O Uso da Realidade Mista na Artroplastia de Quadril de Revisão Personalizada: Um Primeiro Relato de Caso

Summary

Uma artroplastia de quadril de revisão complexa foi realizada usando um implante personalizado e tecnologia de realidade mista. De acordo com o conhecimento dos autores, este é o primeiro relato de tal procedimento descrito na literatura.

Abstract

A tecnologia de impressão 3D e visualização de estruturas anatômicas está crescendo rapidamente em vários campos da medicina. Um implante feito sob medida e realidade mista foram usados para realizar artroplastia de quadril de revisão complexa em janeiro de 2019. O uso da realidade mista permitiu uma visualização muito boa das estruturas e resultou na fixação precisa do implante. De acordo com o conhecimento dos autores, este é o primeiro relato de caso descrito do uso combinado dessas duas inovações. O diagnóstico que precedeu a qualificação para o procedimento foi o afrouxamento do componente acetabular do quadril esquerdo. Fone de ouvido de realidade mista e hologramas preparados pelos engenheiros foram utilizados durante a cirurgia. A operação foi bem sucedida, seguida por verticalização precoce e reabilitação do paciente. A equipe vê oportunidades para o desenvolvimento de tecnologia em artroplastia articular, trauma e oncologia ortopédica.

Introduction

A tecnologia de impressão tridimensional (3D) e visualização de estruturas complexas está crescendo rapidamente em vários campos da medicina. Entre elas estão a cirurgia cardiovascular, a otorrinolaringologia, a cirurgia maxilofacial e, sobretudo, a cirurgia ortopédica ^1,2,3,4,5. Atualmente, essa tecnologia é utilizada em cirurgia ortopédica não apenas na implementação direta de elementos impressos em 3D, mas também no treinamento cirúrgico, planejamento pré-operatório ou navegação intraoperatória ^6,7,8.

A artroplastia total do quadril (ATQ) e a artroplastia total do joelho (ATJ) são um dos procedimentos cirúrgicos ortopédicos mais realizados em todo o mundo. Devido à melhora significativa da qualidade de vida do paciente, a ATQ havia sido descrita em publicação anterior como a “cirurgia do século”⁹. Na Polônia, 49.937 THA e 30.615 TKA foram realizados em 2019¹⁰. À medida que a expectativa de vida aumenta, há uma tendência ascendente no número projetado de cirurgias de artroplastia de quadril e joelho. Grandes esforços foram feitos para melhorar o design do implante, a técnica cirúrgica e os cuidados pós-operatórios. Esses avanços levaram a uma melhor chance de restaurar a função do paciente e reduzir o risco de complicações^11,12,13,14.

No entanto, o grande desafio enfrentado atualmente pelos cirurgiões ortopédicos em todo o mundo é trabalhar com pacientes não padronizados, cujos defeitos anatômicos na articulação do quadril tornam muito difícil ou mesmo impossível a implementação de um implante pronto para uso¹⁵. A perda óssea pode ser decorrente de trauma significativo, osteoartrite degenerativa progressiva com protrusão acetabular, displasia do desenvolvimento da anca, câncer ósseo primário ou metástase 16,17,18,19,20. O problema da seleção de implantes diz respeito especificamente a pacientes que estão em risco de múltiplas revisões, às vezes também exigindo tratamento não convencional. Nesses casos, uma solução muito promissora é um implante impresso em 3D feito com aditivo criado para um paciente específico e defeito ósseo, permitindo um ajuste anatômico muito preciso²⁰.

No campo da artroplastia, o implante preciso e sua fixação sustentável são cruciais. O progresso na visualização 3D pré e intraoperatória resultou em excelentes soluções como realidade aumentada e mista^21,22,23,24. O uso intraoperatório de hologramas de tomografia computadorizada (TC) óssea e implante pode permitir melhor colocação de próteses do que as imagens radiográficas convencionais. Essa tecnologia emergente pode aumentar as chances de efetividade da terapia e reduzir o risco de complicações neurovasculares^21,25.

Este relato de caso diz respeito a um paciente submetido à cirurgia de revisão do quadril devido à soltura asséptica. Para lidar com a perda óssea significativa causada por múltiplas falhas do implante, o implante acetabular impresso em 3D feito sob medida foi usado. Durante o procedimento, utilizou-se a realidade mista para visualizar a posição do implante para evitar danos às estruturas neurovasculares de risco. Aplicação implementada para headset de realidade mista permite dar comandos de voz e gesto, possibilitando sua utilização em condições estéreis durante o procedimento cirúrgico.

Uma mulher de 57 anos foi admitida no serviço com diagnóstico preliminar: soltura do componente acetabular do quadril esquerdo. A história de doença do paciente era extensa. Ao longo de sua vida, ela passou por inúmeros procedimentos cirúrgicos da articulação do quadril. O primeiro tratamento foi o resurfacing do quadril devido à osteoartrite causada por displasia de quadril (1977-15 anos), o segundo foi uma artroplastia total do quadril devido ao afrouxamento do implante (1983-21 anos) e outras duas cirurgias de revisão (1998, 2000-37 e 39 anos). Além disso, a paciente sofria de hemiplegia espástica do lado esquerdo causada por paralisia cerebral na infância, e foi operada repetidamente devido à deformidade do pé torto congênito esquerdo. Ela também estava sobrecarregada com osteoartrite da coluna toracolombar, síndrome do túnel do carpo e hipertensão arterial bem controlada. O diagnóstico final que precedeu a qualificação para o próximo procedimento foi a dor e o aumento da limitação da função causada pelo afrouxamento do componente acetabular do quadril esquerdo. O paciente era altamente motivado, fisicamente ativo e lidando com a incapacidade.

Protocol

O protocolo segue as diretrizes do Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos da Universidade Médica de Varsóvia. O paciente deu consentimento informado para o procedimento e reconheceu o fato de que ele será registrado. O paciente concordou com isso antes do procedimento. NOTA: O critério básico para a inclusão do paciente no projeto cirúrgico foi a necessidade de intervenção devido à disfunção anatômica, o que impossibilitou o uso de um implante padrão. A realidade mista v…

Representative Results

Pré-processamento de imagemMáscaras binárias do osso pélvico, fêmur e endoprótese foram segmentadas semi-automaticamente a partir de imagens de TC DICOM por tecnólogos radiológicos experientes usando algoritmos de limiar e crescimento de região com software disponível33. Os mapas de etiquetas preparados também foram corrigidos manualmente por um radiologista. Mapas de rótulos foram usados para melhorar a visualização, adicionando-os à tomografia computadorizada …

Discussion

A artroplastia primária e de revisão do quadril pode exigir personalização para garantir a eficácia do tratamento. No entanto, o uso de implantes personalizados requer uma preparação mais longa para a cirurgia em comparação com os procedimentos padrão. Os implantes impressos em 3D sob medida são a solução que dá a chance de restaurar a função em pacientes atípicos cuja doença causou destruição óssea significativa²⁹. As próteses padrão são insuficientes devido ao rápido des…

Materials

CarnaLifeHolo v. 1.5.2	MedApp S.A.
Custom-Made implant type Triflanged Acetabular Component	BIOMET	REF PM0001779
Head Constrained Modular Head + 9mm Neck for cone 12/14, Co-Cr-Mo, size 36mm	BIOMET	REF 14-107021
Polyethylene insert Freedom Ringloc-X Costrained Linear Ringloc-X 58mm for head 36mm / 10 *	BIOMET	REF 11-263658