Name: three-dimensional printing guide template assisted percutaneous vertebroplasty (pvp)
Uploaded: 2019-10-17T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Three-Dimensional Printing Guide Template Assisted Percutaneous Vertebroplasty PVP at JoVE.com

De studie werd gefinancierd door de Beijing Municipal Science & Technology Commission (No. Z181100001718078), China.

De huidige studie werd goedgekeurd door de ethische commissie van Beijing Friendship Hospital Capital Medical University.
1. diagnose van de osteoporotische Vertebrale compressie fractuur (OVCF) door X-Ray fluoroscopie, magnetische resonantie beeld (MRI), botscintigrafie en symptomen
<ol><li>Identificeer patiënten die ovcf hebben bij oudere patiënten met rugpijn, tederheid in het stekelige proces, paraspinale spieren aan de achterkant, enz.</li>
	<li>Gebruik posterioanterior Röntgen fluor...

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

Percutane VERTEBROPLASTY (PVP) wordt beschouwd als een van de beste methoden voor de behandeling van osteoporotische Vertebrale compressie fractuur9 als gevolg van een aantal duidelijke voordelen: het is minimaal invasief; Er is minder bloeden, en herstel is snel. Traditionele PVP wordt voornamelijk geleid door een C-arm fluoroscope die herhaalde fluoroscopie vereist om veilige en ideale punctie punten, punctie hoeken en oriëntaties te bepalen, wat de intraoperatieve stralings dosering en de werk...

Als de meest voorkomende type fractuur onder alle soorten osteoporotische fracturen, osteoporotische Vertebrale compressie fractuur (OVCF) is tegenwoordig een zeer betrekking tot klinisch probleem. Aangezien de huidige richtlijnen aanbevelen, percutane VERTEBROPLASTY is een van de meest effectieve minimaal invasieve methoden om klinisch behandelen osteoporotische Vertebrale compressie fracturen1.
Traditioneel, chirurgen voeren percutane VERTEBROPLASTY geleid door een C-arm fluoroscope voor de behandeling van een Vertebrale compressie fractuur om het gecomprimeerde wervellichaam te herstellen en verlichten van vroege fase pijn2. Zelfs ervaren chirurgen maken fouten in het bevestigen van geschikte puncturingspunten door simpelweg te vertrouwen op hun persoonlijke ervaring. Deze operatie kan enkele punctie gerelateerde complicaties veroorzaken (bijv. cement lekkage in omringende weefsels, zenuwwortel letsel, intra-spinale hematoom, etc.3,4,5); Bovendien, bijna 50% van de patiënten hebben lokale complicaties van traditionele PVP met 95% van de complicaties die afkomstig zijn van cement lekkage in het omringende weefsel of embolisatie van paravertebrale aderen6. Met de opkomst van precisie chirurgie, een 3D-afdruk gids sjabloon is gebruikt in vele spinale chirurgie operaties7 omdat het de procedurele nauwkeurigheid kan verbeteren, het verminderen van de moeilijkheden en het minimaliseren van de operationele Risico's. Hier passen we een 3D-afdruk hulplijn sjabloon toe in de PVP om de chirurgische ingreep preciezer te maken en de snelheid van punctie gerelateerde complicaties te verminderen. Vergeleken met de traditionele methode hebben operaties die worden bijgestaan door de sjabloon voor 3D-afdruk gidsen 1) verhoogde chirurgische punctie nauwkeurigheid, 2) de stralingsblootstelling tijdens de operatie geminimaliseerd, 3) verkort de tijd van de chirurgische ingreep, en 4) verminderde de kans op punctie gerelateerde complicaties.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>X-ray machine</td>
			<td>Company Philips</td>
			<td></td>
			<td>machine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic resonance image machine</td>
			<td>Company GE</td>
			<td></td>
			<td>machine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>computer tomography</td>
			<td>Company GE</td>
			<td></td>
			<td>machine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HORI 3D printing machine</td>
			<td>Company of Beijing Huitianwei Technology co. ltd.</td>
			<td></td>
			<td>machine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Geomagic Design X</td>
			<td>3D Systems Company</td>
			<td></td>
			<td>software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Materialise Interactive Medical Image Control System</td>
			<td>Materialise Company</td>
			<td></td>
			<td>software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VertePort needle</td>
			<td>Stryker Company</td>
			<td></td>
			<td>operation appliance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spineplex</td>
			<td>Stryker Company</td>
			<td></td>
			<td>operation appliance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Percutaneous Cement Delivery System</td>
			<td>Stryker Company</td>
			<td></td>
			<td>operation appliance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spirit Level Plus</td>
			<td>IOS App store</td>
			<td></td>
			<td>gradientor</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

