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3D 術前計画ソフトを用いたTKAの実際

  • 整形外科

  • TKA
  • 3D術前計画ソフト
  • ZedKnee

3,539

7

2019/9/30
2019/10/28 更新

本スライドの対象者

専門医

内容

3D 術前計画ソフトを用いたTKAの実際~骨切り精度向上を目指して~

付岡正

千葉県千葉リハビリテーションセンター


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TKAにおける Patient-specific guideを併用した改良型 JIGEN の有用性

#TKA #改良型JIGEN #三次元術前計画システム

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最終更新:2019年10月28日



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3D 術前計画ソフトを用いたTKAの実際

  1. 3D 術前計画ソフトを用いたTKAの実際~骨切り精度向上を目指して~ 千葉県千葉リハビリテーションセンター付岡 正  第47回日本人工関節学会 利益相反の有無 : 無

  2. 2009年より3D術前計画ソフトZedKnee導入 骨切りの手術に与える影響 malalignmentの原因 研究ツール

  3. 大腿骨の側面での骨切りは   component size, gap balancingに影響を与える  

  4. 脛骨冠状面機能軸 稜線は術中の有用な指標 稜線

  5. 正確な脛骨骨切りのためには ・近位と遠位の回旋ミスマッチを避ける ・骨とロッド間距離を可能な限り短くする ことが重要。 例えば20度内旋エラー

  6. 後方傾斜をつけた骨切りでは、前後軸を誤ると術後malalignmentとなる

  7. 単独で用いる指標としては精度が悪い 第二中足骨

  8. 皮膚とロッドの距離が脛骨後方傾斜の指標と成り得る

  9. 我々の研究で分かったこと 脛骨の骨切りでは前後軸を意識することが最重要 脛骨髄外ロッド皮膚間距離は後方傾斜の良い指標 脛骨稜線中1/3は冠状面の良い指標 大腿骨側面alignmentはgap balancingに重要であり、正確な設置が求められる 前後軸 遠位でも ロッド皮膚間距離 大腿側面の精度を上げる 髄内ロッド長を利用した骨切り 手術時  稜線

  10. 髄外ロッドを側面機能軸に平行にする工夫 千葉リハビリテーションセンターオリジナル

  11. 機能軸 髄外ロッドを側面機能軸に平行にする工夫 骨に当てる 後方傾斜7º付 ブロック 0 ZedKnee 脛骨側面 d d 髄外ロッドを機能軸と平行にすることが目標!

  12. 稜線確認ジグ 新たな付属ジグの開発 180 mm ロッド皮膚間距離固定ジグ

  13. 1 2 3 4 -1 -2 0 絶対値誤差1.3º ± 1.1º 絶対値誤差1.1º ± 1.0º 脛骨冠状面 似た分布 症例数 目標角度からの誤差 (°)

  14. 0 1 2 3 4 5 -1 -2 絶対値誤差1.0º ± 0.8º 絶対値誤差1.4º ± 1.8º 脛骨後方傾斜 3D術前計画の方が誤差少ない

  15. KneeAlign の outlier rate との比較 冠状面では同等、後方傾斜ではKneeAlign 2より優位 P=0.64 P=0.55 P<0.01 P<0.01

  16.       JIGEN       (特別専用ジグ)       ロッド長利用       (通常ジグのみ) 髄内ロッド長を利用した大腿骨骨切り手技 大腿骨は前方を凸とした弯曲があるため、長い髄内ロッドを挿入するとその先端は前方骨皮質に当たる。 佐藤 卓 先生 回旋もコントロールし、 刺入点を調整して 出来るだけ長く

  17. 髄内ロッド長を利用した大腿骨骨切り手技 千葉リハビリテーションセンターオリジナル

  18. Entry pointが一定であれば髄内ロッド先端の髄内での位置だけが骨切りガイドの誤差の要因となる。 ロッド先端が当たるまでの距離をあらかじめ計測 正面でも位置決まる   Outlier少なくできる 刺入点が正確でかつロッド先端が確実に前方の 皮質骨に当たっていれば側面の角度が決まるはず

  19. ロッド長利用手技のEntry point 正面で大腿骨横径の中点、側面で遠位骨幹部の中央を髄内ロッドが通るように設定 Whiteside line中点とほぼ一致

