Dit werk beschrijft een nieuwe chirurgische techniek voor extracapsulaire implantatie van een gepersonaliseerd, 3-dimensionaal geprint, gewrichtsbehoudend implantaat. Deze nieuwe behandeling heeft tot doel de heupstabiliteit te herstellen bij jonge volwassen honden die lijden aan heupdysplasie met laxiteit door de anatomische vorm van de acetabulaire rand van het heupgewricht op unieke wijze te reproduceren.
Heupdysplasie veroorzaakt ernstige invaliditeit bij honden. Behandelingsopties zijn beperkt tot palliatieve behandeling (bijv. pijnverlichting, lichaamsbeweging, veranderingen in levensstijl en gewichtsbeheersing) of invasieve operaties zoals bekkenosteotomieën en totale heupartroplastiek. Daarom bestaat er een sterke onvervulde behoefte aan een effectieve en hondvriendelijke oplossing die de kwaliteit van leven van de beste vriend van de mens verbetert. We vullen deze behandelingskloof door een minimaal traumatisch en extraarticulair, hondspecifiek, 3-dimensionaal geprint heupimplantaat (3DHIP) aan te bieden dat de stabiliteit van het heupgewricht herstelt. De chirurgische behandeling met een 3DHIP-implantaat is minder invasief dan osteotomieën en kan bilateraal in één chirurgische sessie worden uitgevoerd. Het 3DHIP-implantaat verlengt de dorsale acetabulaire rand van het dysplastische heupgewricht, waardoor de dekking van de heupkop wordt vergroot en gewrichtssubluxatie wordt geremd met snel herstel. Voldoende toegang tot de dorsale acetabulaire rand en ventrale rand van het darmlichaam, samen met een optimale pasvorm en fixatie van het implantaat, zijn belangrijke stappen voor een succesvolle 3DHIP-implantatie en impliceren de noodzaak van een specifieke aanpak. Het huidige artikel is bedoeld om deze innovatieve chirurgische techniek met tips en trucs te demonstreren als een chirurgische handleiding voor implantatie van het 3DHIP-implantaat bij honden met heupdysplasie.
Heupdysplasie (HD) bij honden manifesteert zich als gevolg van een slechte pasvorm tussen de heupkom (acetabulum) en de heupkop, wat resulteert in subluxatie van het heupgewricht. Het treft vooral jonge honden van middelgrote tot grote rassen, wat resulteert in verslechtering van het gewrichtskraakbeen en uiteindelijk ernstige artrose (OA) die leidt tot chronische pijn en een lage kwaliteit van leven 1,2. De totale prevalentie van heupdysplasie bij honden is 15.56%, wat sterk varieert op basis van ras en classificatiesystemen 3,4.
Afgezien van veranderingen in levensstijl, worden patiënten met heupdysplastische honden behandeld met ontstekingsremmende en pijnstillende geneesmiddelen om de pijn onder controle te houden en de mobiliteit te behouden4. In het geval van heuplaxiteit bij jongvolwassen honden, is het enige chirurgische resort dubbele (DPO) of drievoudige bekkenosteotomie (TPO), een procedure waarbij twee of drie volledige sneden van de bekkenbeenderen worden gebruikt om de dekking van de heupkop uit te breiden. Complicaties na osteotomieën komen echter vaak voor en de progressie van artrose wordt nog steeds waargenomen 5,6,7,8,9. Zodra ernstige artrose en chronische pijn zich hebben ontwikkeld, blijven alleen complexe operaties met een hoge impact, zoals een totale heupprothese (THR) of een reddingsoperatie van de femurkop en -hals (FHO), over10. FHO presenteert echter minder gunstige resultaten bij honden van grote rassen en vereist langdurige fysiotherapie voor het herstel van de ledemaatfunctie11. Bovendien is THR technisch uitdagend en inherent geassocieerd met ernstige complicaties 12,13,14. Daarom is effectieve behandeling van heupdysplasie vereist die alleen een low-impact operatie vereist en met een lager complicatierisico voordat dit eindstadium is bereikt.
