OSTEOSYNTÉZA ZADNÍHO SEGMENTU PÁNVE ILIOSAKRÁLNÍMI ŠROUBY POD KONTROLOU 3D NAVIGACE
Authors:
Roman Madeja; Stanislav Jelen; Daniel Czerný; Leopold Pleva; Jiří Voves; Jiří Demel; Milan Viskupič; Ivo Kopáček
Authors‘ workplace:
Klinika chirurgie a úrazové chirurgie FN Ostrava a Ústav medicíny katastrof LF OU
Published in:
Úraz chir. 28., 2021, č.1
Overview
ÚVOD: U zlomenin zadní části pánve a dysjunkcí sakroiliakálního kloubu jsou používány iliosakrální šrouby, které transfixují sakrální výběžek kosti kyčelní s křížovou kostí v oblasti segmentu S1 případně S2. Správné umístění těchto šroubů v křížové kosti je důležité proto, aby nedošlo k poranění sakrálních nervových pletení nebo poranění měkkých tkání ventrálně a dorzálně od křížové kosti. 3D navigace poskytuje možnost přesnější kontroly vrtání a zavádění šroubů. Pracuje na podkladě 3D skenu pořízeným přímo na operačním sále C ramenem s možností 3D skenování. Cílem práce je zjištění operačních časů, dávky peroperačního rentgenového záření a také výskyt pooperačních komplikací při zavádění iliosakrálních šroubů do zadního segmentu pánve pod kontrolou 3D navigace.
MATERIÁL A METODA: V letech 2014–2020 jsme na Klinice úrazové chirurgie provedli 13 osteosyntéz zadního segmentu pánve pomocí iliosakrálních šroubů pod kontrolou 3D navigace. Osteosyntézu jsme provedli pomocí jednoho nebo dvou kanylovaných šroubů o průměru 7,0 mm. Během operací byly použity skiaskopický přístroj Ziehm Flat panel 3D a počítačová navigace Vector Vision. U jednotlivých operací jsme sledovali operační čas v minutách, dávku peroperačního RTG záření v cGY na cm2 a také čas peroperační skiaskopie v sekundách. Pooperačně jsme provedli RTG kontroly umístění iliosakrálních šroubů ve čtyřech projekcích, při nejasnostech jsme upřesnili pozici šroubů CT vyšetřením. Sledovali jsme výskyt pooperačních komplikací do 90 dnů po operaci. Po roce od operace jsme provedli kontrolní RTG pánve ve čtyřech projekcích s cílem zjištění případné migrace osteosyntetického materiálu nebo dislokace zadního segmentu pánve po osteosyntéze.
VÝSLEDKY: V souboru 13 pacientů bylo osm mužů a pět žen. Všechny zlomeniny byly typ C Dle AO-OTA klasifikace. U osmi pacientů (74 %) byla provedena osteosyntéza jedním šroubem a u pěti pacientů (26 %) dvěma šrouby. Medián věku všech pacientů v souboru byl 51 let (rozpětí: 33–73 let). Medián hmotnosti všech pacientů v souboru byl 83 kg (rozpětí: 65–107 kg). Medián času peroperačního RTG záření všech pacientů byl 1,14 min (rozpětí: 0,50–2,35 min). Medián dávky RTG záření byl 853 cGy/cm2 (rozpětí: 591–1369 cGy/cm2). Medián celkové doby operace byl 42 minut (rozpětí: 28–62 min).
ZÁVĚR: Osteosyntéza zadního segmentu pánve pomocí 3D navigace je přesnější než skiaskopická kontrola této operace a také 2D navigace protože umožňuje sledování vrtání v jednotlivých řezech sakrální kosti. Je možné posoudit intraoseální pozici během celého vrtání kanálu pro iliosakrální šroub. Na malém souboru pacientů jsme nepozorovali pooperační komplikace ve smyslu poranění nervově-cévních struktur a také malpozici šroubů.