  20. 特別な器械必要なし!(ロッド長利用手技)

  21. 0 1 -1 -2 -3 2 3 4 -4 大腿骨冠状面 似た分布(ややロッド長利用の方が優位) 症例数 目標角度からの誤差 (°)

  22. 0 1 2 3 4 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 5 大腿骨矢状面 ロッド長利用の方が優位

  23. ロッド長利用手技のoutlier rate 大腿骨component 冠状面ではKneeAlign 2と同等以上、矢状面は優位 P=0.04 N.S. P<0.01 P<0.01

  24. 術前計画応用例

  25. 大腿骨 前方皮質骨と平行を目標にcomponent設置 正面 側面 断面 3D 操作パネル ZedKnee

  26. 側面で大腿骨中央を通るようにする。

  27. この平面と関節面の交点が髄内ロッド刺入点

  28. 刺入点から前方皮質骨と当たるまでの距離 髄内ロッド径8mmのため4mmマージン =165mm 8 mm

  29. 冠状面で座標軸を刺入点に合わせる

  30. 3D表示に切り替えると刺入点がはっきりする。 ほぼWhiteside lineの中点である。

  31. = 4.3º 冠状面機能軸と仮想髄内ロッドとのなす角度を計測

  32. ガイドの外反角は整数なので component座標を0.3º内反させる

  33. 外反角が4º

  34. Rod挿入長165 mm, 外反角4º 外旋3º 回旋はTEAに平行

  35. 後方骨棘切除量確認 Rod挿入長165 mm, 外反角4º 外旋3º

  36. 脛骨

  37. 骨切り面レベルに合わせる

  38. 前方の皮質骨にちょうど接する 側面機能軸に平行な平面

  39. 180mm遠位横断面を表示

  40. DDR(digitally reconstructed radiography)で軟部陰影表示

  41. 機能軸に平行で骨切りレベルで骨と接する平面と皮膚との距離を計測 = 7mm

  42. DDR(digitally reconstructed radiography)で軟部陰影表示

  43. DDR(digitally reconstructed radiography)で軟部陰影表示

  44. 髄外ガイドの長さを計測 =290mm

  45. 足関節部の内側・外側からロッドまでの距離

  46. 足関節部の内側・外側からロッドまでの距離

  47. 脛骨前後軸の術中指標を確認

  48. 3º程度前傾で稜線が描出  機能軸と稜線との関係を確認 稜線 冠状面機能軸

  49. 予定の後傾をつけ、内側骨切り量確認

  50. 上面からの3D像で内側、後方の骨棘確認。

  51. -

  52. 術後評価ソフト(ZedKnee)

  53. 術後評価ソフト(ZedKnee)

  54. 術後評価ソフト(ZedKnee) 予定との差 大腿 1.79º外反 1.54º伸展 脛骨 0.84º内反 0.08º前傾

  55. 髄内ロッドの挿入長 皮膚ロッド間距離 内側骨切り量・稜線 3D術前計画 + 通常の骨切りガイドを使った工夫 Naviと同等の設置精度可能

  56. 最近の工夫~3Dプリンタの活用

  57. 既存のPSIとは異なる発想

  58. -

  59. PSIにて脛骨近位の中央、骨切りガイドの回旋を決定

  60. 近位ピン固定(近位中心、回旋決定)

  61. PSIにて脛骨近位の中央、骨切りガイドの回旋を決定

  62. 皮膚に適合したPSIにて 遠位の位置を決定 PSIにて脛骨近位の中央、骨切りガイドの回旋を決定

  63. PSIにて脛骨近位の中央、骨切りガイドの回旋を決定 皮膚に適合したPSIにて 遠位の位置を決定

  64. PSIにて脛骨近位の中央、骨切りガイドの回旋を決定 皮膚に適合したPSIにて 遠位の位置を決定

  65. 遠位固定(ブロックがガイドと平行になるように)

  66. ほぼ術前計画通りの術後CT (注)千葉リハビリテーションセンターのみの工夫

  67. 46万円 材料費約1000円程度  PLA (ポリ乳酸) 院内3Dプリンターのcost

  68. ご清聴ありがとうございました

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