Summary

Modelo de guia de impressão tridimensional assistida Vertebroplastia Percutânea (PVP)

Published: October 17, 2019
doi:

Summary

Nisto, nós apresentamos um molde tridimensional do guia da impressão para vertebraplasty percutaneous. Um paciente com uma fratura da compressão T11 vertebral foi selecionado como um estudo de caso.

Abstract

A Vertebroplastia Percutânea (PVP) é considerada um tratamento efetivo para a dor nas costas causada por fratura de compressão vertebral osteoporótica. A precisão do PVP depende principalmente da experiência dos cirurgiões e de múltiplos fluoroscópios durante um procedimento tradicional. Complicações relacionadas à punção foram relatadas em todo o mundo. Para tornar o procedimento cirúrgico mais preciso e diminuir a taxa de complicações relacionadas à punção, nossa equipe aplicou um modelo de guia de impressão tridimensional para PVP para modificar o procedimento tradicional. Este protocolo introduz como modelar os dados da imagem latente das vértebras do alvo DICOM em três dimensões no software, como simular a operação neste modelo 3-D, e como usar todos os dados cirúrgicos para reconstruir um molde específico paciente para a aplicação. Usando este modelo, os cirurgiões podem identificar pontos de punção adequados com precisão para melhorar a precisão da operação. Todo o protocolo inclui: 1) diagnóstico da fratura por compressão vertebral osteoporótica; 2) aquisição de tomografia computadorizada da vértebra alvo; 3) simulação da operação no software; 4) projeto e fabricação do molde do guia da impressão 3-D; e 5) aplicação do modelo em um procedimento de operação.

Introduction

Como a fratura a mais comum do tipo entre todos os tipos de fraturas osteoporóticas, a fratura de compressão vertebral osteoporóticas (ovcf) é altamente a respeito do problema clínico hoje em dia. Como as diretrizes atuais recomendam, a Vertebroplastia Percutânea é um dos métodos minimamente invasivos mais efetivos para tratar clinicamente as fraturas de compressão vertebral osteoporóticas1.

Tradicionalmente, os cirurgiões realizam Vertebroplastia Percutânea guiada por um fluoroscópio C-ARM para tratar uma fratura de compressão vertebral para restaurar o corpo vertebral comprimido e aliviar a dor no estágio inicial2. Mesmo cirurgiões experientes cometem erros na confirmação de pontos de punção adequados, simplesmente confiando em sua experiência pessoal. Esta operação pode causar algumas complicações relacionadas à punção (por exemplo, vazamento de cimento em tecidos circundantes, lesão da raiz nervosa, hematoma intra-espinhal, etc.3,4,5); Além disso, quase 50% dos pacientes apresentam complicações locais do PVP tradicional com 95% das complicações provenientes do vazamento de cimento no tecido circundante ou embolização das veias paravertebrais6. Com o surgimento da cirurgia de precisão, um modelo de guia de impressão 3-D tem sido usado em muitas operações de cirurgia da coluna vertebral7 porque pode aumentar a precisão processual, diminuindo as dificuldades e minimizando os riscos operacionais. Aqui, aplicamos um modelo de guia de impressão 3-D no PVP para tornar o procedimento cirúrgico mais preciso e diminuir a taxa de complicações relacionadas à punção. Comparado com o método tradicional, as operações assistidas pelo modelo de guia de impressão 3D têm 1) maior precisão da punção cirúrgica, 2) minimizaram a exposição à radiação durante a operação, 3) encurtaram o tempo de procedimento cirúrgico e 4) diminuíram a probabilidade de complicações relacionadas à punção.

Protocol

O presente estudo foi aprovado pelo Comitê de ética do Beijing Friendship hospital capital Medical University. 1. diagnóstico da fratura por compressão vertebral osteoporótica (OVCF) por fluoroscopia radiográfica, ressonância magnética (RM), cintilografia óssea e sintomas Identificar os pacientes que têm ovcf por pacientes mais velhos com dor nas costas, sensibilidade no processo espinhoso, músculos do paraspinal na parte traseira, etc. Use a fluoroscopia de raio…

Representative Results

A aquisição de imagens tomográficas e a modelagem digital foram realizadas no hospital, enquanto a impressão 3-D foi realizada em uma empresa de impressão 3D. Trinta minutos foram necessários para reconstruir o modelo 3-D das imagens de TC para a impressão 3D, e a empresa de impressão 3-D precisava de cerca de 6 horas para imprimir 2 modelos de guia e enviar para o hospital. As imagens de pré-operação da vértebra-alv…

Discussion

A Vertebroplastia Percutânea (PVP) é considerada um dos melhores métodos para tratar a fratura de compressão vertebral osteoporótica9 devido a algumas vantagens distintas: é minimamente invasiva; Há menos sangramento, e a recuperação é rápida. O PVP tradicional é guiado principalmente por um fluoroscópio C-ARM que requer fluoroscopia repetida para determinar pontos de punção seguros e ideais, ângulos de punção e orientações, o que aumenta a dosagem de radiação intraoperatóri…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

O estudo foi financiado pela Comissão Municipal de ciência & tecnologia de Pequim (no. Z181100001718078), China.

