עבודה זו מתארת טכניקה כירורגית חדשנית להשתלה חוץ-קפסולרית של שתל מותאם אישית, מודפס תלת מימדי, משמר מפרקים. טיפול חדשני זה נועד להחזיר את יציבות הירך אצל כלבים בוגרים צעירים הסובלים מדיספלזיה של מפרק הירך על ידי שחזור ייחודי של הצורה האנטומית של השפה האצטבולרית של מפרק הירך.
דיספלסיה של מפרק הירך גורמת לנכות משמעותית אצל כלבים. אפשרויות הטיפול מוגבלות לטיפול פליאטיבי (למשל, שיכוך כאבים, פעילות גופנית, שינויים באורח החיים ובקרת משקל) או ניתוחים פולשניים כגון אוסטאוטומיה של האגן וארתרופלסטיקה כוללת של מפרק הירך. לפיכך, קיים צורך עז שלא נענה לפתרון יעיל וידידותי לכלבים המשפר את איכות חייו של חברו הטוב ביותר של האדם. אנו ממלאים את הפער הטיפולי הזה על ידי הצעת שתל ירך מינימלי טראומטי וחוץ-מפרקי, ספציפי לכלב, מודפס תלת מימדית (3DHIP) המשחזר את יציבות מפרק הירך. הטיפול הכירורגי באמצעות שתל 3DHIP הוא פחות פולשני מאוסטיאוטומיה וניתן לבצעו באופן דו צדדי בפגישה כירורגית אחת. שתל 3DHIP מרחיב את השפה האצטבולרית הגבית של מפרק הירך הדיפלסטי ובכך מגדיל את כיסוי ראש הירך ומעכב סובלוקסציה של המפרק עם החלמה מהירה. גישה מספקת לשפה האצטבולרית הגבית ולגבול הגחון של הגוף האיליאק יחד עם התאמה וקיבוע אופטימליים של השתל הם שלבי מפתח להשתלת 3DHIP מוצלחת ומרמזים על הצורך בגישה ספציפית. המאמר הנוכחי נועד להציג טכניקה כירורגית חדשנית זו עם טיפים וטריקים כמדריך כירורגי להשתלת שתל 3DHIP בכלבים הסובלים מדיספלסיה של מפרק הירך.
דיספלסיה של מפרק הירך (HD) אצל כלבים מתבטאת בשל התאמה לא טובה בין שקע הירך (אצטבולום) לבין ראש הירך וכתוצאה מכך סובלוקסציה של מפרק הירך. היא פוגעת בעיקר בכלבים צעירים מגזעים בינוניים עד גדולים, וכתוצאה מכך הידרדרות סחוס המפרקים, ובסופו של דבר, דלקת מפרקים ניוונית חמורה (OA) המובילה לכאבים כרוניים ואיכות חיים נמוכה 1,2. השכיחות הכוללת של דיספלסיה של מפרק הירך בכלבים היא 15.56%, אשר משתנה במידה רבה בהתאם לגזע ומערכות סיווג 3,4.
מלבד שינויים באורח החיים, מטופלים בתרופות אנטי דלקתיות ומשככי כאבים כדי לשלוט בכאב ולשמור על ניידות4. במקרה של רפיון הירך אצל כלבים בוגרים צעירים, המוצא הכירורגי היחיד הוא אוסטאוטומיה כפולה (DPO) או משולשת של האגן (TPO), הליך הכולל שניים או שלושה חתכים מלאים של עצמות האגן כדי להרחיב את כיסוי ראש הירך. עם זאת, סיבוכים לאחר אוסטאוטומיה נפוצים ואת ההתקדמות של OA עדיין נצפתה 5,6,7,8,9. לאחר שהתפתחו OA חמור וכאב כרוני, רק ניתוחים מורכבים בעלי השפעה גבוהה כמו החלפת מפרק ירך מלאה (THR) או כריתת ראש וצוואר הירך (FHO) נותרו10. עם זאת, FHO מציג תוצאות פחות טובות בכלבים מגזעים גדולים ומחייב פיזיותרפיה ממושכת לשיקום תפקוד הגפיים11. יתר על כן, THR מאתגר מבחינה טכנית וקשור באופן אינהרנטי לסיבוכים חמורים 12,13,14. לכן, טיפול יעיל בדיספלסיה של מפרק הירך המחייב ניתוח בעצימות נמוכה בלבד ועם סיכון סיבוכים נמוך יותר נדרש לפני ששלב סופי זה מושג.
