DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1419521
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38938915
تاريخ النشر: 2024-06-13
المؤلف: Colin Driver وآخرون
الموضوع الرئيسي: طب البيطرة والعظام والأعصاب
نظرة عامة
كان الهدف من هذه الدراسة هو تطوير وتقييم سلامة ودقة تقنية تحديد موضع ثقب الحفر الموجه بالأشعة السينية (EOFG) في جراحة العمود الفقري للكلاب المتوفاة، مقارنةً بطريقة الحفر التقليدية باليد الحرة (FH). باستخدام أعمدة فقرية للكلاب المتوفاة، قام الباحثون بإجراء دراسة مقارنة على الجثث تضمنت تصوير مقطعي محوسب (CT) للتخطيط داخل الحاسوب، والذي أبلغ عن عمق الشراء المثالي للزرع وزواياه. استخدمت الدراسة الأشعة السينية C-arm لتقنية EOFG، مع تحضير ثقوب الحفر بواسطة جراحين ذوي خبرة. تم تحليل صور الأشعة المقطعية بعد الجراحة لتقييم السلامة والدقة، باستخدام تصنيف Zdichavsky المعدل للسلامة والانحدار اللوجستي لتحليل البيانات.
أشارت النتائج إلى أن وضع ثقوب الحفر المثالية كان أكثر احتمالًا بشكل ملحوظ مع تقنية EOFG، مع نسبة أعلى من الثقوب المصنفة على أنها مثالية مقارنةً بتقنية FH. أظهرت طريقة EOFG انحرافات أقل بشكل ملحوظ في الزاوية والمتوسط من المسارات المخطط لها، خاصة في المناطق القطنية والصدرية. ومع ذلك، لوحظ أن الوقت المتوسط المستغرق لحفر الثقوب كان أطول مع تقنية EOFG. تشير النتائج إلى أن تقنية EOFG لا تعزز فقط دقة شراء العظام ولكن لديها أيضًا القدرة على تحسين النتائج السريرية من خلال تقليل خطر الإصابة العصبية الوعائية والحاجة إلى مراجعات جراحية، مما يزيد من ثقة الجراح وقوة التركيب في جراحات العمود الفقري.
مقدمة
في هذا القسم، يناقش المؤلفون تطبيق الأدوات المعدنية في الإجراءات الجراحية لمختلف اضطرابات العمود الفقري في الكلاب، بما في ذلك الصدمات، التشوهات الخلقية، العدوى، والأورام. تشمل تقنيات الأدوات المذكورة طرق التثبيت الثنائية والوحيدة، باستخدام الدبابيس، البراغي، الأسمنت العظمي بوليميثيل ميثاكريلات (PMMA)، ألواح العظام القابلة للقفل، وأنواع مختلفة من المثبتات. يبرز المؤلفون التحديات المرتبطة بالوضع الآمن والدقيق لهذه الزرعات بسبب الشكل المعقد للفقرات الكلبية وقرب الهياكل العصبية الوعائية الحرجة.
تهدف الدراسة إلى تقييم تقنية جديدة تسمى تحديد موضع ثقب الحفر الموجه بالأشعة السينية (EOFG) مقارنةً بالطريقة التقليدية باليد الحرة (FH). يفترض المؤلفون أن EOFG ستظهر تحسينًا في السلامة والدقة عبر جميع مناطق العمود الفقري، خاصة في العمود الفقري الصدري. يشيرون إلى أنه بينما يعتبر التوجيه بالأشعة السينية شائعًا في جراحة العمود الفقري البشرية، فإن تطبيقه في الممارسات البيطرية كان محدودًا، ربما بسبب التحديات التشريحية الفريدة التي تقدمها الفقرات الكلبية. تهدف الأبحاث إلى تقييم فعالية EOFG باستخدام التصوير المقطعي المحوسب (CT) بعد الإجراءات للتحقق من مزاياها مقارنةً بتقنية FH.
طرق
استخدمت الدراسة تصميم مقارنة طرق الجثث لتقييم تقنيتين جراحيتين، FH و EOFG، باستخدام أربعة جثث كلاب، كل منها يزن أكثر من 20 كجم وتم إعدامها لأسباب غير مرتبطة بأمراض العمود الفقري. لم يكن لدى الجثث تاريخ سريري سابق لمشاكل العمود الفقري، وتم إجراء الدراسة بموافقة أخلاقية وموافقة خطية من الملاك. أشار تحليل القوة إلى أنه لتحقيق ثقة بنسبة 95% وقوة بنسبة 80%، كان من الضروري وجود حد أدنى من 59 ثقبًا محفرًا لكل تقنية. وبالتالي، كان الباحثون يهدفون إلى إجراء كلا التقنيتين على 15 فقرة من كل جثة، مستهدفين إجمالي 120 ثقبًا محفرًا (60 لـ FH و 60 لـ EOFG) عبر الفقرات T8 إلى T13، L1 إلى L7، و S1 و S2.
