החלטה זו נובעת מניסויים מקדימים, אשר הוכיחו כי פילוח היטל הפדיקל לאזור של תשע רשתות מתאים ביותר לפרקטיקה הקלינית תוך התחשבות בערך הייחוס. "שיטת חלוקת שטח ארבע רשתות" מאופיינת בקלות תפעול; עם זאת, ערך הייחוס המוגבל שלו נובע מהחלוקה האזורית הלא מדויקת, מה שהופך אותו למאתגר להבחין בבטיחות של נקודת הכניסה לניקוב העצם. לעומת זאת, "שיטת חלוקת שטח שש עשרה רשתות" מציעה קביעה מדויקת של בטיחות נקודת הניקוב, אך מורכבותה במהלך הליכים כירורגיים מעכבת תצפית ושיפוט, והופכת אותה לבלתי תואמת את הפרקטיקה הקלינית. כתוצאה מכך, נבחרה "שיטת חלוקת שטח תשע רשתות" מכיוון שהיא משלבת היתכנות קלינית עם מתן ערך ייחוס משביע רצון.

לאחר ניתוח נוסף של נתוני ההדמיה הקלינית מנבדקי המחקר הקודמים שלנו12, התגלה כי נקודות ניקוב העצם PVP המדויקות בעמוד השדרה המותני, כפי שהן מוקרנות על ידי הקרנת הפדיקל האידיאלית של "10 נקודות שמאל, 2 נקודות ימניות", אינן נצפות באופן עקבי. עם זאת, נצפה כי נקודות ניקוב חלופיות מסוימות עדיין יכולות להניב תוצאות ניקוב משביעות רצון ליד נקודת ניקוב העצם האידיאלית שהוזכרה לעיל. סטיות אלה מהאידיאל אינן פוגעות בבטיחות או בדיוק הניתוח. בהתבסס על ההנחות, אנו מציגים את הרעיון החדשני של אזור ניקוב העצם האידיאלי עבור פדיקל PVP, הכולל פילוח היטל הפדיקל לאזור תשע רשתות על התמונה האנטרופוסטרית של קרני רנטגן. על ידי שימוש בהקרנת רנטגן של הפדיקל המותני כהתייחסות אנטומית, אנו קובעים את אזור ניקוב העצם האידיאלי עבור PVP באמצעות חלוקת הפדיקל לאזור תשע רשתות, ובכך עולים על המגבלות של נקודה יחידה.

לחדשנות תיאורטית יש פוטנציאל לשפר את המסלול הכירורגי של ניקור PVP על ידי שימוש בניתוח PVP בסיוע "שיטת חלוקת שטח תשע רשתות" בעמוד השדרה המותני. התקדמות זו עשויה להפחית את המינון של הקרנה תוך ניתוחית ולמזער את משך ההליכים הכירורגיים הדרושים להתאמת נקודת הכניסה לעצם של מחט הניקוב, ובסופו של דבר לשפר את יעילות הניתוח. ראוי לציין כי אזור ניקוב העצם האידיאלי עבור "שיטת חלוקת שטח תשע רשתות" עשוי להשתנות על פני מקטעים שונים של גוף החוליה. לשם המחשה, גוף חוליה L1 משמש אך ורק כדוגמה בהקשר זה. המחקר העתידי שלנו ישלב מקרי בוחן נוספים, קטעי מדגם רחבים יותר וחקירות של למידת רובוטים כדי לשפר את התוקף והאובייקטיביות של האינדיקציות והמתודולוגיות לניקוב PVP.

