4DCT Imaging for forbedret diagnose og behandling av leddbåndskader (4DCT)

Mål 1:

40 kadaveriske underarms-/håndprøver vil bli hentet fra Mayo Clinic Anatomical Bequest-programmet. 10 vil bli brukt til å avgrense ligamentskademodellen og 30 vil bli brukt som følger. Prøvene vil gjennomgå radiografisk screening og vil bli ekskludert fra studien hvis de har tegn på brudd, beintraumer, betydelige leddgiktsforandringer eller tidligere operasjoner. Senene vil bli belastet. Det gjenværende bløtvevet vil bli dissekert fra den proksimale ulna og radius. Polymetylmetakrylat (PMMA) harpiks vil bli brukt til å feste den proksimale radius og ulna i en sirkulær akrylfeste. Den tilpassede håndleddsbevegelsessimulatoren ble designet for å generere muskelassisterte fleksjon-ekstensjon og radial-ulnar avviksbevegelser og er CT-kompatibel. Hver sene vil bli dynamisk belastet med en konstant 10 N, opprettholdt gjennom hele bevegelsen under følgende forhold: håndleddsfleksjon-ekstensjon og radial-ulnar deviasjon. Hånden vil festes i et grep som er koblet til en programmerbar lineær aktuator. Den lineære aktuatoren driver grepet frem og tilbake langs x-aksen med fri bevegelse langs z-aksen. Den lineære aktuatoren vil bli programmert til å tillate håndleddet å utføre en full radial-ulnar eller fleksjon-ekstensjonsbevegelse med 30 grader/sek. som simulerer in vivo håndleddsbevegelseshastigheter. En bevegelsessyklus er omtrent 2 sekunder. Håndleddet vil bli syklet 100 ganger i fleksjon-ekstensjon før hver testtilstand. Et statisk CT-bilde vil bli tatt i nøytral stilling. Deretter vil hvert håndledd bli avbildet ved bruk av 4DCT under fleksjon-ekstensjon og radial-ulnar deviasjon, under følgende forhold: intakt (kontroll), volar SLIL-kutt, membranøst SLIL-kutt, dorsal SLIL-kutt, radioscaphocapitate ligament-kutt og langt radiolunate ligament-kutt .

Mål 2:

4DCT-skanning vil bli utført bilateralt på 60 pasienter (30 menn, 30 kvinner) med ensidig SLIL-skade som er planlagt å gjennomgå et kirurgisk inngrep. I tillegg vil pasienter ha pre-kirurgisk volar og dorsal artroskopisk bekreftelse av ligamentskade, kategorisert av Geissler og European Wrist Arthroscopy Society (EWAS) klassifikasjoner; videoopptak av artroskopien vil bli innhentet for senere analyse. PRWE- og VAS-spørreskjemaer vil bli utfylt ved 4DCT-besøket for det skadde håndleddet og Total Patient Rated Wrist Evaluation (PRWE)-score (sum av smerte- og funksjonssubskalaer) og sammensatt endring i Visual Analog Pain Scale (VAS)-score brukt i analysen . 4DCT håndleddsdata vil bli innhentet mens forsøkspersonene utfører fleksjon-ekstensjon og radial-ulnar avvik. Den dynamiske bildesekvensen vil bli behandlet med eksisterende programvareverktøy for å oppnå beregninger som beskriver de interosseøse avstandene mellom leddoverflatene til scaphoid, lunate og radius, under bevegelsessyklusene. Gitt vanskeligheten med å diagnostisere SLIL-skade, blir det uskadde kontralaterale håndleddet ofte brukt som en "kontroll" for sammenligning av leger; derfor vil forskjellen i høyre/venstre metrikk bli brukt i studien.

Mål 3:

De samme 60 pasientene (se mål 2) vil bli evaluert. Kirurger vil vurdere pre-kirurgiske scapholunate interosseus avstander (kvantifisert ved hjelp av 4DCT i mål 2) og dokumentere en behandlingsplan for å adressere den spesielle skaden. Deretter vil 4DCT-baserte behandlingsplaner sammenlignes med artroskopisk evaluering (oppnådd i Mål 2); eventuelle eksisterende røntgenbilder av håndleddet (f.eks. AP, lateral, stress-visninger) og MR-er kan også brukes i denne sammenligningen. Kirurgen vil deretter velge og utføre den målrettede kirurgiske intervensjonen basert på både 4DCT og artroskopiske funn. 4DCT vil bli utført, og PRWE og VAS fullført av pasienter 1 år postoperativt; kvantifisering av radioskafoide kontaktmønstre vil bli vurdert under bilateral håndleddsfleksjon-ekstensjon og radial-ulnar avvik for å avgjøre om normale bevegelsesmønstre gjenopprettes.