نتائج
في هذه الدراسة التي شملت أربعة جثث كلاب، تم تقييم فعالية تقنيتين للحفر—دليل الفتحة العينية بالمنظار (EOFG) واليد الحرة (FH)—من حيث دقة وضع ثقوب الحفر والسلامة. مثلت الجثث سلالات وأوزان مختلفة، بمتوسط عمر 6.5 سنوات. من الجدير بالذكر أنه لم تظهر أي أعمدة فقرية تغييرات عظمية شعاعية، وتم اعتبار جميع الثقوب المحفورة آمنة، دون تسجيل أي ثقوب “غير آمنة”. كان وضع ثقوب الحفر المثالية أعلى بشكل ملحوظ مع تقنية EOFG (85%) مقارنةً بتقنية FH (55%) (P < 0.001). أظهرت العمود الفقري الصدري أدنى معدلات وضع مثالي لكلا التقنيتين، بينما أظهرت المناطق القطنية والعجزية دقة متفوقة. كشفت التحليلات الإحصائية أن تقنية EOFG كانت مرتبطة بشكل كبير بوضع ثقوب الحفر المثالية (P < 0.001، OR = 7.34) وحجم الجثة الأكبر (P = 0.002، OR = 16.37). بالإضافة إلى ذلك، أظهرت تقنية EOFG انحرافًا أقل في الزاوية المتوسطة (3.30° ± 0.46°) وانحرافًا في شراء العظام (1.07 ± 0.32 مم) مقارنةً بـ FH (5.07° ± 0.51° و 3.60 ± 0.68 مم، على التوالي)، مع كون كلا الفرقين ذا دلالة إحصائية (P = 0.009 و P < 0.001). علاوة على ذلك، كان الوقت المستغرق لحفر الثقوب أطول بشكل ملحوظ لتقنية EOFG (4 دقائق 39 ثانية ± 17 ثانية) مقارنةً بـ FH (1 دقيقة 52 ثانية ± 7 ثوانٍ) (P < 0.001). تشير هذه النتائج إلى أنه بينما توفر EOFG دقة متفوقة، فإنها تتطلب وقتًا أكثر من تقنية FH.
مناقشة
في هذه الدراسة، طور المؤلفون وقيّموا تقنية التوجيه بالأشعة السينية (EOFG) لحفر الثقوب في الفقرات الكلبية، مقارنةً بدقتها وسلامتها بالطريقة التقليدية باليد الحرة (FH). باستخدام الجثث خلال 24 ساعة بعد الإعدام، قام الباحثون بإجراء تصوير مقطعي للتخطيط لتأكيد شكل الفقرات وتحديد نقاط الإدخال والزوايا المثالية لكلتا التقنيتين. أظهرت تقنية EOFG دقة محسنة بشكل ملحوظ من حيث انحرافات الزاوية والعمق، مما أدى إلى عدد أقل من وضع الثقوب غير المثالية مقارنةً بـ FH. على وجه التحديد، حققت EOFG انحرافًا متوسطًا في الزاوية قدره 3.30 درجة وانحرافًا في العمق قدره 1.07 مم، بينما أسفرت FH عن 5.07 درجات و 3.60 مم، على التوالي (P < 0.05). كما قامت الدراسة بتقييم السلامة باستخدام تصنيف Zdichavsky المعدل، مما كشف أن EOFG كان لديها نسبة أعلى من التثبيتات المثالية (85%) مقارنةً بـ FH (55%). من الجدير بالذكر أنه لم تحدث أي اختراقات غير آمنة لقناة الفقرات مع EOFG، بينما أظهرت FH بعض الاختراقات. أشار المؤلفون إلى أن تقنية EOFG، على الرغم من أنها تتطلب مزيدًا من الوقت للحفر، يمكن أن تعزز استقرار العمود الفقري بعد الجراحة وتقلل من خطر الإصابة العصبية الوعائية. تضمنت القيود حجم العينة الصغيرة وطبيعة الدراسة خارج الجسم، مما يشير إلى أن مزيدًا من الأبحاث السريرية ضرورية للتحقق من هذه النتائج في بيئة جراحية. بشكل عام، تظهر تقنية EOFG وعدًا في تحسين نتائج جراحة العمود الفقري للكلاب.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2024.1419521
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38938915
Publication Date: 2024-06-13
Author(s): Colin Driver et al.
Primary Topic: Veterinary Orthopedics and Neurology
Overview
The objective of this study was to develop and evaluate the safety and accuracy of an endon fluoroscopic guided (EOFG) drill hole position technique in canine cadaveric spinal surgery, comparing it to a traditional free-hand (FH) drilling method. Utilizing canine cadaveric vertebral columns, the researchers conducted a cadaveric comparison study involving computed tomography (CT) scans for in-silico planning, which informed the ideal implant purchase depth and angulations. The study employed C-arm fluoroscopy for the EOFG technique, with drill holes prepared by two experienced surgeons. Post-surgical CT scans were analyzed to assess safety and accuracy, employing a modified Zdichavsky classification for safety and logistic regression for data analysis.