שתל הירך המותאם אישית (3DHIP) המודפס בתלת מימד (3DHIP) הוא טיפול ראשון מסוגו לדיספלסיה של מפרק הירך הכלבי שפותח מתוך כוונה להציע שתל טראומטי מינימלי ספציפי לכלב המשחזר את יציבות מפרק הירך. הטכניקה כוללת שתל טיטניום לטיפול בעיקר במטופלים צעירים (6 חודשים עד שנתיים) עם מפרק ירך לא מתפקד המראה רפיון ירך דרגה B (גבולית) עד D (בינונית) על פי Fédération Cynologique Internationale (FCI)15. לאחר הדמיית טומוגרפיה ממוחשבת (CT) של המפרק הדיפלסטי, מתוכנן שתל העוקב אחר האנטומיה הספציפית של מפרק הירך באופן מותאם אישית כדי להאריך את השפה האצטבולרית הגבית, ובכך למנוע סובלוקסציה של מפרק הירך ולהחזיר את יציבות מפרק הירך.
מחקר קודם של גופות כלבים גילה כי השתל שיפר את כיסוי ראש הירך והדגים כישלון תחת כוח פגיעה של 1,330 ± 320 ניוטון16. לאחר מכן, מחקר פיילוט עם כלבי ניסוי הדגים כיסוי ראש עצם הירך משופר, רפיון מופחת בירך ונשיאת משקל מוגברת על ידי ניתוח לוחית כוח. יתר על כן, בדיקת הירכיים ההתערבוות לאחר 6 חודשים לאחר ההשתלה גילתה נפח תקין ומשטח חלק הן של ראש הירך והן של סחוס האצטבולום, המלווה בהיפרטרופיה של קפסולות המפרק בהתבסס על הערכות גסות והיסטולוגיות17. לאחר אישור היעילות והבטיחות של השתל ותפיסת הטיפול, בוצע בירור קליני על כלבים בבעלות הלקוח הסובלים מדיספלסיה של מפרק הירך. המחקר קצר הטווח גילה כי היתרונות של שתל הארכת שפה אצטבולרית מודפס בתלת-ממד הם התאמה אישית וטובה של השתל לאצטבולום המשקם את יציבות מפרק הירך, הפחתת פעילויות הקשורות לכאב והליך כירורגי בעל השפעה נמוכה18. יישום השתל דורש גישה לאספקט הגחוני של הגוף האיליאק ולאספקט הקרניודורסלי של מפרק הירך. במאמר זה, אנו מתארים את התכנון הכירורגי וההליך הכירורגי שלנו עם גישה קרניודורסלית שונה למפרק הירך כמדריך להשתלת 3DHIP בכלבים שנפגעו מדיספלסיה של מפרק הירך.
הארכת שפה אצטבולרית באמצעות שתל 3DHIP מספקת יתרונות על פני טיפולים כירורגיים קונבנציונליים לדיספלסיה של מפרק הירך הכלבי והראתה תוצאות מבטיחות להגדלת הכיסוי של מפרק הירך הדיפלסטי ורפיון ירך הפוך במעקב לטווח קצר17,18. פרסום זה נועד להציג את הטכניקה הכירורגית עם טיפים וטריקים כמדריך כירורגי להשתלת שתל 3DHIP בכלבים שנפגעו מדיספלסיה של מפרק הירך.
בחירת מועמדים למיקום שתל 3DHIP – כלבים צעירים בגילאי 6 עד 24 חודשים עם דיספלסיה קלינית של מפרק הירך המסומנת ברפיון מפרק הירך (FCI דרגה B-D) עם בדיקת סובלוקסציה אורטולנית חיובית הם מועמדים מתאימים. יש לסגור את לוחית הגידול האצטבולרית המשולשת ורצוי שלא תהיה דלקת מפרקים ניוונית בהדמיית CT אם כי מתקבלים אוסטאופיטים קלים עד 2 מ”מ. כלבים עם ירכיים לוקסואידים עם לוקסציה כמעט מלאה של ראש הירך אינם מתקבלים למיקום שתל 3DHIP בגלל ההתקדמות המהירה של דלקת מפרקים ניוונית, חוסר היכולת של ראש הירך לנוע לתוך האצטבולום, והמרה מוקדמת צפויה להחלפת מפרק ירך מלאה.
ישנם כמה שלבים קריטיים בתוך הטכניקה הכירורגית.
עיצוב שתלים
בהתחשב בעיצוב האישי של שתלי 3DHIP, הערכה טרום ניתוחית של מפרק הירך הדיפלסטי באמצעות סריקת CT היא חובה לחלוטין. בנוסף לקביעת גודל השתל הנכון והמיקום הנכון של אוגן האיליאל הגחוני, במיוחד ניתן לקבוע את כמות הארכת השפה האצטבולרית הדרושה כדי לספק כיסוי מספיק של ראש הירך.
גישה כירורגית
שלב קריטי במהלך הניתוח הוא חשיפה מספקת של השפה האצטבולרית הגבית וגבול הגחון של הגוף האיליאק הקאודלי לצורך מיקום השתל. הגישה הניתוחית לגוף האיליאק ולהיבטים הקרניודורסליים של מפרק הירך בהשתלת 3DHIP שונה מהגישות הקונבנציונליות22. בטכניקה המוצגת הושמטה אוסטאוטומיה טרוכנטרית ובוצעה טנוטומיה גלוטלית עמוקה תוך שמירה על שרירי הגלוטאל השטחיים והאמצעיים. בכך, נמנע הסיכון לסיבוכים הקשורים לאוסטאוטומיה טרוכנטרית 23,24,25 כגון עיכוב או אי איחוד ותהליך ההחלמה הואץ. בנוסף, ניתן להשתמש בגישה קרניאודורסלית מותאמת זו במגוון גילאים, גזעים וגדלים של כלבים ללא כל השינויים הדרושים. יש לציין כי לא דווח על סיבוכים הקשורים לגישה הניתוחית שהוצגה.