three-dimensional printing guide template assisted percutaneous vertebroplasty (pvp)

Percutane VERTEBROPLASTY (PVP) wordt beschouwd als een effectieve behandeling voor de rugpijn veroorzaakt door osteoporotische Vertebrale compressie fractuur. De nauwkeurigheid van PVP hangt vooral af van de ervaring van de chirurgen en meerdere fluoroscopen tijdens een traditionele procedure. Punctie gerelateerde complicaties werden over de hele wereld gerapporteerd. Om de chirurgische ingreep preciezer te maken en de snelheid van punctie gerelateerde complicaties te verlagen, paste ons team een driedimensionale print Guide-sjabloon aan op PVP om de traditionele procedure te wijzigen. Dit protocol introduceert het model van target wervels DICOM Imaging-gegevens in drie dimensies in de software, hoe u de werking in dit 3D-model simuleert en hoe u alle chirurgische gegevens gebruikt om een patiënt specifieke sjabloon voor toepassing te reconstrueren. Met behulp van deze sjabloon kunnen chirurgen geschikte punctie punten nauwkeurig identificeren om de nauwkeurigheid van de bewerking te verbeteren. Het hele protocol omvat: 1) diagnose van de osteoporotische Vertebrale compressie fractuur; 2) verwerving van CT-beeldvorming van de doel wervel; 3) simulatie van de operatie in de software; 4) ontwerp en fabricage van de 3D-print gids sjabloon; en 5) toepassing van het model in een operatie procedure.

De overname van CT-beelden en digitale modellering werd uitgevoerd in het ziekenhuis, terwijl 3D-printen werd uitgevoerd in een 3D-drukkerij. Dertig minuten waren nodig om het 3D-model te reconstrueren uit de CT-afbeeldingen voor het 3D-printen, en het 3D-afdruk bedrijf had ongeveer 6 uur nodig om 2-gids sjablonen af te drukken en naar het ziekenhuis te sturen.
De voor bewerking beelden van de doel wervel van de patiënt werden ...

Watch this Scientific Journal Video about Three-Dimensional Printing Guide Template Assisted Percutaneous Vertebroplasty PVP at JoVE.com

Three-Dimensional Printing Guide Template Assisted Percutaneous Vertebroplasty PVP

Hierin presenteren we een driedimensionale print Guide-sjabloon voor percutane vertebraplasty. Een patiënt met een T11 Vertebrale compressie fractuur werd geselecteerd als een casestudy.

Driedimensionale print gids sjabloon bijgestaan percutane VERTEBROPLASTY (PVP)

Percutaneous vertebroplasty (PVP) is considered an effective treatment for the back pain caused by osteoporotic vertebral compression fracture. The ...

