Bolezenska stanja, ki povzročajo nestabilnost hrbtenice, so pogosto zdravljena z zatrjevanjem vretenc na podlagi kirurškega posega z vstavljanjem pedikularnih vijakov. Obstoječe metode za predoperativno načrtovanje temeljijo le na geometrijskih lastnostih vretenčni struktur (tj. oblika), ne upoštevajo pa strukturnih lastnosti (tj. pojavnost). V tem članku predlagamo novo avtomatsko metodo za računalniško podprto predoperativno načrtovanje velikosti in vstavitvene trajektorije pedikularnih vijakov v prsnem predelu hrbtenice. Predlagana metoda izlušči geometrijske lastnosti vretenčnih struktur preko parametričnega modeliranja vretenčnih teles in pediklov v treh dimenzijah (3D) ter jih združi z njihovimi strukturnimi lastnostmi, ki so ovrednotene preko pripadajočih slikovnih intenzitet v računalniško tomografskih (CT) slikah ob upoštevanju priporočil za načrtovanje pedikularnih vijakov. Metodo smo ovrednotili na 81 pediklih, pridobljenih iz 3D CT slik 11 bolnikov, ki so bili napoteni na operacijski poseg z vstavitvijo pedikularnih vijakov. V vidika povprečne absolutne razlike (MAD) in pripadajočega standardnega odklona (SD), je natančno modeliranje vretenčnih teles (0,39 ± 0,31 mm) in pediklov (0,31 ± 0,25 mm) v 3D priskrbelo ustrezen okvir za določanje 3D modele pedikularnih vijakov. Pri primerjavi avtomatsko pridobljenih ter ročno določenih načrtovanj vstavitve pedikularnih vijakov smo zaznali visoko ujemanje, in sicer (MAD ± SD) 0,4 ± 0,4 mm za premer vijaka, 5,8 ± 4,2 mm za dolžino vijaka, 2,0 ± 1,4 mm za presečiščno točko pedikla ter 7,6 ± 5,8º za vstavitvene naklone vijaka. Poleg tega smo zaznali statistično pomemben prirastek v pritrdilni moči vijaka v višini 48 ± 26% pri 99% primerov v prid predlagane avtomatske metode.
COBISS.SI-ID: 11250260
Učvrstitev vretenc s pedikularnimi vijaki je najbolj pogosta stabilizacijska tehnika v kirurgiji hrbtenice. V tej retrospektivni raziskavi predstavljamo primerjavo ročnega in računalniško podprtega predoperacijskega načrtovanja velikosti in vstavitvene trajektorije pedikularnih vijakov v tridimenzionalnih (3D) računalniško tomografskih (CT) slikah deformacij prsne hrbtenice. Ročno načrtovanje velikosti in vstavitvene trajektorije pedikularnih vijakov sta opravila dva hrbtenična kirurga s programsko opremo za predoperacijsko načrtovanje kirurških posegov, medtem ko je računalniško podprto načrtovanje potekalo na podlagi avtomatske obdelave in analize slik ter maksimizacije pritrdilne moči vijaka. Na ta način smo pridobili parametre velikosti (premer in dolžina) ter vstavitvene trajektorije (presečiščna točka pedikla, naklon v stranski ravnini, naklon v prečni ravnini) za 316 pedikularnih vijakov iz 3D CT slik 17 bolnikov z deformacijami prsne hrbtenice. Analiza parametrov pedikularnega vijaka, pridobljenih z dvema ročnima in enim računalniško podprtim načrtovanjem, je pokazala na statistično pomembno razliko v velikosti (p ( 0,05) in vstavitveni trajektoriji (p ( 0,001) vijakov. Računalniško podprto načrtovanje je predlagalo širše (p ( 0,05) in daljše (p ( 0,001) vijake z večjo normalizirano pritrdilno močjo (p ( 0,001). Primerjava je pokazala na skladnost ročnega in računalniško podprtega načrtovanja velikosti in vstavitvene trajektorije pedikularnih vijakov, razen pri naklonih vijakov v stranski ravnini, saj je ročno načrtovanje bolj sledilo vstavitveni tehniki, imenovani “naravnost-naprej”, računalniško podprto načrtovanje pa anatomski vstavitveni tehniki. Računalniško podprto načrtovanje je bilo povezano z večjo pritrdilno močjo in zato večjo izvlečno silo vijakov, poleg tega pa je tudi bolj ponovljivo in zanesljivo od ročnega.
COBISS.SI-ID: 11678804
Fuzija hrbtenice v kombinaciji z pričvrstitvijo vretenc z vstavitvijo pedikularnih vijakov je med najbolj pogostimi izbirami za kirurško zdravljenje različnih deformacij hrbtenice. Natančnost vstavljanja pedikularnih vijakov je neposredno povezana z rezultatom kirurškega posega, vendar pa je ročno načrtovanje velikosti in vstavitvene trajektorije pedikularnih vijakov časovno zamudno opravilo. V tem članku predlagamo novo avtomatsko metodo za optimalno načrtovanje velikosti in vstavitvene trajektorije pedikularnih vijakov, ki temelji na tako geometrijskih (tj. morfometrija) in anatomskih (tj. kostna mineralna gostota) lastnostih vretenc za maksimizacijo pritrdilne moči vijakov. Velikosti in trajektorije 61 pedikularnih vijakov, določenih z avtomatsko metodo v računalniško tomografskih slikah devetih bolnikov, so bile skladne s predoperativnimi načrti, ki jih je ročno izdelal hrbtenični kirurg (povprečna razlika 0,6 mm za premer, 4,0 mm za dolžino, 1,7 mm za prehod pedikla ter 6,1º za vstavitveni naklon vijaka), medtem ko je bila povečana pritrdilna moč prisotna pri 50 primerih (82 %).
COBISS.SI-ID: 11453012