概要

9グリッド領域分割法:腰椎の経皮的椎体形成術のための新しい理想的な骨穿刺領域

Published: August 09, 2024
doi:

概要

ここでは、経皮的椎体形成術のための「9グリッド領域分割法」について紹介します。L1椎体圧迫骨折の患者がケーススタディとして選ばれました。

Abstract

経皮的椎体形成術(PVP)は、骨粗鬆症性椎骨圧迫骨折に起因する腰痛を緩和するための効果的な介入として広く認識されています。理想的な骨穿刺ポイントは、従来、腰椎の椎弓根の「左10点、右2点」の突起に位置していました。最適な骨穿刺ポイントを決定することは、重要で複雑な課題です。経皮的椎体形成術(PVP)の精度は、主に手術医の習熟度と、従来の手順での複数の透視鏡の利用に影響されます。穿刺関連の合併症の発生率は、世界中で文書化されています。手術技術の精度を高め、穿刺関連の合併症の発生を減らすために、私たちのチームは腰椎のPVPに「9グリッド領域分割法」を適用して、従来の手順を変更しました。穿刺回数、放射線被ばく量、および外科的処置の期間が減少する可能性があります。

このプロトコルでは、「9グリッド領域分割法」の定義を導入し、医用画像処理ソフトウェア内での標的椎骨DICOMイメージングデータのモデリング、3Dモデル内での操作のシミュレーション、リバースエンジニアリング生産ソフトウェアを使用した3Dモデルの改良、3Dモデリング設計ソフトウェア内での椎骨エンジニアリングモデルの再構築、および手術データを利用して椎弓根投影の安全な侵入領域を決定するプロセスについて説明します。この方法論を採用することにより、外科医は適切な穿刺ポイントを正確かつ容易に効果的に特定できるため、穿刺に関連する複雑さが軽減され、外科的処置の全体的な精度が向上します。

Introduction

骨粗鬆症性脊椎圧迫骨折(OVCF)は、骨粗鬆症性骨折の中で最も多い骨折タイプであり、現代の医療において重大な臨床的懸念を引き起こしています1。現在のガイドラインによると、経皮的椎体形成術は、OVCF2 の最も効果的な低侵襲治療法の 1 つとして認識されています。経皮的椎体形成術 (PVP) を実施するための主要な方法には、椎弓根穿刺アプローチが含まれ、これには 3 つの主要なパラメーターが含まれます: 骨穿刺の入口点の特定、穿刺角度、および穿刺深さ。これらのパラメータの中で、骨穿刺のエントリーポイントの選択が最も重要であると考えられています。

現在、CアームX線装置は、穿刺針の手術経路の調整を容易にするために、従来のPVP手術の国内および国際的な実践で広く使用されています。重要な側面は、従来、腰椎の椎弓根の「左10点、右2点」の投影に位置していた「理想的な骨穿刺点」を特定することにあります(図1A)3。彼らの経験にもかかわらず、ベテランの外科医でさえ、個人的な経験のみに基づいて適切な穿刺ポイントを決定する際に間違いを犯す可能性があります。これは、周囲の組織へのセメントの漏れ、神経根の損傷、脊髄内血腫など、穿刺関連の合併症を引き起こす可能性があります4,5,6。さらに、患者のほぼ半数が従来のPVPによる局所合併症を経験しており、これらの合併症の95%は、周囲の組織へのセメントの漏出または傍脊椎静脈の塞栓術に起因しています7。私たちの予備研究では、腰椎の実際のPVP骨穿刺ポイントは、必ずしも理想的な椎弓根投影「左10ポイントと右2ポイント」に位置しているわけではないことがわかりました8。実際の穿刺ポイントの中には、手術の安全性や精度に影響を与えない「理想的な骨の穿刺ポイント」付近で満足のいく穿刺結果を達成できるものもあります。

以上の仮定に基づき、腰椎におけるPVPの「理想的な骨穿刺領域」の概念を初めて提案し、椎弓根の突起を「9グリッド領域」に分割します。理想的な骨穿刺領域の概念は、穿刺の入口点が茎を通じて穿刺の理想的な終点に成功裏かつ確実に到達できる特定の解剖学的領域に関係しています。「9グリッド領域分割法」とは、X線前後像において、茎突起の最長径と最短径を3等分し、面積を9つの領域に分割する手法を指します(図1B)。これらの領域には、1 から 9 まで順番に番号が付けられ、最も外側から内側へ、そして上から下に進行します。腰椎のX線投影を解剖学的マーカーとして用いることで、一点にとどまらず「9グリッド領域分割法」によりPVPの「理想的な骨穿刺領域」を確立します。コンピュータシミュレーションを使用して、パンクチャプロセス中の安全なパンクチャパスを探索します。

したがって、PVP手術における補助穿刺技術の利便性、効率、および安全性を向上させるための潜在的な方法として、「9グリッドエリアディビジョン法」の実装を提案します。この研究は、その有効性と安全性を確認するために広範な研究による検証を必要とする理論的アプローチを示していることに注意することが重要です。