Ons protocol maakt gebruik van 3D-geprinte gids sjabloon bijgestaan percutane vertebroplastie om een uitgebreide visualisatie van gebroken wervels te vergemakkelijken en om geïndividualiseerde chirurgische plannen voor patiënten te ontwikkelen. Deze techniek helpt de nauwkeurigheid van de punctie te verhogen, vermindert punctiegerelateerde complicaties, minimaliseert de chirurgische tijd en blootstelling aan straling en verkort het PVP-leerproces voor beginnende chirurgen. Visuele demonstratie kan een duidelijke, stapsgewijze introductie bieden die de belangrijke delen van de techniek benadrukt om een snelle greep van de methode te vergemakkelijken.Bevestig voor het begin van de procedure het doelgebied met röntgenfluoroscopie in een visueel onderzoek van de rug van de patiënt. Plaats vervolgens drie radiopaque markers langs de middellijn van de rughuid van de patiënt op het samengeperste wervelniveau en plaats een gradiëer die net inferieur is aan de vaste markers. Neem vervolgens de lichaamspositie van de patiënt op voordat u de gradiënt verwijdert en verwerf computertomografiebeelden van de doelwervels.Sla aan het einde van de overname de afbeeldingen op in een DICOM-formaat en plaats een wattenschijfje op de rug van de patiënt om ervoor te zorgen dat de markeringen op hun plaats blijven tot de operatie. Na het verwerven van de berekende tomografiebeelden importeert u de afbeeldingen in een geschikt softwareprogramma voor de verwerking van medische beeldvorming en selecteert u de doelsegmenten om de gecomprimeerde wervel te reconstrueren. Selecteer Drempelsegmentatie om het drempelbereik voor de doelwervel aan te passen van 125-3071H en maak een masker.Klik op Masker dupliceren om twee maskers te maken, masker A en masker B.Click Mask Edit om de doelwervel in masker A.Click Boolean Operations te wissen en gebruik masker B om minpunt A te maskeren om een nieuw masker C te vormen.Klik vervolgens op 3D berekenen van Masker om de doelwervel te reconstrueren. Definieer de MedCAD-cilinder in de software als de punctienaaldmodus met dezelfde lengte en straal als de punctienaaldmodus op dezelfde lengte en straal als de punctienaald. Gebruik de 3D-weergaven van de doelwervel om het ingangspunt, de ingangshoek en de diepte van de punctienaald te visualiseren voor een echte percutane vertebroplastie, met behulp van de beweeg- en draaifunctie om de punctienaalden aan te passen aan hun ideale posities.Gebruik vervolgens deze sjabloonhandleidingsgegevens om een driedimensionale polymelkzuurgidssjabloon af te drukken. Voor 3D-geprinte gids sjabloon bijgestaan PVP, met patiënt liggen gevoelig in dezelfde positie als opgenomen door de gradiënt voor de berekende tomografie scan, meet de afstand van de drie radiopaque markers, en teken de contouren van de drie markers aan de sjabloon overeenkomen met de doellocatie. Match een huidsjabloon met de huidcontour en steek twee wattenstaafjes door de naaldbanen van de sjabloon om de invoegpunten op de huid te markeren.Markeer de invoegpunten als punt A en B.Na het draperen van het chirurgische gebied, plaats desinfecterende tape over de huid en plaats de uiteinden van twee punctienaalden op de invoegpunten. Gebruik de anteroposteriorweergave van C-arm fluoroscopie om te bevestigen of de door de sjabloon bepaalde punctiepunten haalbaar zijn. Na het toedienen van lokale anesthesie, tik de twee naalden iets in de doelwervel via de invoegingen door de geleidende cilinders van de sjabloon, en gebruik de C-arm fluoroscoop om te controleren of de trajecten goed genoeg zijn voor het inbrengen.Zorg ervoor dat de interpunctie zich binnen de pedicles bevindt voordat u de naalden aftapt om de uiteinden tot het einde van de baan te bevorderen. Wanneer de naalden volledig in de geleidende cilinders worden ingebracht, controleert u met de C-arm fluoroscoop of de naaldtips hun optimale locaties hebben bereikt. Injecteer vervolgens twee milliliter botcement door elke naald in het wervellichaam.En gebruik fluoroscopie om de verdeling van het cement in het wervellichaam te controleren door de anteroposterior en laterale standpunten. Pre-operatie, posterioanterior, en laterale x-ray beelden laten zien dat de doelwervel van een representatieve patiënt vóór 3D-gids sjabloon bijgestaan PVP. Computertomografie beelden verkregen uit de coronale, dwarse, en sagittale vlakken kunnen worden gebruikt om een 3D-model van de doelwervel te genereren.De lengte van de geleidecilinders van de sjabloon kan worden bepaald en de sjabloon kan worden vervaardigd voor gebruik in de PVP-procedure. Het is essentieel om de sjabloon te koppelen aan de correctielocatie van de rug van de patiënt voor het succes van de hele procedure.

