DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1491620
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39758607
تاريخ النشر: 2024-12-20
المؤلف: Phillip Guirguis وآخرون
الموضوع الرئيسي: طب البيطرة والعظام والأعصاب
نظرة عامة
تبحث الدراسة في تقنية جراحية جديدة لتثبيت العمود الفقري في سلالات الكلاب البراكيسيفالية ذات الذيل الملتوي التي تعاني من تشوهات فقرية خلقية، والتي يمكن أن تؤدي إلى ضغط على الحبل الشوكي وعيوب عصبية مرتبطة. قام المؤلفون بتقييم فعالية الألواح المصنوعة من التيتانيوم المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد وأدلة الحفر في تحليل رجعي لـ 11 كلبًا من مستشفيين مرجعيين. شملت التقييمات بعد العملية فحوصات الأشعة المقطعية لتقييم موضع البراغي باستخدام تصنيف Zdichavsky المعدل والحالة العصبية المقاسة بواسطة مقياس فرانكل المعدل.
أشارت النتائج إلى أن الموضع الأمثل للبراغي (الدرجة I) تم تحقيقه في 63% من البراغي، مع درجات متفاوتة من الاختراق لوحظت في أخرى. ومن الجدير بالذكر أن جميع الكلاب حافظت على وظائفها العصبية أو حسنتها بعد حوالي أسبوعين من الجراحة. تشير النتائج إلى أن هذه التقنية تقدم بديلاً آمناً وفعالاً لتثبيت العمود الفقري، مع تقليل مدة الإقامة بعد العملية ونتائج واعدة على المدى القصير. ومع ذلك، يؤكد المؤلفون على الحاجة إلى مزيد من البحث لتقييم الآثار طويلة المدى وصحة المرضى بشكل عام بعد هذا التدخل الجراحي.
مقدمة
تتناول مقدمة هذه الورقة البحثية التشوهات الفقرية الخلقية السائدة في سلالات الكلاب البراكيسيفالية ذات الذيل الملتوي، وخاصة البلدغ الإنجليزي، والبلدغ الفرنسي، والكلب البغ. تشمل هذه التشوهات الفقرات نصفية الشكل، والفقرات الوتدية، والفقرات على شكل فراشة، والتي يمكن أن تؤدي إلى تشوهات كبيرة في العمود الفقري مثل الحدبة، والجنف، والسكوليوز. إن حدوث هذه التشوهات مرتفع بشكل ملحوظ، حيث تشير التقارير إلى أن النسبة تصل إلى 96% في الكلاب البغ و94% في البلدغ الفرنسي. لا يزال السبب غير واضح، على الرغم من أنه يُقترح أن يكون متعدد العوامل، بما في ذلك العوامل الوراثية وتأثيرات محتملة مسببة للتشوهات. تم ربط متغير وراثي محدد في جين DISHEVELLED 2 بهذه الحالات، وخاصة في السلالات ذات الذيل الملتوي.
تسلط الورقة الضوء أيضًا على الآثار السريرية لهذه التشوهات، والتي يمكن أن تظهر كعيوب عصبية بسبب تضيق قناة الفقرات وعدم الاستقرار، وغالبًا ما تصبح واضحة خلال فترات النمو السريع. تتضمن التدخلات الجراحية عادة تقنيات تثبيت العمود الفقري، والتي تحمل مخاطر الإصابة الناتجة عن العلاج للتركيبات العصبية الوعائية. تهدف التطورات الحديثة، مثل أنظمة الملاحة العصبية وأدلة الحفر المخصصة للمرضى المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد (3D-PSDG)، إلى تعزيز دقة الجراحة وتقليل المضاعفات. تقدم الدراسة نظام تثبيت عمود فقري جديد يستخدم ألواح تيتانيوم مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد مصممة خصيصًا للمرضى، إلى جانب 3D-PSDG لوضع البراغي بدقة، وتقدم نتائج من سلسلة من أحد عشر كلبًا تم علاجهم بهذه الطريقة المبتكرة.
