患者特定指南能否准确矫正儿童的下肢畸形?初步研究结果

《Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research》:Do Patient-Specific Guides accurately correct lower limb deformities in children? Preliminary outcomes

【字体: 时间:2025年09月19日 来源:Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research 2.3

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  患者特异性器械在儿童下肢长骨矫形手术中的应用评估显示平均计划校正与实际纠正角度差11°,无显著差异(p=0.06),但计划校正>15°时差异显著(p=0.03),提示可能低估。需更大样本和长期随访验证。

  
维吉妮·阮-卡克(Virginie Nguyen-Khac)|安妮-劳尔·西蒙(Anne-Laure Simon)|布里斯·伊拉尔博尔德(Brice Ilharreborde)|洛朗·加尼(Laurent Gajny)|弗兰克·菲图西(Franck Fitoussi)|亚历山德拉·阿尔维斯(Alexandra Alves)|拉斐尔·维亚勒(Raphael Vialle)|埃利·萨格比尼(Elie Saghbini)|马农·巴奇(Manon Bachy)
索邦大学 – 阿曼德·特鲁索医院(Sorbonne University – Armand Trousseau Hospital),AP-HP,26号阿诺德-内特医生大道(avenue du Docteur-Arnold-Netter),75012巴黎,法国

摘要

引言

在过去十年中,患者特定仪器(Patient-Specific Instruments, PSI)的使用呈指数级增长,作为一种提高手术精确度的方法。在儿科骨科领域,其应用相对较新,并且由于儿童畸形的独特特性和解剖学限制(特别是需要保护生长板)而与成人应用有所不同。本研究旨在评估PSI在儿童下肢长骨截骨术中的可靠性和准确性。

假设

计划的矫正效果与实际达到的矫正效果相当。

患者与方法

这项双中心回顾性研究包括了自2021年以来所有使用PSI辅助进行的下肢截骨术。PSI导板是根据双侧CT扫描数据制作的。记录了人口统计数据、最终随访时的临床结果以及任何并发症。所有病例均采用低剂量双平面立体放射成像(EOS)进行了术后三维(3D)重建,并与术前基于CT的手术计划进行了比较。对于每例截骨术,分析了三个平面上的主要矫正角度的3D测量值。术后可靠性定义为术前计划与实际矫正效果之间的差异(Δ角度)。使用±3°的阈值来评估PSI的准确性。

结果

共有18名患者(21例截骨术,平均年龄14.6±3.4岁)参与了研究:其中52%为股骨截骨(n=11),48%为胫骨截骨(n=10)。平均随访时间为10±5个月,观察到了1例术中并发症和3例术后并发症。两名患者在最终随访时报告了残留疼痛。
计划的矫正角度范围为9°至85°,其中62%的矫正角度超过15°。平均Δ角度为11°,总体上没有显著差异(p=0.06),但在计划矫正角度超过15°的病例中观察到矫正不足的趋势(p=0.03)。

讨论

在儿童下肢截骨术中使用PSI往往会导致矫正不足,尤其是在严重畸形的情况下。这可能是因为儿童患者通常需要更大的矫正幅度。尽管这些发现需要通过更大的样本量和3D术后分析来进一步验证,但在使用PSI进行儿童下肢截骨术时应予以考虑。

证据水平

III级;回顾性病例对照研究。

引言

患者特定仪器(PSI)是一种三维(3D)手术规划和引导技术,旨在提高精确度并根据每位患者的影像数据实现个性化矫正[1]。虽然PSI在成人人群中已经得到广泛应用并经过验证,但在儿科手术中评估其准确性仍具有挑战性。实际上,儿童的下肢畸形往往较为复杂且具有三维特性[[2],[3],[4],[5],[6]]。术前计算机断层扫描(CT)成像有助于更好地理解每位患者的畸形情况,从而实现三个平面上的精确矫正[7]。这些矫正通常幅度较大,且容易受到测量偏差的影响,尤其是在计算机生成的3D规划中未充分考虑患者体重、软组织限制、神经血管结构以及生长板保护等因素时[8]。尽管如此,真正评估PSI在儿科截骨术中手术准确性的研究很少,因为基于术后CT的评估会导致未成熟骨骼不必要的辐射暴露(表1)[6],[9],[10],[11],[12],[13],[14],[15],[16],[17],[18]。低剂量EOS放射系统能够进行3D重建,为评估儿童使用PSI提供了安全可靠的替代方案[19]。
本研究旨在评估PSI在儿童下肢截骨术中的可靠性和准确性,假设计划矫正效果与实际达到的矫正效果之间没有显著差异。

