Name: three-dimensional printing guide template assisted percutaneous vertebroplasty (pvp)
Uploaded: 2019-10-17T12:30:00
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Die Studie wurde von der Beijing Municipal Science & Technology Commission (No.Z181100001718078), China, finanziert.

Die vorliegende Studie wurde von der Ethikkommission des Beijing Friendship Hospital Capital Medical University genehmigt.
1. Diagnose der osteoporotischen Wirbelkompressionsfraktur (OVCF) durch Röntgenfluoroskopie, Magnetresonanzbild (MRT), Knochenszintigraphie und Symptome
<ol><li>Identifizieren Sie Patienten, die OVCF von älteren Patienten mit Rückenschmerzen, Zärtlichkeit im Spinnprozess, paraspinalen Muskeln im Rücken usw. haben.</li>
	<li>Verwenden Sie die posterioanterior Röntge...

<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>

Perkutane Vertebropplastik (PVP) gilt als eine der besten Methoden zur Behandlung der osteoporotischen Wirbelkompressionsfraktur9 aufgrund einiger deutlicher Vorteile: Sie ist minimal invasiv; es gibt weniger Blutungen, und die Erholung ist schnell. TraditionellePVP wird in erster Linie von einem C-Arm-Fluoroskop geleitet, das eine wiederholte Fluoroskopie erfordert, um sichere und ideale Punktionspunkte, Punktionswinkel und Ausrichtungen zu bestimmen, was die intraoperative Strahlungsdosis und di...

Als häufigste Art Fraktur unter allen Arten von osteoporotischen Frakturen, osteoporotische Wirbelkompression Fraktur (OVCF) ist ein sehr beunruhigendes klinisches Problem heute. Wie die aktuellen Richtlinien empfehlen, ist die perkutane Vertebropplastik eine der wirksamsten minimalinvasiven Methoden zur klinischen Behandlung osteoporotischer Wirbelkompressionsfrakturen1.
Traditionell führen Chirurgen perkutane Verteroplastik durch, die von einem C-Arm-Fluoroskop geführt wird, um eine Wirbelkompressionsfraktur zu behandeln, um den komprimierten Wirbelkörper wiederherzustellen und Schmerzen im Frühstadium zu lindern2. Selbst erfahrene Chirurgen machen Fehler bei der Bestätigung geeigneter Punktpunkte, indem sie sich einfach auf ihre persönliche Erfahrung verlassen. Diese Operation kann einige punktionsbedingte Komplikationen verursachen (z. B. Zementlecks in umliegende Gewebe, Nervenwurzelverletzungen, intraspinales Hämatom, etc.3,4,5); Darüber hinaus haben fast 50% der Patienten lokale Komplikationen aus traditionellen PVP mit 95% der Komplikationen, die aus Zementlecks in das umgebende Gewebe oder Embolisierung paravertebrale Venenkommen 6. Mit dem Aufkommen der Präzisionschirurgie wurde eine 3-D-Druckführungsvorlage in vielen Operationen der Wirbelsäulenchirurgie7 verwendet, da sie die Verfahrensgenauigkeit verbessern, die Schwierigkeiten verringern und die operationellen Risiken minimieren kann. Hier wenden wir eine 3D-Druckanleitung in den PVP an, um den chirurgischen Eingriff präziser zu gestalten und die Rate punktionsbedingter Komplikationen zu verringern. Im Vergleich zur herkömmlichen Methode haben Operationen, die von der 3D-Druckführungsvorlage unterstützt werden, 1) erhöhte chirurgische Punktionsgenauigkeit, 2) minimierte die Strahlenexposition während der Operation, 3) verkürzte die chirurgische Eingriffszeit und 4) verringerte die Wahrscheinlichkeit punktionsbedingter Komplikationen.