Het 3-dimensionale (3D) geprinte gepersonaliseerde heupimplantaat (3DHIP) is een unieke behandeling voor heupdysplasie bij honden, ontwikkeld met de bedoeling om een minimaal traumatisch hondspecifiek implantaat te bieden dat de stabiliteit van het heupgewricht herstelt. De techniek omvat een titanium implantaat voor de behandeling van voornamelijk jongvolwassen (6 maanden tot 2 jaar oud) hondenpatiënten met een disfunctioneel heupgewricht dat heuplaxiteit vertoont, graad B (borderline) tot D (matig), volgens de Fédération Cynologique Internationale (FCI)15. Na computertomografie (CT) beeldvorming van het dysplastische gewricht wordt een implantaat ontworpen dat de specifieke anatomie van het heupgewricht op een gepersonaliseerde manier volgt om de dorsale acetabulaire rand te verlengen, waardoor subluxatie van het heupgewricht wordt voorkomen en de stabiliteit van het heupgewricht wordt hersteld.
Uit een eerder onderzoek naar het kadaver van honden bleek dat het implantaat de dekking van de heupkop verbeterde en falen vertoonde bij een impactkracht van 1.330 ± 320 Newton16. Vervolgens toonde een pilotstudie met experimentele honden een verbeterde dekking van de femurkop aan, verminderde heuplaxiteit en verhoogde gewichtsbelasting door krachtplaatanalyse. Bovendien onthulde onderzoek van de geïntervenieerde heupen 6 maanden na implantatie een normaal volume en een glad oppervlak van zowel de heupkop als het acetabulum kraakbeen, vergezeld van hypertrofie van het gewrichtskapsel op basis van grove en histologische beoordelingen17. Na bevestiging van de werkzaamheid en veiligheid van het implantaat en het behandelingsconcept, werd een klinisch onderzoek uitgevoerd bij honden die eigendom waren van de klant en leden aan heupdysplasie. Uit de kortetermijnstudie bleek dat de voordelen van het 3D-geprinte acetabulaire velgverlengingsimplantaat een gepersonaliseerde, goede pasvorm van het implantaat op het acetabulum zijn dat de stabiliteit van het heupgewricht herstelt, verminderde pijngerelateerde activiteiten en een low-impact chirurgische ingreep18. Toepassing van het implantaat vereist toegang tot het ventrocaudale aspect van het darmlichaam en het craniodorsale aspect van het heupgewricht. In dit artikel beschrijven we onze chirurgische planning en chirurgische procedure met een aangepaste craniodorsale benadering van het heupgewricht als een handleiding voor implantatie van de 3DHIP bij honden met heupdysplasie.
Acetabulaire randverlenging met behulp van het 3DHIP-implantaat biedt voordelen ten opzichte van conventionele chirurgische therapieën voor heupdysplasie bij honden en heeft veelbelovende resultaten opgeleverd om de dekking van het dysplastische heupgewricht te vergroten en heuplaxiteit om te keren bij follow-up op korte termijn17,18. Deze publicatie had tot doel de chirurgische techniek onder de aandacht te brengen met tips en trucs als chirurgische handleiding voor implantatie van het 3DHIP-implantaat bij honden met heupdysplasie.
Selectie van kandidaten voor de plaatsing van het 3DHIP-implantaat – jonge honden tussen 6 en 24 maanden oud met klinische heupdysplasie gekenmerkt door heuplaxiteit (FCI-graad B-D) met een positieve Ortolani-subluxatietest zijn geschikte kandidaten. De triradiate acetabulaire groeischijf moet gesloten zijn en bij voorkeur is er geen artrose aanwezig op CT-beeldvorming, hoewel kleine osteofyten tot 2 mm worden geaccepteerd. Honden met luxoïde heupen met bijna volledige luxatie van de heupkop worden niet geaccepteerd voor plaatsing van een 3DHIP-implantaat vanwege de snelle progressie van artrose, het onvermogen van de heupkop om in het acetabulum te bewegen en de verwachte vroege conversie naar totale heupprothese.
Er zijn enkele cruciale stappen binnen de chirurgische techniek.
Implantaat ontwerp
Gezien het geïndividualiseerde ontwerp van de 3DHIP-implantaten is een preoperatieve beoordeling van het dysplastische heupgewricht met behulp van een CT-scan absoluut noodzakelijk. Naast het bepalen van de juiste implantaatgrootte en positie van de ventrale iliale flens, kan met name de hoeveelheid acetabulaire randverlenging worden bepaald die nodig is om voldoende dekking van de heupkop te bieden.