部分摘录

研究对象

这项回顾性双中心研究于2021年至2023年间进行,得到了当地伦理委员会的批准(CEER-RD-2023-658)。研究纳入了所有使用PSI(Newclip Technics,法国)进行的下肢长骨截骨术。纳入标准如下:(1)年龄小于18岁;(2)采用PSI进行单平面、双平面或三平面轴向矫正截骨术;(3)基于术前CT的规划;(4)有术后EOS影像资料。未根据病因制定任何排除标准。

临床和形态学评估

研究对象

共有18名患者(11名男孩和7名女孩),患有12种不同的基础疾病,共进行了21例截骨术——11例股骨截骨和10例胫骨截骨。手术时的平均年龄为14.6±3.4岁(表2)。其中1名患者因缺乏术后EOS影像资料而被排除。

临床评估

平均随访时间为10±5个月,报告了1例术中并发症(由于PSI尺寸不当,需手动进行截骨术)以及2例术后并发症:1例早期感染和

讨论

PSI通过将术前定义的矫正计划直接传递到手术室,提高了手术精确度。这种方法对于更好地理解和管理儿童特有的复杂下肢畸形尤为重要[7]。

儿科骨科中PSI的当前应用与争议

Goetstouwers等人在关于PSI在儿科骨科应用的综述中指出,PSI常用于创伤后的上肢矫正,但他们也提到PSI的主要应用是针对需要显著矫正的复杂先天性畸形。在这篇综述中,作者未定义关键的矫正阈值,也未评估矫正成功率[25]。支持PSI在下肢手术中精确性的可靠数据仍然有限

PSI的可靠性

尽管计划矫正角度与实际矫正角度之间的平均差异为11°(Δ角度),但这一差异在统计学上并不显著(p=0.06),表明尽管基础疾病具有异质性且计划矫正角度范围广泛(从9°到85°),PSI仍然表现出较高的可靠性。然而,当计划矫正角度超过15°时,PSI的可靠性显著下降,Δ角度增加至15°(p=0.03)。

PSI的准确性

在本研究中,只有19%的病例中计划矫正角度与实际矫正角度完全匹配(n=4)。这些结果与Baskov等人的研究结果(94%的匹配率,n=30)[31]存在差异。这种差异可能归因于本研究使用的更严格的±3°阈值——与成人研究中的±6°阈值相比[32]。我们的研究结果表明,在71%的病例中存在矫正不足的趋势(n=15)。

局限性

必须承认一些局限性。由于样本量较小,对严重畸形(>15°)的亚组分析并不具有代表性。首先,样本量小以及患者年龄、基础疾病和截骨部位的异质性限制了我们的研究结果的普遍性,需要在更大样本量中进一步验证。此外,还需要长期随访以评估剩余生长对矫正效果的影响,包括复发风险。

结论

在这份初步报告中,对于儿童下肢截骨术而言,患者特定仪器可能被认为是一种安全的技术。在涉及较大矫正范围的病例中,观察到与术前计划相比存在矫正不足的趋势。然而,这些结果需要通过更大样本量和3D术后评估来验证,在为儿童患者制定复杂矫正计划时应谨慎使用PSI。

作者贡献

VNK:概念构思和研究设计、数据分析、手稿起草, BI、RV:数据收集、数据分析、手稿审阅。 AA、ES:手术操作、数据收集。 ALS、MBR:研究构思与设计、数据分析、手稿起草和关键修订。

资金支持

无。

利益冲突

无。

本手稿起草过程中是否使用了人工智能辅助技术

无。
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