Трехмерное цифровое предоперационное планирование остеосинтеза переломов дистального отдела лучевой кости

Пациенты и методы. Протокол исследования был одобрен нашим Институциональным наблюдательным советом. Оценивали 30 запястий 30 пациентов с переломами дистального отдела лучевой кости, которым был проведен остеосинтез с использованием блокирующих пластин (19 женщин, 11 мужчин; возрастной диапазон 23-89 лет, средний возраст 59,5 лет). Пациентов исключали из исследования, если они сообщали о травмах руки в анамнезе. Пациенты были разделены на две группы: 15 пациентов в группе планирования использовали наше программное обеспечение для 3D-цифрового предоперационного планирования, а 15 пациентов в контрольной группе использовали стандартную предоперационную оценку на обычных рентгенограммах и КТ. Группы были сопоставимы по возрасту, полу и типам переломов. По данным предоперационной компьютерной томографии переломы классифицировали по системе АО.

Предоперационное планирование В группе планирования было выполнено трехмерное цифровое предоперационное планирование и хирургическое моделирование, чтобы определить репозицию и размещение имплантатов в дополнение к размеру пластины/винта перед операцией. Репозицию и размещение имплантатов моделировали с помощью программного обеспечения, недавно разработанного авторами (Zed-Trauma, LEXI Co., Ltd. Токио, Япония). Планирование с использованием этого программного обеспечения основано на цифровых изображениях и коммуникациях в медицине (DICOM) данных компьютерной томографии. Все пациенты группы предоперационного планирования прошли пред- и послеоперационную компьютерную томографию, чтобы сравнить запланированную и послеоперационную форму репозиции и размещение имплантата. КТ состояла из смежных участков толщиной 1 мм. Программное обеспечение позволяет хирургам 1) визуализировать смещение перелома, 2) смоделировать репозицию отломков, 3) установить пластину и винты, 4) отрегулировать размеры имплантатов и 5) проверить форму после репозиции и установки имплантата путем измерения анатомической формы (рис. 1 и 2). После импорта изображений DICOM в программу было создано 3D-изображение дистального отдела лучевой кости. Каждый перелом дистального отдела лучевой кости был сегментирован в соответствии с основными фрагментами перелома с использованием функции разреза. Каждый отломок репозиционировали в соответствии с линиями перелома. После репозиции отломков форму кости проверяли в трех измерениях. Вправление фрагмента было выполнено для восстановления ладонного наклона и радиального наклона, с шагом менее 2 мм для внутрисуставного смещения по рентгенограмме запястья здоровой стороны. При моделировании имплантации ладонной блокирующей пластины использовались 3D-шаблоны с переменными размерами пластин и винтов. В этом исследовании использовалась стопорная пластина Stellar II (HOYA Technosurgical, Inc., Токио, Япония). Эта система пластин имеет малый, средний и большой размеры по ширине, а также короткие и длинные размеры по длине пластины. Доступны винты длиной от 10 до 24 мм для дистального отдела (диаметр 2,4 мм) и от 10 до 20 мм для проксимального отдела (диаметр 2,6 мм). В программу были установлены компьютерные модели имплантатов разного размера. Размер пластины выбирали таким образом, чтобы максимально покрыть дистальный отломок и не превысить ширину дистального отдела лучевой кости. Планы были сделаны хирургом одной рукой. После планирования остеосинтез был выполнен под общей анестезией. Во время операции оператор выполнил репозицию и размещение пластины, сравнивая изображения дооперационного плана и рентгеноскопии. Хирурги пытались воспроизвести запланированное положение имплантата, проверяя расстояния от края имплантата до края лучевой кости при рентгеноскопии. Размеры винтов определялись интраоперационным измерением в соответствии с предоперационным планом. Для винтовой фиксации использовали направляющий блок для введения дистальных винтов.

В контрольной группе предоперационное планирование осуществлялось с использованием обычных рентгенограмм в задне-передней и боковой проекциях. На основании рентгеновского снимка был выбран размер пластины с использованием стандартного шаблона. После планирования остеосинтез был выполнен под общей анестезией так же, как и в группе плана. Операции проводились несколькими ординаторами и стипендиатами под наблюдением кистевого хирурга.

Оценки Запланированные размеры имплантата сравнивались с фактическими размерами, использованными при операции в группе плана. Отверстия под винты были пронумерованы от 1 до 8 для дистального отдела (в малой и средней пластине по 7 отверстий, а для большого по 8 отверстий) и от 1 до 3 для проксимального. Фактически выбранные длины винтов были записаны в соответствии с номером винта.

Чтобы оценить точность анатомической репозиции, ладонный наклон и радиальный наклон послеоперационных рентгеновских снимков запястий сравнивали с таковыми для здоровой стороны запястья как в контрольной, так и в контрольной группах. Задне-передний вид был получен при согнутом локтевом суставе под углом 90°, локтевой кости перпендикулярно плечевой кости и предплечье в пронированном положении. Боковой вид был получен с согнутым в локтевом суставе под углом 90° и приведенным к туловищу. Запястья находились в нейтральном положении, без сгибания, разгибания или отклонения в любом ракурсе. Волярный наклон измеряли в боковой проекции. Угол между линией, проходящей вдоль дистальной суставной поверхности лучевой кости, и линией, перпендикулярной продольной оси лучевой кости на краю сустава, измеряли как ладонный наклон. Радиальный наклон измеряли в задне-передней проекции. Угол между одной линией, соединяющей кончик шиловидного отростка лучевой кости и локтевую сторону дистального отдела лучевой кости, и второй линией, перпендикулярной продольной оси лучевой кости, измеряли как радиальный наклон. Эти радиологические параметры были измерены хирургом одной рукой. Кроме того, предоперационное планирование и послеоперационное вправление сравнивали путем измерения ладонного и радиального наклона 3D-изображений в группе планирования (рис. 3). Ось радиуса была скорректирована. Угол между линией от дорсального края до ладонного края лучевой кости и линией, перпендикулярной продольной оси лучевой кости, измеряли как трехмерный ладонный наклон. Угол между линией от кончика шиловидного отростка лучевой кости до локтевой поверхности дистального отдела лучевой кости и линией, перпендикулярной продольной оси лучевой кости, измеряли как трехмерный радиальный наклон.

Статистический анализ Результаты выражены как среднее +/- стандартное отклонение. Для оценки точности анатомической редукции использовали коэффициент внутриклассовой корреляции (ICC). Значения ИКК рентгенологических параметров (ладонный наклон и радиальный наклон) между запястьями здоровой и поврежденной сторон после операции оценивали как в основной, так и в контрольной группах. Кроме того, в группе планирования оценивали ICC 3D-измерений между предоперационным планом и послеоперационными 3D-изображениями.

Для точности выбора имплантата оценивали ICC для длины винтов между предоперационным планом и фактическим выбором. Согласно предыдущей рекомендации12, ICC менее 0,40 считалась плохой воспроизводимостью, от 0,40 до 0,59 — средней, от 0,60 до 0,74 — хорошей, а от 0,75 до 1,00 — отличной. Различия между предоперационным планом и послеоперационными редукциями, здоровой стороной и поврежденной стороной после операции анализировали с помощью парного t-критерия. Значения P <0,05 считались значимыми. Все анализы проводились с использованием SPSS версии 13.0 (SPSS, Чикаго, Иллинойс, США).