Computerbaseret algoritme for patientspecifikke implantater til kranioplastik hos patienter med kraniedefekter (CAPSID)

Patienter med kraniedefekter efter kraniotomi, f.eks. tumorresektion, hovedtraume, slagtilfælde, har brug for en reimplantation af knoglen efterfølgende. I nogle tilfælde kan deres egen knogle ikke genimplanteres på grund af infektion, tumorinfiltration, beskadigelse af knoglen eller aseptisk knoglenekrose. I disse tilfælde skal et patientspecifikt implantat (PSI) designes til at passe ind i patientens kraniedefekt. Adskillige materialer bruges i øjeblikket såsom titanium, poly-ether-ether-keton (PEEK) eller poly-methylmethyl-acrylat (PMMA) til PSI-fremstilling. I øjeblikket er PSI kommercielt tilgængelige fra forskellige virksomheder (DePuy Synthes®, EOS®, Xilloc®). Bortset fra de høje omkostninger ved kommercielt tilgængelig PSI, tager det normalt flere uger, før den designede og fremstillede PSI er leveret til hospitalet klar til reimplantation.

På den anden side blev en metode til softwarebaseret PSI-design og intraoperativ fremstilling af PSI'en under sterile forhold beskrevet af Stieglitz et al. Denne metode bruges i dag i hverdagsklinikker i neurokirurgisk afdeling i Bern. Kort opsummeret er designet af PSI baseret på den præoperative CT-scanning af patientens hoved med kraniedefekten, billeddatasættet uploades og behandles med IPlanNet software fra BrainLab®. Ved hjælp af softwaren designes og printes en 3D-model af en negativ form af PSI. I operationsrummet fremstilles PSI'en under sterile forhold ved hjælp af PSI-formen. Designet af PSI-formen ved hjælp af IPlanNet er krævende og tager nogle få timer afhængigt af kompleksiteten af ​​den sag, der skal designes. I visse tilfælde er nøjagtigheden af ​​den fremstillede PSI-skimmel ikke optimal, så kirurgen intraoperativt må tilpasse sig unøjagtigheden for at opnå de bedste kosmetiske og funktionelle resultater på bekostning af operationens varighed, en kendt risikofaktor for postoperativ sårinfektion og andre perioperative komplikationer.

Derfor har efterforskerne udviklet en automatiseret computerbaseret algoritme til PSI-design (CAPSID). Ved hjælp af dette værktøj kan en nøjagtig PSI og dens tilsvarende skimmelsvamp beregnes og designes baseret på den præoperative CT-scanning af patienten inden for 5-15 minutter, og den tilsvarende skimmelsvamp kan udskrives. Dette trin er automatiseret og dermed uafhængigt af neurokirurgernes erfaring og færdigheder i 3D-behandlingssoftware. Formen kan anvendes til intraoperativ fremstilling af implantatet under sterile forhold på den almindelige måde som beskrevet ovenfor. De mulige fordele ved den kliniske etablering af denne procedure ville være en højere nøjagtighed af PSI sammenlignet med den konventionelle PSI-fremstillingsmetode med bedre kosmetiske resultater, lavere omkostninger og hurtigere tilgængelighed og produktion, hvilket fører til kortere ventetid for patienten, og som en konsekvens heraf. af den højere nøjagtighed, hvilket fører til kortere operationstid, med en reduktion af risikoen for operative uønskede hændelser for patienten. Ydermere kunne beviset for gennemførlighed af denne nye metode føre til nye koncepter inden for computerbaserede patientspecifikke implantater i moderne medicin generelt. Et klinisk forsøg er nødvendigt for at bevise fordelene og gennemførligheden af ​​efterforskernes koncept for computerbaseret algoritme for PSI-design (CAPSID) for patienter med kraniedefekter.