<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)

Perkutane Vertebropplastik (PVP) gilt als wirksame Behandlung der Rückenschmerzen, die durch osteoporotische Wirbelkompressionsfraktur verursacht werden. Die Genauigkeit von PVP hängt hauptsächlich von der Erfahrung der Chirurgen und mehreren Fluoroskopen während eines traditionellen Eingriffs ab. Punktionsbedingte Komplikationen wurden auf der ganzen Welt berichtet. Um den chirurgischen Eingriff präziser zu gestalten und die Rate punktionsbedingter Komplikationen zu verringern, hat unser Team eine dreidimensionale Druckanleitung auf PVP angewendet, um das traditionelle Verfahren zu modifizieren. In diesem Protokoll wird vorgestellt, wie Zielwirbel-DICOM-Bilddaten in drei Dimensionen in der Software modelliert werden, wie die Operation in diesem 3D-Modell simuliert wird und wie alle chirurgischen Daten verwendet werden, um eine patientenspezifische Vorlage für die Anwendung zu rekonstruieren. Mit dieser Vorlage können Chirurgen geeignete Punktionspunkte genau identifizieren, um die Genauigkeit der Operation zu verbessern. Das gesamte Protokoll beinhaltet: 1) Diagnose der osteoporotischen Wirbelkompressionsfraktur; 2) Erfassung der CT-Bildgebung des Zielwirbels; 3) Simulation des Betriebs in der Software; 4) Gestaltung und Herstellung der 3D-Druckanleitungsvorlage; und 5) Anwendung der Vorlage in ein Vorgangsverfahren.

Die Erfassung von CT-Bildern und die digitale Modellierung wurden im Krankenhaus durchgeführt, während der 3-D-Druck in einer 3-D-Druckerei durchgeführt wurde. Dreißig Minuten waren nötig, um das 3D-Modell aus den CT-Bildern für den 3-D-Druck zu rekonstruieren, und die 3-D-Druckerei benötigte etwa 6 Stunden, um 2 Führungsvorlagen zu drucken und ins Krankenhaus zu schicken.
Die Voroperationsbilder des Zielwirbels des Pati...

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Three-Dimensional Printing Guide Template Assisted Percutaneous Vertebroplasty PVP

Hierbei stellen wir eine dreidimensionale Druckanleitung für die perkutane Wirbelplastik vor. Ein Patient mit einer T11-Wirbelkompressionsfraktur wurde als Fallstudie ausgewählt.

Dreidimensionale Druckanleitung Vorlage Assistierte Perkutane Vertebropplastik (PVP)