Protocol

本研究は、北京友好病院首都医科大学の倫理委員会によって承認されました。この方法は、術前の腹臥位コンピューター断層撮影 (CT) 画像データのみを利用して、レトロスペクティブ ケース スタディを通じて導入されます。経皮的椎体形成術(PVP)における「9グリッド領域分割法」は、従来の方法と比較してよりシンプルで効果的なアプローチを提供し、手術および放射線被ばく…

Representative Results

CTイメージングとデジタルモデリングは病院で行われました。CT画像から3Dモデルを構築するのに30分、3Dリバースエンジニアリング生産ソフトウェアで3Dモデルを磨くのに~10分、3Dモデリング設計ソフトウェアで椎骨工学モデルを再構築し、椎弓根投影の安全な進入領域を確認するのに15分かかりました。 理想的な骨穿刺領域 には、この場合、左側の領域1、4、および7が含まれま?…

Discussion

経皮的椎体形成術 (PVP) は、痛みを伴う骨粗鬆症性脊椎圧迫骨折 (OVCF) の管理において良好な臨床効果を示しています9。外科医による精密な経皮的椎弓根穿刺技術の利用は、穿刺針の最適な挿入点、方向、および深さを決定する上で重要な役割を果たし、それによって合併症の発生を大幅に減少させる10。現在、CアームX線装置は、穿刺針11

開示

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この研究は、北京自然科学基金会-海淀オリジナルイノベーション共同基金(L232054)および首都健康開発研究特別基金(NO.2024-2-2024)によって資金提供されました。

Materials

Computer tomography  Company GE machine
Geomagic Wrap (3-D reverse engineering production software) Oqton software software
Magnetic resonance image machine Company GE machine
 Materialise Interactive Medical Image Control System (medical imaging processing software) Materialise Company software
Solidworks (3-D modeling design software) Dassault Systèmes - SolidWorks Corporation software
Spirit Level Plus IOS App store gradientor
X-ray machine Company Philips machine

参考文献

  1. Wenhao, W., et al. A comparison of percutaneous kyphoplasty with high-viscosity and low-viscosity bone cement for treatment of osteoporotic vertebral compression fractures: a retrospective study. Geriatr Orthop Surg Rehabil. 13, 21514593221119625 (2022).
  2. Xuebiao, S., et al. CT features and risk factors of pulmonary cement embolism after vertebroplasty or kyphoplasty in patients with vertebral compression fracture: a retrospective cohort study. Quant Imaging Med Surg. 13 (4), 2397-2407 (2023).
  3. Liehua, L., et al. A study on the puncture method of extrapedicular infiltration anesthesia applied during lumbar percutaneous vertebroplasty or percutaneous kyphoplasty. Medicine (Baltimore). 98 (33), e16792 (2019).
  4. Lo Bianco, G., et al. Interventional pain procedures: a narrative review focusing on safety and complications. PART 2 Interventional procedures for back pain. J Pain Res. 16, 761-772 (2023).
  5. Jie, W., Qiang, Z. Beware of Brucella spondylitis following vertebroplasty: an unusual case of osteoporotic vertebral compression fracture. Infect Drug Resist. 15, 2565-2572 (2022).
  6. Xinqiang, H., Yongzhen, Z., Zhu, W., Mengpeng, Z. Case report: Cement entrapped in the inferior vena cava filter after pedicle screw augmentation. Front Cardiovasc Med. 9, 892025 (2022).
  7. Saracen, A., Kotwica, Z. Complications of percutaneous vertebroplasty: An analysis of 1100 procedures performed in 616 patients. Medicine (Baltimore). 95 (24), e3850 (2016).
  8. Peilun, H., et al. A novel "three-dimensional-printed individual guide template-assisted percutaneous vertebroplasty" for osteoporotic vertebral compression fracture: a prospective, controlled study. J Orthop Surg Res. 16 (1), 326 (2021).
  9. Jiashen, B., et al. Impact of sarcopenia and sagittal parameters on the residual back pain after percutaneous vertebroplasty in patients with osteoporotic vertebral compression fracture. J Orthop Surg Res. 17 (1), 111 (2022).
  10. Songfeng, X., et al. Efficacy of percutaneous vertebroplasty for the relief of osteoblastic spinal metastasis pain. Exp Ther Med. 22 (1), 727 (2021).
  11. Ruszat, R., et al. Photoselective vaporization of the prostate: subgroup analysis of men with refractory urinary retention. Eur Urol. 50 (5), 1040-1049 (2006).
  12. Junchuan, X., Jisheng, L., Jian, L., Yong, Y., Qi, F. "Targeted percutaneous vertebroplasty" versus traditional percutaneous vertebroplasty for osteoporotic vertebral compression fracture. Surg Innov. 26 (5), 551-559 (2019).
This article has been published
Video Coming Soon
Keep me updated:

.

記事を引用
Lin, J., Zuo, W., Wu, P., Li, X., Meng, H., Li, J., Fei, Q. Nine-Grid Area Division Method: A New Ideal Bone Puncture Region for Percutaneous Vertebroplasty in Lumbar Spine . J. Vis. Exp. (210), e66906, doi:10.3791/66906 (2024).

View Video