4DCT-Bildgebung zur verbesserten Diagnose und Behandlung von Bandverletzungen am Handgelenk (4DCT)

Ziel 1:

40 Unterarm-/Hand-Kadaverproben werden aus dem anatomischen Vermächtnisprogramm der Mayo-Klinik erhalten. 10 wird verwendet, um das Bandverletzungsmodell zu verfeinern, und 30 wird wie folgt verwendet. Die Proben werden einem radiologischen Screening unterzogen und von der Studie ausgeschlossen, wenn sie Anzeichen einer Fraktur, eines Knochentraumas, signifikanter arthritischer Veränderungen oder früherer Operationen aufweisen. Die Sehnen werden belastet. Die verbleibenden Weichteile werden von der proximalen Ulna und dem Radius präpariert. Polymethylmethacrylat (PMMA)-Harz wird verwendet, um den proximalen Radius und die Ulna in einer kreisförmigen Acrylhalterung zu befestigen. Der benutzerdefinierte Handgelenksbewegungssimulator wurde entwickelt, um muskelunterstützte Flexions-Extensions- und Radial-Ulnar-Deviationsbewegungen zu erzeugen und ist CT-kompatibel. Jede Sehne wird dynamisch mit konstanten 10 N belastet, die während der gesamten Bewegung unter den folgenden Bedingungen beibehalten werden: Handgelenk-Flexion-Extension und Radial-Ulnar-Deviation. Die Hand wird in einem Griff fixiert, der mit einem programmierbaren Linearantrieb verbunden ist. Der lineare Aktuator treibt den Griff entlang der x-Achse mit freier Bewegung entlang der z-Achse vor und zurück. Der lineare Aktuator wird so programmiert, dass er dem Handgelenk ermöglicht, eine vollständige Radial-Ulnar- oder Flexion-Extension-Bewegung mit 30 Grad/Sekunde auszuführen, was in vivo-Bewegungsgeschwindigkeiten des Handgelenks simuliert. Ein Bewegungszyklus dauert ungefähr 2 Sekunden. Das Handgelenk wird vor jeder Testbedingung 100 Mal in Flexion-Extension bewegt. Ein statisches CT-Bild wird in neutraler Haltung aufgenommen. Dann wird jedes Handgelenk mit 4DCT während Flexion-Extension und radial-ulnarer Abweichung unter den folgenden Bedingungen abgebildet: intakt (Kontrolle), volarer SLIL-Schnitt, membranöser SLIL-Schnitt, dorsaler SLIL-Schnitt, radioscaphocapitate-Bandschnitt und langer radiolunärer Bandschnitt .

Ziel 2:

Bei 60 Patienten (30 Männer, 30 Frauen) mit einseitiger SLIL-Verletzung, bei denen ein chirurgischer Eingriff geplant ist, werden bilateral 4DCT-Scans durchgeführt. Darüber hinaus erhalten die Patienten eine präoperative volare und dorsale arthroskopische Bestätigung der Bandverletzung, kategorisiert nach Geissler und European Wrist Arthroscopy Society (EWAS) Klassifikationen; Zur späteren Analyse wird eine Videoaufzeichnung der Arthroskopie erstellt. PRWE- und VAS-Fragebögen werden beim 4DCT-Besuch für das verletzte Handgelenk ausgefüllt und der Total Patient Rated Wrist Evaluation (PRWE) Score (Summe der Schmerz- und Funktions-Subskalen) und der zusammengesetzte Change in Visual Analog Pain Scale (VAS) Score, der in der Analyse verwendet wird . 4DCT-Handgelenksdaten werden erhalten, während die Probanden Flexion-Extension und radial-ulnare Abweichung durchführen. Die dynamische Bildsequenz wird mit vorhandenen Softwaretools verarbeitet, um Metriken zu erhalten, die die interossären Abstände zwischen den Gelenkflächen des Kahnbeins, des Mondbeins und des Radius während der Bewegungszyklen beschreiben. Angesichts der Schwierigkeit, eine SLIL-Verletzung zu diagnostizieren, wird das unverletzte kontralaterale Handgelenk von Ärzten oft als „Kontrolle“ zum Vergleich verwendet; Daher wird in der Studie der Unterschied in den Rechts-/Links-Metriken verwendet.

Ziel 3:

Dieselben 60 Patienten (siehe Ziel 2) werden ausgewertet. Die Chirurgen beurteilen die präoperativen skapholunaren Interosseus-Abstände (quantifiziert mit 4DCT in Ziel 2) und dokumentieren einen Behandlungsplan zur Behandlung der jeweiligen Verletzung. Anschließend werden 4DCT-basierte Behandlungspläne mit der arthroskopischen Bewertung (erhalten in Ziel 2) verglichen; vorhandene Röntgenaufnahmen des Handgelenks (z. AP-, Lateral-, Belastungsansichten) und MRTs können ebenfalls in diesem Vergleich verwendet werden. Der Chirurg wird dann den gezielten chirurgischen Eingriff basierend auf 4DCT- und arthroskopischen Befunden auswählen und durchführen. 4DCT wird durchgeführt und die PRWE und VAS werden von den Patienten 1 Jahr nach der Operation abgeschlossen; Die Quantifizierung der Radioskaphoid-Kontaktmuster wird während der bilateralen Flexion-Extension und der radial-ulnaren Abweichung des Handgelenks bewertet, um festzustellen, ob die normalen Bewegungsmuster wiederhergestellt sind.