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

Unser Protokoll nutzt 3D-gedruckte Leitschablone unterstützte perkutane Vererodonoplastik, um eine umfassende Visualisierung von gebrochenen Wirbeln zu ermöglichen und individuelle Operationspläne für Patienten zu entwickeln. Diese Technik erhöht die Punktionsgenauigkeit, verringert punktionsbedingte Komplikationen, minimiert die chirurgische Zeit und Strahlenbelastung und verkürzt den PVP-Lernprozess für Unerfahrene Chirurgen. Visuelle Demonstration kann eine klare, schrittweise Einführung bieten, die die wesentlichen Teile der Technik betont, um ein schnelles Verständnis der Methode zu erleichtern.Bestätigen Sie vor Beginn des Eingriffs den Zielbereich durch Röntgenfluoroskopie in einer visuellen Untersuchung des Rückens des Patienten. Als nächstes legen Sie drei radiopaque Marker entlang der Mittellinie der rückenden Haut des Patienten auf der komprimierten Wirbelebene, und platzieren Sie einen Gradienten, der den festen Markern knapp unterlegen ist. Zeichnen Sie dann die Körperposition des Patienten auf, bevor Sie den Gradienten entfernen, und erfassen Sie Computertomographiebilder der Zielwirbel.Speichern Sie die Bilder am Ende der Erfassung im DICOM-Format, und legen Sie ein Wattepad auf den Rücken des Patienten, um sicherzustellen, dass die Markierungen bis zur Operation an Ort und Stelle bleiben. Importieren Sie die Bilder nach dem Erfassen der Computertomographiebilder in ein entsprechendes Softwareprogramm für die medizinische Bildverarbeitung, und wählen Sie die Zielscheiben aus, um den komprimierten Wirbel zu rekonstruieren. Wählen Sie Schwellenwertsegmentierung aus, um den Schwellenwertbereich für den Zielwirbel von 125-3071H anzupassen, und erstellen Sie eine Maske.Klicken Sie auf Maske duplizieren, um zwei Masken, Maske A und Maske B.Click Mask Edit zu erstellen, um den Zielwirbel in Maske A.Click Boolean Operations zu löschen, und verwenden Sie Maske B, um Maske A zu minus, um eine neue Maske C zu bilden. Um das perkutane Verteroplastikverfahren über einen bilateralen transpedikulären Ansatz zu simulieren, definieren Sie den MedCAD-Zylinder in der Software als Punktionsnadelmodus in der gleichen Länge und demselben Radius wie die Punktionsnadel. Verwenden Sie die 3D-Ansichten des Zielwirbels, um den Einstiegspunkt, den Einstiegswinkel und die Punktionsnadeltiefe für eine echte perkutane Verteboplastik zu visualisieren, indem Sie die Funktion "Bewegen und Drehen" verwenden, um die Punktionsnadeln an ihre idealen Positionen anzupassen.Verwenden Sie dann diese Vorlagenführungsdaten, um eine dreidimensionale Polymilchsäure-Führungsvorlage zu drucken. Für 3D-gedruckte Führungsvorlage unterstützt PVP, mit Patient liegen anfällig in der gleichen Position wie vom Gradienter für die Computertomographie Scan aufgezeichnet, messen Sie den Abstand der drei Radiopaque Marker, und zeichnen Sie die Umrisse der drei Marker, um die Vorlage mit der Zielposition zu entsprechen. Passen Sie eine Skinvorlage mit der Hautkontur an, und fügen Sie zwei Tupfer durch die Nadelbahnen der Vorlage ein, um die Einfügepunkte auf der Haut zu markieren.Markieren Sie die Einfügepunkte als Punkt A und B. Nach dem Drapieren des Operationsbereichs legen Sie Desinfektionsband über die Haut und legen Sie die Spitzen von zwei Punktionsnadeln an den Einfügestellen. Verwenden Sie die anteroposterior Ansicht der C-Arm-Fluoroskopie, um zu bestätigen, ob die durch die Vorlage ermittelten Punktionspunkte machbar sind. Nach der Verabreichung der Lokalanästhesie tippen Sie die beiden Nadeln leicht in den Zielwirbel über die Einfügungen durch die Führungszylinder der Schablone, und verwenden Sie das C-Arm-Fluoroskop, um zu überprüfen, ob die Bahnen gut genug für das Einführen sind.Stellen Sie sicher, dass sich die Interpunktion innerhalb der Pedikel befindet, bevor Sie die Nadeln kleben, um die Spitzen bis zum Ende der Flugbahn voranzubringen. Wenn die Nadeln vollständig in die Führungszylinder eingesetzt werden, überprüfen Sie mit dem C-Arm-Fluoroskop, ob die Nadelspitzen ihre optimalen Positionen erreicht haben. Dann injizieren Sie zwei Milliliter Knochenzement durch jede Nadel in den Wirbelkörper.Und verwenden Sie Fluoroskopie, um die Verteilung des Zements innerhalb des Wirbelkörpers durch den Anteroposterior und seitliche Ansichten zu überprüfen. Voroperations-, Posterioanterior- und seitliche Röntgenbilder zeigen, dass der Zielwirbel eines repräsentativen Patienten vor der 3D-Führungsvorlage PVP unterstützte. Computertomographiebilder, die von den koronalen, transversalen und sagittalen Ebenen aufgenommen wurden, können verwendet werden, um ein 3D-Modell des Zielwirbels zu erzeugen.Die Länge der Führungszylinder der Vorlage kann bestimmt werden, und die Vorlage kann für die Verwendung im PVP-Verfahren hergestellt werden. Für den Erfolg des gesamten Verfahrens ist es wichtig, die Vorlage mit dem Korrekturort des Patientenrückens abzugleichen.

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

Führungsdraht Assisted Katheterisierung und Farbstoff Injection for Vascular Mapping von Monochoriale Twin Plazenten

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Forschung

Medizin

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