מיקום נכון של השתל
למרות ששתל הירך המודפס בתלת-ממד בהתאמה אישית מתוכנן להתאים באופן מושלם לאנטומיה האצטבולרית הייחודית של כל כלב, מיקום שתל לא מושלם עם סטייה קרניוקודלית של 4-5 מ”מ למיקום היעד המתוכנן עדיין נצפה בקבוצה הראשונה של כלבים שאולי קשורה לעקומת הלמידה עם הטכניקה18. האוגן האיליאלי הגחוני של חלק חיבור העצם של שתל 3DHIP מאפשר מיקום מדויק יותר, במיוחד בכיוון הדורסו-ונטרלי. עם זאת, בשל המיקום האקסטרה-קפסולרי של השתל, עדיין קשה להשיג מיקום שתל מושלם; הקצה הפנימי של האצטבולום מוסתר על ידי הממברנה הסינוביאלית. יתר על כן, היווצרות אוסטאופיטים בזמן ההובלה של ייצור השתל עשויה להשפיע על מיקום השתל הנכון. כדי להבטיח מיקום שתל מדויק בהתאם לתוכנית טרום הניתוחית, נדרש כיום אימות באמצעות פלואורוסקופיה תוך ניתוחית. כמו כן, צפוי כי עם ניסיון מוגבר, הדיוק של מיקום השתל יקטן עוד יותר מתחת למיקום מדויק של 1-2 מ”מ. בעתיד, ניתוח מונחה באמצעות מדריכי תרגיל כירורגיים מודפסים בתלת ממד עשוי לייתר את הצורך בפלואורוסקופיה.
טכניקה זו יש גם כמה מגבלות. תוצאות קודמות לטווח קצר מצביעות על רוחב פס רחב של אנטומיות ירך שונות שניתן לטפל בהן באמצעות שתלי 3DHIP. בעוד שממצאי המחקר ארוך הטווח עדיין אינם זמינים, מומלץ לשקול השתלת 3DHIP לכלבים שאינם מראים סימנים של דלקת מפרקים ניוונית (OA) או שיש להם רק דרגה קלה של OA במפרקי הירך שלהם. מיקום שתל 3DHIP נועד להאט ביעילות את התקדמות הידרדרות מפרק הירך. יש לשלול כלבים עם ירכיים לוקסואידים וניוון ירך בינוני עד חמור כפי שנקבע בהערכה שלפני הניתוח.
בהשוואה להשתלת 3DHIP, ניתוחים קונבנציונליים לטיפול בדיספלסיה של מפרק הירך הכלבי כגון DPO/TPO מציבים אתגרים רבים יותר, במיוחד בהליך דו-צדדי חד שלבי ו / או בכלבי ענק בשל אופיים הפולשני הכולל שניים או שלושה אוסטאוטומיות אגן 5,6,7,26. לכן, כלבים עם HD דו-צדדי יכולים להפיק תועלת מהארכת שפה אצטבולרית באמצעות שתל 3DHIP; הוא מספק הליך דו-צדדי חד-שלבי יעיל ופולשני נמוך. בנוסף, השתלת 3DHIP מסייעת לחסוך זמן יקר ויכולה למנוע התפתחות נוספת של OA שעלולה להתרחש בהליכים דו-צדדיים דו-שלביים.
לסיכום, השימוש בשתל 3DHIP המוצג להארכת השפה האצטבולרית הגבית מציג הבטחה משמעותית כטיפול כירורגי אלטרנטיבי לדיספלסיה של מפרק הירך בכלבים. במיוחד, האפשרות להציע הליך דו-צדדי חד-שלבי יעיל ופולשני נמוך לכלבים עם דיספלסיה דו-צדדית של מפרק הירך ורפיון היא יתרון עצום לטיפולים האלטרנטיביים הנוכחיים. מעקב נוסף אחר טכניקה חדשה זו במעקב לטווח בינוני וארוך הוא חובה.
The authors have nothing to disclose.
המחקר הנוכחי נתמך בעיקר כספית על ידי הקרן Vrienden Diergeneeskunde Universiteit Utrecht; MT קיבלה מימון ארוך טווח מהאגודה ההולנדית לדלקת פרקים (LLP22); FV ו- JM ממומנים על ידי Eurostars Project E115515 – 3DHIP. IK הוא בעל מלגה מהפקולטה לרפואה וטרינרית, אוניברסיטת קסטסרט, תאילנד.
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 |