Summary

Tredimensionel udskrivnings guide skabelon assisteret perkutan Vertebroplasty (PVP)

Published: October 17, 2019
doi:

Summary

Heri præsenterer vi en tredimensionel udskrivnings guide skabelon til perkutan vertebraplasty. En patient med en fraktur af T11 vertebrale kompression blev udvalgt som et casestudie.

Abstract

Perkutan er (PvP) betragtes som en effektiv behandling for rygsmerter forårsaget af osteoporotisk vertebrale kompressions fraktur. Nøjagtigheden af PVP afhænger hovedsageligt af kirurger ‘ erfaring og flere fluoroscopes under en traditionel procedure. Punktering relaterede komplikationer blev rapporteret over hele verden. For at gøre den kirurgiske procedure mere præcis og mindske hastigheden af punkterings relaterede komplikationer, vores team anvendt en tredimensionel udskrivning guide skabelon til PVP at ændre den traditionelle procedure. Denne protokol introducerer hvordan man modeller Target ryghvirvler DICOM imaging data i tre dimensioner i softwaren, hvordan man simulerer operation i denne 3D-model, og hvordan man bruger alle de kirurgiske data til at rekonstruere en patientspecifik skabelon til anvendelse. Ved hjælp af denne skabelon kan kirurger identificere passende punkterings punkter præcist for at forbedre nøjagtigheden af operationen. Hele protokollen indeholder: 1) diagnosticering af osteoporotisk vertebrale kompressions fraktur; 2) erhvervelse af CT-billeddannelse af målet hvirvlen; 3) simulering af operationen i softwaren; 4) design og fabrikation af 3-D udskrivning guide skabelon; og 5) anvendelse af skabelonen i en Operations procedure.

Introduction

Som den mest almindeligt forekommende fraktur blandt alle former for osteoporotiske frakturer er osteoporotisk vertebrale kompressions fraktur (OVCF) et meget om klinisk problem i dag. Som de nuværende retningslinjer anbefaler, er perkutan er en af de mest effektive minimalt invasive metoder til klinisk behandling af osteoporotiske vertebrale kompressionsfrakturer1.

Normalt udfører kirurger perkutan er styret af en C-arm fluoroskop til behandling af et vertebrale kompressions fraktur for at genoprette den komprimerede vertebrale krop og lindre tidlige trin smerter2. Selv erfarne kirurger begår fejl i at bekræfte passende punktering punkter ved blot at stole på deres personlige erfaringer. Denne operation kan forårsage nogle punktering-relaterede komplikationer (f. eks cement lækage i omgivende væv, nerve roden skade, intra-spinal hæmatom, etc.3,4,5); Desuden har næsten 50% af patienterne lokale komplikationer fra traditionel PVP med 95% af komplikationer, som kommer fra cement lækage til omgivende væv eller embolisering af paravertebrale vener6. Med fremkomsten af præcision kirurgi, en 3-D udskrivning guide skabelon har været anvendt i mange spinal kirurgi operationer7 fordi det kan forbedre den proceduremæssige nøjagtighed, mindske vanskelighederne og minimere de operationelle risici. Her anvender vi en 3D-udskrivnings guide skabelon i PVP for at gøre Operations proceduren mere præcis og for at nedsætte hastigheden af punkterings relaterede komplikationer. Sammenlignet med den traditionelle metode, operationer bistået af 3D-udskrivning guide skabelon har 1) øget kirurgisk punktering nøjagtighed, 2) minimeret stråling eksponering under operationen, 3) forkortet den kirurgiske procedure tid, og 4) faldt sandsynlighed for punkterings relaterede komplikationer.

Protocol

Denne undersøgelse blev godkendt af den etiske komité i Beijing Friendship Hospital Capital Medical University. 1. diagnosticering af osteoporotisk vertebrale kompressions fraktur (OVCF) ved røntgen fluoroskopi, magnetisk resonans billede (MRI), knoglescintigrafi og symptomer Identificere patienter, der har OVCF af ældre patienter med rygsmerter, ømhed i den spinale proces, paraspinale muskler på ryggen, etc. Brug posterioanterior røntgen fluorskopi til at kontroller…

Representative Results

Erhvervelse af CT-billeder og digital modellering blev udført på hospitalet, mens 3-D udskrivning blev udført i en 3-D trykkerivirksomhed. Tredive minutter var nødvendige for at rekonstruere den 3-D model fra CT-billeder til 3-D-udskrivning, og 3-D trykning selskab behov for omkring 6 timer til at udskrive 2 guide skabeloner ud og sende til hospitalet. De præ-operation billeder af målet hvirvlen af patienten blev vist i <s…

Discussion

Perkutan er (PvP) betragtes som en af de bedste metoder til behandling af osteoporotisk vertebrale kompressions fraktur9 på grund af nogle forskellige fordele: det er minimalt invasiv; der er mindre blødning, og genopretning er hurtig. Traditionel PvP styres primært af et C-arm-fluoroskop, der kræver gentagen fluoroskopi for at bestemme sikre og ideelle punkterings punkter, punkterings vinkler og retninger, hvilket øger den intraoperativ strålingsdosis og operationstiden10<…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Undersøgelsen blev finansieret af Beijing Municipal Science & Technology Commission (no. Z181100001718078), Kina.

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).
check_url/pt/60010?article_type=t

Play Video

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).

View Video