עם זאת, ישנן כמה מגבלות של "שיטת חלוקת שטח תשע רשתות" - PVP בסיוע בעמוד השדרה המותני. קיימת עקומת למידה ללימוד השימוש בתוכנת הדימות הרפואי. כל טעות שנעשית במהלך עיצוב התבנית על ידי מנתחים שאינם מכירים את התוכנה עלולה להוביל לתוצאה לא מוצלחת. יתר על כן, מחקרים בקנה מידה גדול יותר הם הכרחיים כדי לאמת את המהימנות והמעשיות של ממצא זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין ניגוד אינטרסים בנוגע לתרופות, חומרים או מכשירים כלשהם המתוארים במחקר זה.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחקר מומן על ידי קרן מדעי הטבע של בייג'ינג - הקרן המשותפת לחדשנות מקורית של האידיאן (L232054) והקרן המיוחדת למחקר בפיתוח בריאות ההון (NO.2024-2-2024).

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
טומוגרפיה ממוחשבת חברת GEmachine
Geomagic Wrap (תוכנת ייצור הנדסה לאחור תלת מימדית)תוכנתOqton
מכונת תמונה תהודה מגנטיתחברת GEmachine
Solidworks (תוכנת עיצוב מודלים תלת מימדיים)Dassault Systè mes -  SolidWorks Corporationתוכנה
Spirit Level PlusIOS חנותשיפוע
מכונת רנטגןחברת פיליפס
אפליקציות

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wenhao, W., et al. A comparison of percutaneous kyphoplasty with high-viscosity and low-viscosity bone cement for treatment of osteoporotic vertebral compression fractures: a retrospective study. Geriatr Orthop Surg Rehabil. 13, 21514593221119625(2022).
  2. Xuebiao, S., et al. CT features and risk factors of pulmonary cement embolism after vertebroplasty or kyphoplasty in patients with vertebral compression fracture: a retrospective cohort study. Quant Imaging Med Surg. 13 (4), 2397-2407 (2023).
  3. Liehua, L., et al. A study on the puncture method of extrapedicular infiltration anesthesia applied during lumbar percutaneous vertebroplasty or percutaneous kyphoplasty. Medicine (Baltimore). 98 (33), e16792(2019).
  4. Lo Bianco, G., et al. Interventional pain procedures: a narrative review focusing on safety and complications. PART 2 Interventional procedures for back pain. J Pain Res. 16, 761-772 (2023).
  5. Jie, W., Qiang, Z. Beware of Brucella spondylitis following vertebroplasty: an unusual case of osteoporotic vertebral compression fracture. Infect Drug Resist. 15, 2565-2572 (2022).
  6. Xinqiang, H., Yongzhen, Z., Zhu, W., Mengpeng, Z. Case report: Cement entrapped in the inferior vena cava filter after pedicle screw augmentation. Front Cardiovasc Med. 9, 892025(2022).
  7. Saracen, A., Kotwica, Z. Complications of percutaneous vertebroplasty: An analysis of 1100 procedures performed in 616 patients. Medicine (Baltimore). 95 (24), e3850(2016).
  8. Peilun, H., et al. A novel "three-dimensional-printed individual guide template-assisted percutaneous vertebroplasty" for osteoporotic vertebral compression fracture: a prospective, controlled study. J Orthop Surg Res. 16 (1), 326(2021).
  9. Jiashen, B., et al. Impact of sarcopenia and sagittal parameters on the residual back pain after percutaneous vertebroplasty in patients with osteoporotic vertebral compression fracture. J Orthop Surg Res. 17 (1), 111(2022).
  10. Songfeng, X., et al. Efficacy of percutaneous vertebroplasty for the relief of osteoblastic spinal metastasis pain. Exp Ther Med. 22 (1), 727(2021).
  11. Ruszat, R., et al. Photoselective vaporization of the prostate: subgroup analysis of men with refractory urinary retention. Eur Urol. 50 (5), discussion 1049 1040-1049 (2006).
  12. Junchuan, X., Jisheng, L., Jian, L., Yong, Y., Qi, F. "Targeted percutaneous vertebroplasty" versus traditional percutaneous vertebroplasty for osteoporotic vertebral compression fracture. Surg Innov. 26 (5), 551-559 (2019).

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

DICOM

מאמרים קשורים