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방법 논문

체외 Unicompartmental Knee Arthroplasty의 Flexion-Extension Gap Balance에 무선 센서 적용

1.6K 조회수

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DOI:

10.3791/64993

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2023년 5월 5일

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이 논문에서

요약

이 프로토콜은 내측 일구획 무릎 관절 성형술에 사용되는 무선 센서에 대한 사체 연구를 제시합니다. 이 프로토콜에는 각도 측정 장치 설치, 표준화된 옥스포드 단구획 슬관절 치환술 절골술, 굴곡-신전 균형의 예비 평가, 굴곡-신전 간격 압력을 측정하기 위한 센서 적용이 포함됩니다.

초록

일구획 무릎 관절 성형술(UKA)은 말기 전내측 골관절염(AMOA)에 효과적인 치료법입니다. UKA의 핵심은 굴곡-신전 간격 균형이며, 이는 베어링 탈구, 베어링 마모 및 관절염 진행과 같은 수술 후 합병증과 밀접한 관련이 있습니다. 전통적인 갭 밸런스 평가는 갭 게이지로 내측 측부 인대의 장력을 간접적으로 감지하여 수행됩니다. 그것은 외과 의사의 느낌과 경험에 의존하며, 이는 초보자에게는 부정확하고 어렵습니다. UKA의 굴곡-신전 갭 균형을 정확하게 평가하기 위해 금속 베이스, 압력 센서 및 쿠션 블록으로 구성된 무선 센서 조합을 개발했습니다. 절골술 후 무선 센서 조합을 삽입하면 관절 내 압력을 실시간으로 측정할 수 있습니다. 굴곡-신전 갭 밸런스 매개변수를 정확하게 정량화하여 추가 대퇴골 연삭 및 경골 절골술을 안내하여 갭 밸런스의 정확도를 향상시킵니다. 우리는 무선 센서 조합으로 체외 실험을 수행했습니다. 그 결과 숙련된 전문가가 수행한 전통적인 굴곡-신전 갭 밸런스 방법을 적용한 후 11.3N의 차이가 있는 것으로 나타났습니다.

서론

무릎 골관절염(KOA)은 전 세계적인 부담1이며, 현재 단계적 치료 전략이 채택되고 있다. 말기 단구획 KOA의 경우 10년 생존율이 90% 이상인 단구획 무릎 관절 성형술(UKA)이 효과적인 선택입니다2. 내측 UKA는 심하게 마모된 내측 구획만 대체하고 자연 외측 구획, 내측 측부 인대(MCL) 및 십자 인대3을 보존합니다. 경골 절골술과 대퇴골 연삭술을 통해 굴곡 갭과 신전 갭을 거의 동일하게 만들고, 보철물 및 베어링 이식 후 MCL 장력을 회복시키는 것이 원리이다4. 슬관절 전치환술에 비해 UKA는 수술적 난이도와 기술적 요구 사항이 더 큽니다. 주요 원인은 무릎의 전체 운동 범위에 걸친 인대의 적절한 균형입니다3.

전통적으로 예비 절골술 후 외과의는 관절 공간에 갭 게이지를 삽입하고 MCL의 장력을 느끼면서 굴곡 및 신전 간격이 동일한지 간접적으로 결정합니다. 그러나 균형의 정의와 감각은 숙련 된 외과 의사에게도 거의 동일하지 않습니다. 초보자에게는 균형 요구 사항을 파악하기가 더 ....

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프로토콜

이 프로토콜은 Xuanwu 병원 윤리 위원회(승인 번호: 2021-224)의 승인을 받았으며 헬싱키 선언에 따라 수행되었습니다. 시체를 사용하기 위해 가장 가까운 친척으로부터 정보에 입각한 동의를 얻었습니다.

1. 각도 측정 장치 설치

  1. 대퇴골 및 경골 각도 측정 장치의 스위치를 켭니다. 태블릿 컴퓨터에서 각도 측정 소프트웨어를 열고 두 측정 장치의 QR 코드를 스캔한 다음 Bluetooth 연결을 클릭합니다.
  2. 두 개의 각도 측정기를 수평 테이블에 놓고 보정 버튼을 클릭하여 보정 한 다음 무릎 위와 아래 10cm의 스트랩으로 묶어 무릎의 굴곡 각도를 실시간으로 측정합니다(그림 1).

2. 표준화된 옥스포드 UKA 절골술

  1. 시체를 앙와위 자세로 놓고 하지가 수술대 바깥쪽에 굴곡과 외전으로 드리워져 있습니다.
  2. 메스로 내측 슬개골 접근법으로 관절강을 엽니 다. 슬개골 내측 경계의 정점을 따라 관절선의 원위 3cm를 절단하고 경골 결절의 내측 1cm에....

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결과

이 시험관 내 연구는 60세 여성 사체에 대해 수행되었습니다. 외과의는 S 사이즈 대퇴골 보철물과 3mm 지지형으로 대퇴골 연삭술과 경골 절골술을 시행한 후 갭 게이지를 사용하여 굴곡-신전 갭 장력을 예비적으로 평가하고 균형이 달성되었다고 믿었습니다.

대퇴골 시험 설치 후 내측 관절 공간에 무선 센서를 삽입하고 굴곡 110°(굴곡 간격)와 20°(확장 간격)에서 관절 내 압력을 3회 측정하였다. 굴곡-신전 갭압은 49.9N-44.8N, 47.1N-25.9N 및 42.0N-34.2N이었다(표 1). 굴곡 갭에 대한 압력 값은 상당히 일관적이었지만 확장 갭에 대한 압력 값은 상당히 달랐습니다. 굴곡 및 신전 간격의 평균 압력은 각각 46.3N과 35.0N이었고 평균 차이는 11.3N이었습니다. 수술 후 방사선 사진은 적절한 보철물 위치를 보여주었습니다(그림 5).

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토론

이동성 베어링 UKA는 전내측 KOA에 효과적인 치료법입니다. 외상이 적고 회복이 빠르며 정상적인 무릎 고유 감각을 유지하는 장점이 있습니다11,12,13. UKA의 핵심은 굴곡-신전 균형입니다. 즉, MCL 장력 회복을 전제로 굴곡 갭과 신전 갭을 가능한 한 동일하게 만드는것입니다 14. 이러한 불균형은 베어링 탈구, 보철물 마모 또는 측면 구획(15,16,17,18)에서의 진행을 초래할 수 있다. 균형 기술은 일반적으로 환자의 만족도와 보철물 생존에 영향을 미치는 외과 의사의 경험과 관련이 .......

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

이 작업은 Beijing Hospitals Authority Clinical Medicine Development of Special Funding Support [보조금 번호: XMLX202139]의 지원을 받았습니다. 귀중한 제안을 해주신 Diego Wang에게 감사의 말씀을 전합니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
각도 측정 장치AIQIAO(SHANGHAI) MEDICAL TECHNOLOGY CO., LTD.20203010141대퇴골의 각도 측정 장치, 경골의 각도 측정 장치
Oxford Partial Knee SystemBiomet UK LTD.20173130347Oxford UKA
무선 센서 조합AIQIAO(SHANGHAI) MEDICAL TECHNOLOGY CO., LTD.20212010325금속 베이스,  3개의 압력 프로브가 있는 무선 센서 및 쿠션 블록

참고문헌

  1. Spitaels, D., et al. Epidemiology of knee osteoarthritis in general practice: a registry-based study. BMJ Open. 10 (1), 031734(2020).
  2. Heaps, B. M., Blevins, J. L., Chiu, Y. F., et al. Improving esti....

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