الطرق
تحدد قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يتناول المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، ومعدات، وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية البروتوكولات المتبعة لجمع البيانات، بما في ذلك أي تحليلات إحصائية تم إجراؤها لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم الظروف التجريبية، مثل درجة الحرارة، والمدة، وأي ضوابط تم تنفيذها للتحقق من النتائج. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتوفير إطار شامل لفهم كيفية إجراء البحث، مما يسمح بالتقييم النقدي والتكرار من قبل باحثين آخرين في هذا المجال.
النتائج
في قسم النتائج، تقدم الدراسة نتائج التصوير التشخيصي قبل العملية لعدد من الكلاب، تكشف عن تشوهات فقرية متنوعة. تم تحديد الفقرات الوتدية والفقرات نصفية الشكل في ثلاثة كلاب، بينما لوحظت خلل في العملية المفصلية الذيلية (CAPD) في خمسة كلاب، بشكل رئيسي عند الفقرة T12، تليها T11، T13، وT10. ومن الجدير بالذكر أن CAPD كانت التشوه الفقري الوحيد في خمسة من الكلاب التي تم تقييمها.
تشمل الحالات الإضافية التي تم اكتشافها من خلال الأشعة المقطعية والتصوير بالرنين المغناطيسي قبل العملية حالة واحدة من الديفرتيكيولوم تحت العنكبوتية وخمسة حالات من بروز القرص الفقري، مع ظهور بروزات متعددة في كلبين. لوحظت شدة عالية في T2 (T2W) في ثلاثة كلاب، عادةً ما تقع بجوار أو تتزامن مع إصابات CAPD أو الفقرات نصفية الشكل، مما يشير إلى وجود علاقة بين هذه التشوهات وعدم الاستقرار الملحوظ.
المناقشة
في هذه السلسلة من الحالات، قام المؤلفون بتقييم نتائج أحد عشر كلبًا خضعوا لتثبيت العمود الفقري باستخدام أدلة حفر مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد وألواح تيتانيوم مصممة لتناسب تشوهاتهم الفقرية المحددة. شملت الدراسة مراجعة شاملة للتقييمات العصبية قبل وبعد العملية، وتقنيات التصوير، والبروتوكولات الجراحية. تم استخدام مقياس فرانكل المعدل (MFS) لتصنيف الوظيفة العصبية، مما كشف أن عشرة كلاب ظهرت عليها علامات شلل نصفي مزمن متقدم، وأشارت الأشعة المقطعية بعد العملية إلى أن 63.2% من البراغي كانت موضوعة بشكل مثالي، مع اختراقات طفيفة في قناة العمود الفقري.
تشير النتائج إلى أن استخدام الغرسات المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد قد يعزز دقة الجراحة ويقلل من الانزعاج بعد العملية مقارنة بالطرق التقليدية. ومن الجدير بالذكر أن جميع الكلاب حافظت على وظائفها العصبية أو حسنتها خلال أسبوعين بعد الجراحة، على الرغم من أن بعضهم عانى من تراجع عصبي مؤقت عند الخروج. يعترف المؤلفون بالقيود، بما في ذلك الطبيعة الرجعية للدراسة وحجم العينة الصغيرة، ويوصون بمزيد من البحث لتقييم النتائج طويلة المدى وإمكانية حدوث مرض في القطاعات المجاورة. بشكل عام، تدعم الدراسة فعالية وسلامة تقنيات تثبيت العمود الفقري المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد المخصصة في الممارسة البيطرية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1491620
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39758607
Publication Date: 2024-12-20
Author(s): Phillip Guirguis et al.
Primary Topic: Veterinary Orthopedics and Neurology
Overview
The study investigates a novel surgical technique for spinal stabilization in screw-tailed brachycephalic dog breeds suffering from congenital vertebral malformations, which can lead to spinal cord compression and associated neurological deficits. The authors evaluated the effectiveness of custom 3D-printed titanium plates and drill guides in a retrospective analysis of 11 dogs from two referral hospitals. Post-operative assessments included CT scans to evaluate screw placement using the modified Zdichavsky classification and neurological status measured by the Modified Frankel Scale.