Research

JoVE Journal

Medicine

Three-Dimensional Printing Guide Template Assisted Percutaneous Vertebroplasty (PVP)

Guide Wire Assisted Catheterization and Colored Dye Injection for Vascular Mapping of Monochorionic Twin Placentas

Voerdraad Assisted catheterisatie en kleurstof Injectie voor Vasculaire in kaart brengen van monochoriale placenta&#39;s Twin

Monochorionic (MC) twin pregnancies are associated with significantly higher morbidity and mortality rates than dichorionic twins. Approximately 50% of MC ...

Three-dimensional Imaging of Nociceptive Intraepidermal Nerve Fibers in Human Skin Biopsies

Driedimensionale beeldvorming van Nociceptieve Intraepidermal zenuwvezels in Menselijke huid Biopsieën

A punch biopsy of the skin is commonly used to quantify intraepidermal nerve fiber densities (IENFD) for the diagnosis of peripheral polyneuropathy 1,2. ...

Quantification of Breast Cancer Cell Invasiveness Using a Three-dimensional (3D) Model

Quantification of Breast Cancer Cell Invasiveness Using a Three-dimensional 3D Model

Kwantificering van de Breast Cancer Cell Invasiviteit met een drie-dimensionale (3D) Model

It is now well known that the cellular and tissue microenvironment are critical regulators influencing tumor initiation and progression. Moreover, the ...

Accuracy in Dental Medicine, A New Way to Measure Trueness and Precision

Nauwkeurigheid bij Dental Medicine, Een nieuwe manier om juistheid en precisie meten

Reference scanners are used in dental medicine to verify a lot of procedures. The main interest is to verify impression methods as they serve as a base ...

Three-dimensional Co-culture Model for Tumor-stromal Interaction

Driedimensionale Co-cultuur Model voor Tumor-stromale Interactie

Cancer progression (initiation, growth, invasion and metastasis) occurs through interactions between malignant cells and the surrounding tumor stromal ...

Three-Dimensional (3D) Tumor Spheroid Invasion Assay

Three-Dimensional 3D Tumor Spheroid Invasion Assay

Driedimensionale (3D) Tumor Spheroid Invasion Assay

Invasion of surrounding normal tissues is generally considered to be a key hallmark of malignant (as opposed to benign) tumors. For some cancers in ...

Three-dimensional Alginate-bead Culture of Human Pituitary Adenoma Cells

Driedimensionale alginaat-bead cultuur van de mens hypofyseadenoom Cells

A three-dimensional culture method is described in which primary pituitary adenoma cells are grown in alginate beads. Alginate is a polymer derived from ...

Three-Dimensional Printing of a Complex Aortic Anomaly

Drie-dimensionale afdrukken van een complexe aorta anomalie

Complex congenital aortic anomalies include diverse types of malformations that may be clinically asymptomatic or present with respiratory or esophageal ...

Three-Dimensional Collagen Matrix Scaffold Implantation as a Liver Regeneration Strategy

Driedimensionale collageenmatrixsteigerimplantatie als leverregeneratiestrategie

Liver diseases are the leading cause of death worldwide. Excessive alcohol consumption, a high-fat diet, and hepatitis C virus infection promote fibrosis, ...

Guided Endodontics: Three-Dimensional Planning and Template-Aided Preparation of Endodontic Access Cavities

Begeleide endodontie: driedimensionale planning en sjabloonondersteunde voorbereiding van endodontische toegangsholtes

Pulp canal obliterations (PCO) are often a consequence of dental trauma, such as luxation injuries. Even though dentin apposition is a sign of vital pulp, ...