Klíčová slova:
Osteosyntéza pánve – iliosakrální šrouby – 3D navigace
ÚVOD
Zlomeniny pánve jsou většinou důsledkem vysokoenergetických úrazů při dopravních nehodách, pádech z výšek a také drtivých poranění v práci [5, 25]. Jedná se o urgentní stav, kde je nutná urgentní operace – stabilizace pánevního kruhu zevním fixátorem nebo pomocí pánevní svorky – C clamb [1, 17, 19, 21, 24]. Po stabilizaci celkového stavu je možné definitivní ošetření pánevního kruhu, podle typu poranění [14]. U symfyzeolýzy a zlomenin přední části pánevního kruhu se většinou používá dlahová osteosyntéza [23]. U zlomenin zadní části pánve a dysjunkcí sakroiliakálního kloubu jsou používány iliosakrální šrouby, které transfixují sakrální výběžek kosti kyčelní s křížovou kostí v oblasti segmentu S1 případně S2 [6, 11, 22]. Správné umístění těchto šroubů v křížové kosti je důležité proto, aby nedošlo k poranění sakrálních nervových pletení nebo poranění měkkých tkání ventrálně a dorzálně od křížové kosti [30]. Pro bezpečné umístění iliosakrálních šroubů je nezbytná předoperační analýza a plánování. Na konvenčních rentgenových snímcích a axiálních, koronálních a sagitálních CT obrazech je třeba určit individuální anatomii horní části křížové kosti a ideální pozici šroubů [12, 26, 27]. Biomechanické studie ukázaly, že stabilita této osteosyntézy je ekvivalentní nebo lepší než jiné stabilizační metody [9].
Tyto šrouby se standardně zavádějí pod skiaskopickou kontrolou [7]. Nejprve se zavede do iliosakrální oblasti vodící drát; jeho optimální umístění se během zavádění sleduje pomocí opakovaných RTG snímků v určených projekcích, prováděných skiaskopickým přístrojem - C ramenem. Poté se vrtá kanál kanylovaným vrtákem po vodícím drátě a po předřezání závitníkem se zavádí šroub. V poslední době se při této operaci používá počítačová navigace. 2D navigace pracuje s perioperačními RTG obrazy v různých projekcích – pánevní vchod, pánevní východ, laterální projekce a také předozadní projekce pánve. Po uložení RTG snímků do počítače navigace je možné naplánovat optimální uložení iliosakrálních šroubů a také jejich rozměry. Určení optimálního směru při zavádění vodícího drátu se kontroluje na monitoru počítačové navigace bez nutnosti opakovaných skiaskopií. Skiaskopicky se ověří definitivní uložení drátu a také zavedeného šroubu.
3D navigace poskytuje možnost přesnější kontroly vrtání a zavádění šroubů. Pracuje na podkladě 3D skenu pořízeným přímo na operačním sále C ramenem s možností 3D skenování. Přístroj vytvoří 3D obraz skeletu pánve v rozsahu krychle o rozměrech cca 10x10x10 cm. Opět je možné plánování umístění šroubů s tím, že je viditelný průběh šroubu i uvnitř kosti. Obraz 3D skenu není zcela ostrý a také jeho velikost někdy není dostačující, proto existují programy, které umožňují spojení předoperačního CT pánve s peroperačním 3D skenem.
Cílem práce je zjištění operačních časů, dávky peroperačního rentgenového záření a také výskyt pooperačních komplikací při zavádění iliosakrálních šroubů do zadního segmentu pánve pod kontrolou 3D navigace.
MATERIÁL A METODA
V letech 2014–2020 jsme na Klinice úrazové chirurgie provedli 13 osteosyntéz zadního segmentu pánve pomocí iliosakrálních šroubů pod kontrolou 3D navigace. Osteosyntézu jsme provedli pomocí jednoho nebo dvou kanylovaných šroubů o průměru 7,0 mm. Během operací byly použity skiaskopický přístroj Ziehm Flat panel 3D a počítačová navigace Vector Vision. Operace byly prováděny na karbonovém rentgentransparentním operačním stole v poloze pacienta na zádech. Navigační sondu jsme fixovali na tělo zevního fixátoru nebo do protilehlé lopaty kosti kyčelní pomocí 2,5 mm Schanzových šroubů. Po propojení skiaskopického C ramene s navigací jsme provedli 3D sken iliosakrální oblasti pánve. Data skenu byla odeslána datovým kabelem do počítačové navigace, kde se zobrazila na monitoru. Bylo možné naplánovat optimální umístění jednoho nebo více šroubů a stanovit jejich rozměry (obr. 1).