Chirurgische aanpak
Een cruciale stap tijdens de operatie is voldoende blootstelling van de dorsale acetabulaire rand en de ventrale rand van het caudale darmbeenlichaam voor het plaatsen van het implantaat. De chirurgische benadering van het darmlichaam en craniodorsale aspecten van het heupgewricht bij 3DHIP-implantatie verschilt van conventionele benaderingen22. In de gepresenteerde techniek werd een trochantere osteotomie achterwege gelaten en werd een diepe gluteale tenotomie uitgevoerd terwijl de oppervlakkige en middelste bilspieren behouden bleven. Hierdoor werd het risico op complicaties geassocieerd met trochantere osteotomieën 23,24,25 zoals vertraagde of non-union vermeden en werd het herstelproces versneld. Bovendien kan deze aangepaste craniodorsale benadering worden toegepast op honden van verschillende leeftijden, rassen en groottes zonder de nodige aanpassingen. Er werden met name geen complicaties gemeld in verband met de gepresenteerde chirurgische aanpak.
Correcte plaatsing van het implantaat
Hoewel het op maat gemaakte 3D-geprinte heupimplantaat is ontworpen om perfect te passen bij de unieke acetabulaire anatomie van elke hond, werd een onvolmaakte plaatsing van het implantaat met een craniocaudale afwijking van 4-5 mm ten opzichte van de planningsdoelpositie nog steeds waargenomen in het eerste cohort honden dat mogelijk verband hield met de leercurve met de techniek18. De ventrale iliale flens van het botaanhechtingsgedeelte van het 3DHIP-implantaat zorgt voor een nauwkeurigere positionering, vooral in dorsoventrale richting. Door de extracapsulaire locatie van het implantaat is het echter nog steeds moeilijk om een perfecte positionering van het implantaat te bereiken; De binnenrand van het acetabulum wordt verduisterd door het synoviale membraan. Verder kan de vorming van osteofyten tijdens de doorlooptijd van de implantaatproductie van invloed zijn op de juiste positionering van het implantaat. Om een nauwkeurige positionering van het implantaat volgens het preoperatieve plan te garanderen, is momenteel verificatie met behulp van intraoperatieve fluoroscopie vereist. Er wordt ook verwacht dat met meer ervaring de precisie van de positionering van het implantaat verder zal afnemen tot een nauwkeurige plaatsing van minder dan 1-2 mm. In de toekomst kan geleide chirurgie met behulp van 3D-geprinte chirurgische boorgeleiders de noodzaak van fluoroscopie overbodig maken.
Deze techniek heeft ook enkele beperkingen. Eerdere kortetermijnresultaten suggereren een brede bandbreedte van verschillende heupanatomieën die kunnen worden behandeld met behulp van 3DHIP-implantaten. Hoewel de onderzoeksresultaten op lange termijn nog niet beschikbaar zijn, wordt geadviseerd om 3DHIP-implantatie te overwegen voor honden die geen tekenen van artrose (OA) vertonen of slechts een milde mate van artrose in hun heupgewrichten hebben. De plaatsing van het 3DHIP-implantaat heeft tot doel de progressie van de achteruitgang van het heupgewricht effectief te vertragen. Honden met luxoïde heupen en matige tot ernstige heupdegeneratie, zoals vastgesteld in de preoperatieve evaluatie, moeten worden uitgesloten.
Vergeleken met 3DHIP-implantatie vormen conventionele operaties voor de behandeling van heupdysplasie bij honden, zoals DPO/TPO, meer uitdagingen, vooral bij een bilaterale procedure in één fase en/of bij reuzenhonden vanwege hun invasieve aard waarbij twee of drie bekkenosteotomieën betrokken zijn 5,6,7,26. Daarom kunnen honden met bilaterale HD baat hebben bij een acetabulaire randverlenging met behulp van een 3DHIP-implantaat; Het biedt een effectieve en weinig invasieve bilaterale procedure in één fase. Bovendien helpt de 3DHIP-implantatie kostbare tijd te besparen en kan het de verdere ontwikkeling van artrose voorkomen die zou kunnen optreden bij bilaterale procedures in twee fasen.