Results indicated that optimal screw placement (grade I) was achieved in 63% of screws, with varying degrees of perforation observed in others. Notably, all dogs maintained or improved their neurological function approximately two weeks post-surgery. The findings suggest that this technique offers a safe and efficient alternative for spinal stabilization, with reduced postoperative hospitalization and promising short-term outcomes. However, the authors emphasize the need for further research to assess long-term effects and overall patient health following this surgical intervention.
Introduction
The introduction of this research paper discusses congenital vertebral malformations prevalent in screw-tailed brachycephalic dog breeds, particularly the English Bulldog, French Bulldog, and Pug. These malformations include hemivertebrae, wedge vertebrae, and butterfly vertebrae, which can lead to significant spinal deformities such as kyphosis, lordosis, and scoliosis. The incidence of these malformations is notably high, with reports indicating up to 96% in Pugs and 94% in French Bulldogs. The etiology remains unclear, though it is suggested to be multifactorial, involving genetic factors and potential teratogenic influences. A specific genetic variant in the DISHEVELLED 2 gene has been associated with these conditions, particularly in screw-tailed breeds.
The paper also highlights the clinical implications of these malformations, which can manifest as neurological deficits due to vertebral canal stenosis and instability, often becoming apparent during periods of rapid growth. Surgical interventions typically involve spinal fixation techniques, which carry risks of iatrogenic injury to neurovascular structures. Recent advancements, such as neuronavigation systems and 3D-printed patient-specific drill guides (3D-PSDG), aim to enhance surgical accuracy and reduce complications. The study introduces a novel spinal fixation system utilizing 3D-printed titanium plates tailored for individual patients, alongside 3D-PSDG for precise screw placement, and presents findings from a series of eleven dogs treated with this innovative approach.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the protocols followed for data collection, including any statistical analyses performed to interpret the results.
Additionally, the section may describe the experimental conditions, such as temperature, duration, and any controls implemented to validate the findings. Overall, this section serves to provide a comprehensive framework for understanding how the research was conducted, allowing for critical evaluation and replication by other researchers in the field.
Results
In the results section, the study presents pre-operative diagnostic imaging findings for eleven dogs, revealing various vertebral malformations. Specifically, wedge vertebrae and hemivertebrae were each identified in three dogs, while caudal articular process dysplasia (CAPD) was observed in five dogs, predominantly at the T12 vertebra, followed by T11, T13, and T10. Notably, CAPD was the sole vertebral malformation in five of the dogs assessed.
Additional conditions detected through pre-operative CT and MRI included one case of subarachnoid diverticulum and five instances of intervertebral disc protrusion, with two dogs exhibiting multiple protrusions. T2-weighted (T2W) hyperintensity was noted in three dogs, typically located adjacent to or coinciding with the CAPD or hemivertebrae lesions, suggesting a correlation between these malformations and the observed instability.
Discussion
In this case series, the authors evaluated the outcomes of eleven dogs that underwent spinal stabilization using custom 3D-printed drill guides and titanium plates tailored to their specific vertebral malformations. The study included a comprehensive review of pre- and post-operative neurological assessments, imaging techniques, and surgical protocols. The Modified Frankel Score (MFS) was utilized to grade neurological function, revealing that ten dogs presented with chronic progressive paraparesis, and post-operative CT scans indicated that 63.2% of screws were optimally placed, with minimal breaches into the spinal canal.
The findings suggest that the use of 3D-printed implants may enhance surgical precision and reduce postoperative discomfort compared to traditional methods. Notably, all dogs maintained or improved their neurological function within two weeks post-surgery, although some experienced temporary neurological regression at discharge. The authors acknowledge limitations, including the retrospective nature of the study and the small sample size, and recommend further research to assess long-term outcomes and the potential for adjacent segment disease. Overall, the study supports the efficacy and safety of custom 3D-printed spinal stabilization techniques in veterinary practice.