Po kalibraci vodiče drátů pomocí matrice jsme zaváděli vodící drát vrtačkou, jeho optimální směr jsme sledovali na monitoru navigace ve všech uvedených projekcích současně (obr. 2). Po zavedení drátu jsme zkontrolovali jeho umístění pomocí C ramena, většinou jsme již jeho polohu neměnili. Následně jsme pomocí kanylovaného vrtáku vrtali kanál a po předvrtání závitu závitníkem jsme zavedli šroub s podložkou případně obdobným způsobem druhý šroub.
Ze zdravotní a RTG dokumentace jsme čerpali údaje o operačních časech, dávkách perioperačního RTG záření a také o pooperačních komplikacích jednotlivých pacientů. U jednotlivých operací jsme sledovali operační čas v minutách, dávku peroperačního RTG záření v cGY na cm2 a také čas peroperační skiaskopie v sekundách. Pooperačně jsme provedli RTG kontroly umístění iliosakrálních šroubů ve čtyřech projekcích, při nejasnostech jsme upřesnili pozici šroubů CT vyšetřením. Sledovali jsme výskyt pooperačních komplikací do 90 dnů po operaci. Po roce od operace jsme provedli kontrolní RTG pánve ve čtyřech projekcích s cílem zjištění případné migrace osteosyntetického materiálu nebo dislokace zadního segmentu pánve po osteosyntéze. Celkový klinický stav jsme neposuzovali s ohledem na nehomogenní typy poranění předního segmentu pánve a jejich řešení.
VÝSLEDKY
V souboru 13 pacientů bylo osm mužů a pět žen. Všechny zlomeniny byly typ C dle AO-OTA klasifikace. U osmi pacientů (74 %) byla provedena osteosyntéza jedním šroubem a u pěti pacientů (26 %) dvěma šrouby. Medián věku všech pacientů v souboru byl 51 let (rozpětí: 33–73 let). Medián hmotnosti všech pacientů v souboru byl 83 kg (rozpětí: 65–107 kg). Medián času peroperačního RTG záření všech pacientů byl 1,14 min (rozpětí: 0,50– 2,35 min). Medián dávky RTG záření byl 853 cGy/cm2 (rozpětí: 591–1369 cGy/cm2). Medián celkové doby operace byl 42 minut (rozpětí: 28–62 min). Výsledky jsou k dispozici v tabulce č. 1.
V našem souboru nedošlo během operace k poranění nervově-cévních struktur okolí sakrální kosti. Nepozorovali jsme infekční komplikace ani malpozici šroubů v pooperačním období a po roční kontrole.
DISKUZE
Ve světové literatuře jsou publikovány práce s využitím všech metod peroperační kontroly zavádění iliosakrálních šroubů - skiaskopie, 2D, 3D navigace [2, 3, 10, 16, 20]. Přesnější kontrolu umístění šroubů do zadního segmentu pánve umožňují v dnešní době 3D navigační přístroje včetně CT počítačové navigace [4, 8, 13]. Metaanalytická studie prokázala vyšší přesnost zavádění iliosakrálních šroubů pod kontrolou navigace oproti skiaskopie; případy malpozičního umístění šroubů jsou u obou metod nízké (skiaskopie 2,6 % 2D a 3D navigace 1,3 % a CT počítačová navigace 0,1 %) [30]. Další metaanalytická studie srovnává 2D a 3D navigaci a prokazuje menší počet malpozic šroubů a nižší peroperační RTG zátěž při použití 3D navigace [29]. Další studie prokazuje větší přesnost 3D navigace oproti 2D navigaci a skiaskopii zejména u anatomických dysmorfií sakrální kosti [15]. Nevýhodou těchto technik z našeho pohledu je delší peroperační příprava a načtení rentgenových dat do počítače navigace a také cena přístrojů – počítačové navigace a C rameno s možností 3D skenu. Je také nutná dostatečná edukace a zkušenosti personálu zejména rentgenových laborantů s prováděním 3D skenu na skiaskopickém přístroji. Limitací naší studie je malý počet pacientů a proto zatím výsledky pooperačního RTG záření a také jednotlivých časů není možné statisticky posoudit a srovnat s jinými metodami.