Concluderend is het gebruik van het gepresenteerde 3DHIP-implantaat om de dorsale acetabulaire rand te verlengen veelbelovend als alternatieve chirurgische behandeling voor heupdysplasie bij honden. Vooral de optie om een effectieve en laag-invasieve eentraps bilaterale procedure aan te bieden voor honden met bilaterale heupdysplasie en laxiteit is een enorm voordeel ten opzichte van de huidige alternatieve behandelingen. Verdere monitoring van deze nieuwe techniek in de follow-up op middellange en lange termijn is verplicht.
The authors have nothing to disclose.
Het voorliggende onderzoek werd voornamelijk financieel ondersteund door de stichting Vrienden Diergeneeskunde Universiteit Utrecht; MT heeft langlopende financiering ontvangen van de Nederlandse Artritis Vereniging (LLP22); FV en JM worden gefinancierd door Eurostars Project E115515 – 3DHIP. IK is houder van een beurs van de Faculteit Diergeneeskunde, Kasetsart University, Thailand.
The laborotory for implant design | |||
3D Lab | University Medical Center Utrecht 3D, Utrecht, Netherlands | The laboratory responsible for designing the 3DHIP implant. [https://www.umcutrecht.nl/nl/3d-lab/] | |
Software | |||
3-Matic software version 17 | Materialise, Leuven, Belgium | CT DICOM data processing | |
Materialise Mimics software version 25.1 | Materialise, Leuven, Belgium | Software to design the 3DHIP implant on the 3D model of the pelvis | |
Implant manufacturer | |||
Amnovis | Amnovis, Aarschot, Belgium | Printing and postprocessing of the 3DHIP implant. [https://www.amnovis.com/] | |
Instrument and machine | |||
2.4 LeiLOX locking screw titanium | Rita Leibinger, BW, Germany | 242-224 | Titanium self tapping locking screw 2.4 mm. |
2.7 LeiLOX locking screw titanium | Rita Leibinger, BW, Germany | 242-227 | Titanium self tapping locking screw 2.7 mm. |
3.5 LeiLOX locking screw titanium | Rita Leibinger, BW, Germany | 242-235 | Titanium self tapping locking screw 3.5 mm. |
BLUE SEAL 100 x 360 mm | Interster, Wormerveer, Netherlands | 3FKFB210819 | The transparent sterilization laminate size 100 x 360 mm |
ETHILON 3-0 with FS-1 needle | Johnson & Johnson Medical GmbH, Norderstedt, Germany | 669H | Polyamide 6 3-0 (non-absorbable suture material) with 24 mm 3/8c reverse cutting needle using for skin closure |
Fluoroscopy model NZS 229 | Philips, Eindhoven, Netherlands | Fluoroscopy | |
Foley Catheter 10 fr x 90 cm (36") with 3 cc Balloon | MILA international inc., Kentucky, USA | MLIUC1036 | Foley urine catheter size 10 fr |
Foley Catheter 6 fr x 60 cm (24") with 3 cc Balloon | MILA international inc., Kentucky, USA | MLIUC624 | Foley urine catheter size 6 fr |
Foley Catheter 8 fr x 90 cm (36") with 3 cc Balloon | MILA international inc., Kentucky, USA | MLIUC836 | Foley urine catheter size 8 fr |
Ioban 2 | 3M, MN, USA | 6640EU | Iodine-impregnated surgical drape |
Miele professional G 7826 | Miele Nederland B.V., Vianen, Netherlands | The hygienic washing machine | |
MMM sterilizer OB10643 | MMM Group, Planegg, Germany | Steam autoclave | |
MONOCRYL 2-0 with SH Plus needle | Johnson & Johnson Medical GmbH, Norderstedt, Germany | MCP3170H | Poliglecaprone 25 plus antibacterial 2-0 (absorbable suture material) with 26 mm 1/2c taperpoint needle using for subcutaneous tissue closure |