Results indicated that optimal drill hole placement was significantly more likely with the EOFG technique, with a higher percentage of holes categorized as optimal compared to the FH technique. The EOFG method demonstrated significantly lower mean angle and depth deviations from planned trajectories, particularly in the lumbar and thoracic regions. However, it was noted that the mean time taken to drill holes was longer with the EOFG technique. The findings suggest that the EOFG technique not only enhances the accuracy of bone purchase but also has the potential to improve clinical outcomes by reducing the risk of neurovascular injury and the need for surgical revisions, thereby increasing surgeon confidence and construct strength in spinal surgeries.
Introduction
In this section, the authors discuss the application of metallic instrumentation in surgical procedures for various spinal disorders in dogs, including trauma, congenital malformations, infections, and neoplasia. The instrumentation techniques mentioned include bilateral and unilateral fixation methods, utilizing pins, screws, polymethylmethacrylate (PMMA) bone cement, locking bone plates, and various types of fixators. The authors highlight the challenges associated with the safe and accurate placement of these implants due to the complex morphology of canine vertebrae and the proximity of critical neurovascular structures.
The study aims to evaluate a novel technique called end-on fluoroscopic guided (EOFG) drill hole positioning in comparison to the traditional free-hand (FH) method. The authors hypothesize that EOFG will demonstrate improved safety and accuracy across all spinal regions, particularly in the thoracic spine. They note that while fluoroscopic guidance is common in human spinal surgery, its application in veterinary practices has been limited, potentially due to the unique anatomical challenges presented by canine vertebrae. The research intends to assess the effectiveness of EOFG using post-procedural computed tomography (CT) to validate its advantages over the FH technique.
Methods
The study employed a cadaveric methods comparison design to evaluate two surgical techniques, FH and EOFG, using four dog cadavers, each weighing over 20 kg and euthanized for reasons unrelated to spinal disease. The cadavers had no prior clinical history of spinal issues, and the study was conducted with ethical approval and written consent from the owners. A power analysis indicated that to achieve 95% confidence and 80% power, a minimum of 59 drilled holes per technique was necessary. Consequently, the researchers aimed to perform both techniques on 15 vertebrae from each cadaver, targeting a total of 120 drilled holes (60 for FH and 60 for EOFG) across vertebrae T8 to T13, L1 to L7, and S1 and S2.
Results
In this study involving four canine cadavers, the effectiveness of two drilling techniques—Endoscopic Ocular Foramen Guide (EOFG) and Freehand (FH)—was evaluated in terms of drill hole placement accuracy and safety. The cadavers represented various breeds and weights, with a mean age of 6.5 years. Notably, no vertebral columns exhibited radiographic bony changes, and all drilled holes were deemed safe, with no “unsafe” holes recorded. Optimal drill hole placement was significantly higher with the EOFG technique (85%) compared to the FH technique (55%) (P < 0.001). The thoracic spine showed the lowest optimal placement rates for both techniques, while the lumbar and sacral regions demonstrated superior accuracy. Statistical analysis revealed that the EOFG technique was significantly associated with optimal drill hole placement (P < 0.001, OR = 7.34) and larger cadaver size (P = 0.002, OR = 16.37). Additionally, the EOFG technique exhibited lower mean angle deviation (3.30° ± 0.46°) and bone purchase deviation (1.07 ± 0.32 mm) compared to FH (5.07° ± 0.51° and 3.60 ± 0.68 mm, respectively), with both differences being statistically significant (P = 0.009 and P < 0.001). Furthermore, the time taken to drill holes was significantly longer for the EOFG technique (4 min 39 s ± 17 s) compared to FH (1 min 52 s ± 7 s) (P < 0.001). These findings suggest that while EOFG provides superior accuracy, it requires more time than the FH technique.
Discussion
In this study, the authors developed and evaluated an end-on fluoroscopic guidance (EOFG) technique for drilling holes in canine vertebrae, comparing its accuracy and safety to the traditional free-hand (FH) method. Utilizing cadavers within 24 hours post-euthanasia, the researchers performed a planning CT scan to confirm vertebral morphology and establish ideal insertion points and angles for both techniques. The EOFG technique demonstrated significantly improved accuracy in terms of angle and depth deviations, resulting in fewer suboptimal drill hole placements compared to FH. Specifically, EOFG achieved a mean angle deviation of 3.30 degrees and a depth deviation of 1.07 mm, while FH resulted in 5.07 degrees and 3.60 mm, respectively (P < 0.05). The study also assessed safety using a modified Zdichavsky classification, revealing that EOFG had a higher percentage of optimal placements (85%) compared to FH (55%). Notably, no unsafe vertebral canal breaches occurred with EOFG, while FH exhibited some breaches. The authors noted that the EOFG technique, despite requiring more time for drilling, could enhance post-operative spinal stability and reduce the risk of neurovascular injury. Limitations included the small sample size and the ex-vivo nature of the study, suggesting that further clinical research is necessary to validate these findings in a surgical setting. Overall, the EOFG technique shows promise for improving canine spinal surgery outcomes.