ZÁVĚR
Osteosyntéza zadního segmentu pánve pomocí 3D navigace je přesnější než skiaskopická kontrola této operace a také 2D navigace protože umožňuje sledování vrtání v jednotlivých řezech sakrální kosti. Je možné posoudit intraoseální pozici během celého vrtání kanálu pro iliosakrální šroub. Na malém souboru pacientů jsme nepozorovali pooperační komplikace ve smyslu poranění nervově-cévních struktur a také malpozici šroubů. S ohledem na malý soubor pacientů bude nutné další sledování a podrobnější posouzení této metody.
MUDr. Roman Madeja, Ph.D.
Tato práce vznikla za podpory projektu číslo CZ.02.1.01/0.0/0.0/17_ 049/0008441 „Inovativní léčebné metody pohybového aparátu v úrazové chirurgii“ v rámci Operačního programu Výzkum, Vývoj, Vzdělávání, který je financován Evropskou Unií a státním rozpočtem České republiky.
Sources
1. BARBUS, SA, JORDAN, CM, BAILEY, ME et al. Pelvic emergency management: the first 24 hours. Orthopaedics and Trauma. 2018, 32, 2, 66–70.
2. BERGER-GROCH, J. et al. Accuracy of navigated and conventional iliosacral screw placement in B-and C-type pelvic ring fractures. European Journal of Trauma and Emergency Surgery. 2020, 46, 1,107–113.
3. BRIEM, D., WINDOLF, J., RUEGER, JM. Percutaneous, 2D-fluoroscopic navigated iliosacral screw placement in the supine position: technique, possibilities, and limits. Der Unfallchirurg. 2007, 110, 5, 393–401.
4. COSTE, C. et al. Percutaneous iliosacral screw fixation in unstable pelvic ring lesions: the interest of O-ARM CT-guided navigation. Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research. 2013, 99, 4, 273–278.
5. DALAL, SA et al. Pelvic fracture in multiple trauma: classification by mechanism is key to pattern of organ injury, resuscitative requirements, and outcome. The Journal of trauma. 1989, 29, 7, 981–1000.
6. DŽUPA, V., NĚMEC, J., PAVLÍČKO, Z. et al. Miniinvazivní osteosyntéza poranění pánve: CT studie rozměrů skeletu pánve. ACHOT. 2016, 83, 3, 147–154.
7. GÄNSSLEN, A., HÜFNER, T., KRETTEK, C. Percutaneous iliosacral screw fixation of unstable pelvic injuries by conventional fluoroscopy. Operative Orthopadie und Traumatologie. 2006, 18, 3, 225–244.
8. GHISLA, S. et al. Posterior pelvic ring fractures: Intraoperative 3D-CT guided navigation for accurate positioning of sacroiliac screws. Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research. 2018, 104, 7, 1063–1067.
9. GORCZYCA, JT et al. The strength of iliosacral lag screws and transiliac bars in the fixation of vertically unstable pelvic injuries with sacral fractures. Injury. 1996, 27, 8, 561–564.
10. GRAS, F. et al. 2D-fluoroscopic navigated percutaneous screw fixation of pelvic ring injuries-a case series. BMC musculoskeletal disorders. 2010, 11, 1, 1–10.
11. KEATING, JF et al. Early fixation of the vertically unstable pelvis: the role of iliosacral screw fixation of the posterior lesion. Journal of orthopaedic trauma. 1999, 13, 2, 107–113.
12. KRAPPINGER, D., LINDTNER, RA, BENEDIKT, S. Preoperative planning and safe intraoperative placement of iliosacral screws under fluoroscopic control. Operative Orthopädie und Traumatologie. 2019, 31, 6, 465–473.
13. LU, S. et al. O-arm navigation for sacroiliac screw placement in the treatment for posterior pelvic ring injury. International Orthopaedics. 2021, 27, 1–8.
14. MATTA, JM., SAUCEDO, T. Internal fixation of pelvic ring fractures. Clinical orthopaedics and related research. 1989, 242, 83–97.
15. MATITYAHU, A. et al. Three-dimensional navigation is more accurate than two-dimensional navigation or conventional fluoroscopy for percutaneous sacroiliac screw fixation in the dysmorphic sacrum: a randomized multicenter study. Journal of orthopaedic trauma. 2014, 28, 12, 707–710.