Materials

X-ray machine Company Philips machine
Magnetic resonance image machine Company GE machine
computer tomography Company GE machine
HORI 3D printing machine Company of Beijing Huitianwei Technology co. ltd. machine
Geomagic Design X 3D Systems Company software
Materialise Interactive Medical Image Control System Materialise Company software
VertePort needle Stryker Company operation appliance
Spineplex Stryker Company operation appliance
Percutaneous Cement Delivery System Stryker Company operation appliance
Spirit Level Plus IOS App store gradientor

Referências

  1. Orthopaedic Society of the Chinese Medical Association. Guidelines for the diagnosis and treatment of osteoporotic fractures. Chinese Journal of Orthopaedics. 37 (1), 1-10 (2017).
  2. Yi, H. J., Jeong, J. H., Im, S. B., Lee, J. K. Percutaneous vertebroplasty versus conservative treatment for one level thoracolumbar osteoporotic compression fracture: Results of an over 2-year follow-up. Pain Physician. 19 (5), (2016).
  3. Balkarli, H., Demirtas, H., Kilic, M., Ozturk, I. Treatment of osteoporotic vertebral compression fractures with percutaneous vertebroplasty under local anesthesia: clinical and radiological results. International Journal of Clinical & Experimental Medicine. 8 (9), 16287-16293 (2015).
  4. Woojin, C., Varkey, J. A., Jing, C., Hwan, B. J. A Review of Current Clinical Applications of Three Dimensional Printing in Spine Surgery. Asian Spine Journal. 12 (1), 171-177 (2018).
  5. Laredo, J. D., Hamze, B. Complications of percutaneous vertebroplasty and their prevention. Skeletal Radiology. 33 (9), 493-505 (2004).
  6. Saracen, A., Kotwica, Z. Complications of percutaneous vertebroplasty: An analysis of 1100 procedures performed in 616 patients. Medicina. 95 (24), e3850 (2016).
  7. Park, H. J., Wang, C., Choi, K. H., Kim, H. N. Use of a life-size three-dimensional-printed spine model for pedicle screw instrumentation training. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 13 (1), 86 (2018).
  8. Gu, Y. F., et al. Percutaneous vertebroplasty and interventional tumor removal for malignant vertebral compression fractures and/or spinal metastatic tumor with epidural involvement: a prospective pilot study. Journal of Pain Research. 10, 211-218 (2017).
  9. Ruiz, S. F., et al. Comparative review of vertebroplasty and kyphoplasty. World Journal of Radiology. 6 (6), 329-343 (2014).
  10. Cannavale, A., et al. Percutaneous vertebroplasty with the rotational fluoroscopy imaging technique. Skeletal Radiology. 43 (11), 1529-1536 (2014).
  11. Ringer, A. J., Bhamidipaty, S. V. Percutaneous access to the vertebral bodies: a video and fluoroscopic overview of access techniques for trans-, extra-, and infrapedicular approaches. World Neurosurgery. 80 (3-4), 428-435 (2013).
  12. Kaneyama, S., et al. A novel screw guiding method with a screw guide template system for posterior C-2 fixation. Neurosurgery Spine. 21 (2), 231-238 (2014).
  13. Sugawara, T., et al. Multistep pedicle screw insertion procedure with patient-specific lamina fit-and-lock templates for the thoracic spine. Neurosurgery Spine. 19 (2), 185-190 (2013).
  14. Li, J., Lin, J. S., Yang, Y., Xu, J. C., Fei, Q. 3-Dimensional printing guide template assisted percutaneous vertebroplasty: Technical note. Journal of Clinical Neuroscience. 52, 159-164 (2018).
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Citar este artigo
Hu, P., Lin, J., Xu, J., Meng, H., Su, N., Yang, Y., Fei, Q. Three-Dimensional Printing Guide Template Assisted Percutaneous Vertebroplasty (PVP). J. Vis. Exp. (152), e60010, doi:10.3791/60010 (2019).

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