MONOCRYL 3-0 with SH Plus needle | Johnson & Johnson Medical GmbH, Norderstedt, Germany | MCP3160H | Poliglecaprone 25 plus antibacterial 3-0 (absorbable suture material) with 26 mm 1/2c taperpoint needle using for subcutaneous tissue closure |
PDS 0 with CP needle | Johnson & Johnson Medical GmbH, Norderstedt, Germany | PDP485H | Polydioxanone plus antibacterial 0 (absorbable suture material) with 40 mm 1/2c reverse cutting needle using for muscle fascia and tendon closure |
PDS 2-0 with CP-1 needle | Johnson & Johnson Medical GmbH, Norderstedt, Germany | PDP466H | Polydioxanone plus antibacterial 2-0 (absorbable suture material) with 36 mm 1/2c reverse cutting needle using for muscle fascia and tendon closure |
ProX DMP320 | 3D systems, South Carolina, USA | Direct metal printing machine using selective laser melting technology | |
Medications | |||
Betadine oplossing | Mylan B.V., Amstelveen, Netherlands | RVG 01331 | Povidone-iodine solution 100 mg/mL (500 mL) |
Betadine shampoo | Mylan B.V., Amstelveen, Netherlands | RVG 08943 | Povidone-iodine 75 mg/mL (120 mL) |
Carporal 20 mg | AST Farma B.V. Oudewater, Netherlands | REG NL 101766 | Carprofen 20 mg/tablet |
Carporal 40 mg | AST Farma B.V. Oudewater, Netherlands | REG NL 115715 | Carprofen 40 mg/tablet |
Carporal 50 mg | AST Farma B.V. Oudewater, Netherlands | REG NL 101767 | Carprofen 50 mg/tablet |
Cefazolin Mylan 1 g | Mylan B.V., Amstelveen, Netherlands | RVG 16532 | Cefazolin powder 1 g for injection |
Chlorhexidine 0.5% in alcohol 70% spray | Orphi Farma BV, Lage Zwaluwe, Netherlands | 8711407672906 | Chlorhexidine 0.5% in alcohol 70% spray (250 mL) |
Dexdomitor 0.5 mg/mL | Orion Corporation, Espoo, Finland | EU/2/02/033/001-002 | Dexmedetomidine hydrochloride 0.5 mg/mL for injection (20 mL) |
Gabapentin Sandoz 300 mg | Sandoz B.V., Almere, Netherlands | RVG 33681 | Gabapentin 300 mg/capsule |
GABAPENTINE TEVA 100 mg | Teva B.V., Haarlem, Netherlands | RVG 31980 | Gabapentin 100 mg/capsule |
HiBiScrub | Mölnlycke Health Care AB., Utrecht, Netherlands | RVG 10156 | Chlorhexidine digluconate 40 mg/mL (500 mL) |
Insistor 10 mg/mL | Richter pharma AG, Oostenrijk, Netherlands | REG NL 121166 | Methadone hydrochloride 10 mg/mL for injection (10 mL) |
Isoflutek 1000 mg/g | Laboratorios Karizoo S.A., Barcelona, Spain | REG NL 118938 | Isoflurane 1000 mg/g (250 mL) |
Levobupivacaine Fresenius Kabi 2.5 mg/mL | Fresenius Kabi Nederland b.v., Huis ter Heide, Netherlands | AWA 0611 | Levobupivacaine 2.5 mg/mL solution for injection (10 mL) |
Morfine HCI CF 10 mg/mL | Centrafarm B.V., Breda, Netherlands | RVG 50836 | Morphine hydrochloride 10 mg/mL (1 mL) |
Narketan 10 | Vetoquinol B.V., Breda, Netherlands | vm08007/4090 | Ketamine 10 mg/mL (10 mL) |
Propofol 10 mg/mL | Fresenius Kabi Nederland b.v., Huis ter Heide, Netherlands | RVG 110627 | Propofol 10 mg/mL emulsion for injection or infusion (50 mL) |
Rimadyl | Zoetis B.V., Capelle a/d Ijssel, Netherlands | REG NL 10101 | Carprofen 50 mL/mL for injection (20 mL) |
Sufentanil-hameln 50 mcg/mL | Hameln pharma gmbh, Hameln, Germany | 4260016653249 | Sufentanil citrate 50 mcg/mL for injection |
Trazadone EG 100 mg | EG (Eurogenerics) NV Heizel, Brussel, Belgium | BE439607 | Trazadone hydrochloride 100 mg/tablet |