16. OSTERHOFF, G. et al. Percutaneous iliosacral screw fixation in S1 and S2 for posterior pelvic ring injuries: technique and perioperative complications. Archives of orthopaedic and trauma surgery. 2011, 131, 6, 809–813.
17. PAVELKA, T. et al. Ošetření nestabilní zlomeniny pánve v akutní fázi (Pelvic Damage Control Surgery). Acta Chir. orthop. Traum. Čech. 2009, 76, 15–19.
18. POMETLOVÁ, J. et al. Tension pneumopericardium in a polytrauma patient. Tension pneumopericardium in a polytrauma patient. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. 2021, 165:XX https://doi.org/10.5507/bp.2021.060.
19. POMETLOVÁ J, JEČMÍNEK V, JEČMÍNKOVÁ R.Otevřené zlomeniny pánve s poraněním v zóně Faringer I: soubor 3 kasuistik ošetřených v roce 2020, Acta Chirurgiae orthopaedicae et Traumatologiae Čechosl. 89, 2022, p. 164–170
20. ROMMENS, PM et al. Safety and efficacy of 2D-fluoroscopy-based iliosacral screw osteosynthesis: results of a retrospective monocentric study. European Journal of Trauma and Emergency Surgery. 2020, 31, 1–12.
21. ROMMENS, PM, HOFMANN, A., HESSMANN, MH. Management of acute hemorrhage in pelvic trauma: an overview. European Journal of Trauma and Emergency Surgery. 2010, 36, 2, 91–99.
22. SCHWEITZER, D., ZYLBERBERG, A., CÓRDOVA, M. et al. Closed reduction and iliosacral percutaneous fixation of unstable pelvic ring fractures. Injury. 2008, 39, 8, 869–874.
23. ŠRÁM, J. et al. Osteosyntéza předního segmentu pánve: nová symfyzeální dlaha-první klinické zkušenosti. ACHOT. 2018, 85, 1, 9–16.
24. TALLER, S., LUKÁŠ, R., ŠRÁM, J. et al. Urgentní ošetření komplexních zlomenin pánve. Rozhl. Chir. 2005, 84, 83–87.
25. TILE, M. Acute pelvic fractures: I. Causation and classification. Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 1996, 4, 3, 143–151.
26. WAGNER, D. et al. Critical dimensions of trans‐sacral corridors assessed by 3D CT models: Relevance for implant positioning in fractures of the sacrum. Journal of Orthopaedic Research. 2017, 35, 11, 2577–2584.
27. WENDT, H. et al. Recommendations for iliosacral screw placement in dysmorphic sacrum based on modified in‐out‐in corridors. Journal of Orthopaedic Research. 2019, 37, 3, 689–696.
28. ZWINGMANN, J. et al. Malposition and revision rates of different imaging modalities for percutaneous iliosacral screw fixation following pelvic fractures: a systematic review and meta-analysis. Archives of orthopaedic and trauma surgery. 2013, 133, 9, 1257–1265.
29. YU, T. et al. A novel computer navigation method for accurate percutaneous sacroiliac screw implantation: A technical note and literature review. Medicine. 2019, 98, 7.
30. ZWINGMANN, J. et al. Malposition and revision rates of different imaging modalities for percutaneous iliosacral screw fixation following pelvic fractures: a systematic review and meta-analysis. Archives of orthopaedic and trauma surgery. 2013, 133, 9, 1257–1265.
Labels
Surgery Traumatology Trauma surgeryArticle was published in
Trauma Surgery
2021 Issue 1
Most read in this issue
- POSTPARTUM SYMPHYSIOLYSIS - CASE STUDY SERIES - ANALYSIS OF LITERATURE AND OUR EXPERIENCE
- OSTEOSYNTHESIS OF HUMERAL DIAPHYSEAL FRACTURE BY INTRAMEDULLARY NAIL WITH ELECTROMAGNETIC DISTAL LOCKING - INTRODUCTION OF THE METHOD AND FIRST EXPERIENCE
- IN MEMORIAM prof. MUDr. Libor Paša, PhD.
- OSTEOSYNTHESIS OF THE POSTERIOR PELVIC SEGMENT WITH ILIOSACRAL SCREWS UNDER 3D NAVIGATION CONTROL