Трехмерное предоперационное виртуальное планирование при деротационной проксимальной остеотомии бедренной кости

В этом протоколе мы демонстрируем, что ось вращения остеотомии бедренной кости и ось вращения бедренной кости не совпадают. Этот протокол дает возможность визуализировать и корректировать его. Используя бесплатное 3D-программное обеспечение в этом исследовании, хирург может спланировать операцию и повысить точность остеотомии.

Эта техника легко воспроизводится с помощью простого шага. Мы рекомендуем практиковать его много раз, чтобы получить беглость. Для начала импортируйте изображения КТ в формате DICOM, щелкнув значок DCM в верхнем левом углу экрана, а затем нажав «Импортировать файлы DICOM» в левой части экрана.

Затем нажмите «Имя фиктивного пациента» в правом верхнем углу экрана и нажмите «Загрузить» в правом нижнем углу. Чтобы создать 3D-биомодель, в выпадающем меню выберите параметры «Наследие» и «Редактор». Нажмите OK в появившемся сообщении и дождитесь появления нового меню в левой части экрана.

Нажмите на значок «Пороговый эффект» и перемещайте полосу в нижнем поле, пока на изображениях справа не будет нарисована только кость. Таким образом, выберите значение единиц Hounsfield, которые будут включены в модель. Как только желаемый уровень краски будет достигнут, нажмите «Применить».

Выделение здесь отмечено зеленым цветом. Выберите параметр «Создать эффект модели» в боковом меню и выберите «Применить», после чего в правом верхнем окне будет создана 3D-модель. Нажмите на золотую рамку.

Отцентрируйте 3D-вид на сцене, чтобы центрировать изображение в окне. Чтобы сохранить созданную 3D-биомодель, нажмите «Сохранить» в верхнем левом поле. В появившемся окне снимите флажки с других файлов и выберите только файл Ткань.

Во втором столбце выпадающего меню выберите STL. Импортируйте изображение STL, выбрав параметр «Импорт» в центре экрана. Найдите опцию «Выбрать» в меню слева.

Выберите толщину кисти с помощью инструмента «Выделение» и дважды щелкните бедренную кость. Используйте инструмент «Выделение», чтобы выбрать интересующую часть. Найдите параметры «Изменить» и «Инвертировать» в боковом меню, а затем нажмите кнопку удаления на клавиатуре.

Затем перейдите к «Редактировать», «Создать группы лиц» и перемещайте полосу порога угла, пока различные структуры не станут другого цвета. Затем с помощью инструмента «Выделение» дважды щелкните бедренную кость, изменяйте, инвертируйте и нажимайте кнопку «Удалить» на клавиатуре. Чтобы создать твердотельную модель, перейдите в разделы «Редактировать», «Сделать сплошной», «Сплошной тип» и «Точный».

Затем максимизируйте твердую точность и значения плотности сетки. Выберите опцию «Экспорт» в боковом меню и выберите формат STL и папку, в которую экспортируется биомодель. В программном обеспечении 3D-конструктора щелкните значок «Вставить» в верхней части экрана.

Затем нажмите «Добавить», чтобы импортировать биомодель на сцену. Нажмите «Объект», затем «Установить», чтобы зафиксировать объект на рабочей плоскости. Чтобы выполнить остеотомию бедренной кости, нажмите «Редактировать и разделить» в верхнем меню.

Когда появится прямоугольная плоскость разреза, выберите «Сохранить оба». Используйте кнопку «Режим перемещения» на панели в нижнем поле экрана, чтобы перемещать плоскость резки по горизонтали и вертикали. Используйте кнопку «Режим поворота» на панели в нижнем поле экрана, чтобы повернуть плоскость вокруг бедренной кости.

Поставьте плоскость резки параллельно оси X и перпендикулярно оси Y. Нажмите «Разделить». Чтобы рассчитать антеверсию бедренной кости, вставьте направляющие, нажав «Вставить», «Добавить», и выберите файл 3MF.

Выделите только проксимальную часть бедренной кости в правой части экрана и нажмите клавиши Control+X на клавиатуре, чтобы вырезать выделение. Бедренный диафиз выглядит так. Выберите красную круговую направляющую и фиолетовую круговую направляющую вместе в правой части экрана.

Используйте команды на нижней панели полей, чтобы переместить направляющие и поместить их в центр бедренного диафиза. Затем используйте команды панели нижних полей, чтобы отрегулировать размер и убедиться, что все края касаются коры кости. Нажмите клавиши Control+V на клавиатуре, чтобы снова вставить проксимальный отдел бедренной кости.

Выберите только сферу в правой части экрана и отрегулируйте размер, включая все края, соприкасающиеся с корой костей. Выделите проксимальный отдел бедренной кости с правой стороны и разрежьте его, нажав клавиши Control+X на клавиатуре. Выберите только красную плоскость в правой части экрана и поместите ее так, чтобы она проходила через центр сферы и центр круговых направляющих.

Нажмите клавиши Control+V на клавиатуре, чтобы снова вставить проксимальный отдел бедренной кости. Чтобы выполнить ротационную остеотомию проксимального отдела бедренной кости, выделите проксимальный отдел бедренной кости, красную окружность и сферу с правой стороны. Сделайте внутреннюю деротационную проксимальную остеотомию бедренной кости 20 градусов, прибавив 20 к шагу с помощью команд на панели нижнего края.

Чтобы измерить новую антеверсию бедренной кости, выделите проксимальный отдел бедренной кости и красную окружность и нажмите клавиши CTRL+X на клавиатуре, чтобы вырезать эти два элемента. Выделите только красную плоскость и поместите ее так, чтобы она проходила через центр сферы и центр фиолетовой круговой направляющей. Вставьте проксимальный отдел бедренной кости и красную окружность.

Чтобы выполнить регулировку ротационной остеотомии, выделите бедренный диафиз и красную плоскость и нажмите Control+X на клавиатуре, чтобы разрезать. Выделите проксимальный отдел бедренной кости, сферу и красную окружность и переместите эти три элемента в блок так, чтобы центр красной окружности совпадал с центром фиолетовой окружности. Пересчитайте новую антеверсию бедренной кости с внесенной корректировкой.

Приведенные здесь данные подробно описывают значения бедренной антеверсии, полученные в двух группах для трех величин ротационной остеотомии: 10, 20 и 30 градусов. Когда корректировка была сделана таким образом, чтобы ось вращения бедренной кости и ось вращения остеотомии совпадали, взаимосвязь между запланированной коррекцией и окончательной коррекцией была соотношением один к одному в трех величинах коррекции, но то же самое не произошло в группе 1. Самое важное, что нужно помнить, это точность выполнения процедуры, особенно при создании модели кости, выборе только интересующей кости и выполнении измерения остеотомии до и после корректировки.

В области ротационных деформаций бедренной кости этот метод открывает путь к изучению области этих деформаций и последствий, которые они оказывают на потенциальное бедренное давление и боль в передней части колена.