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上腕骨遠位部骨折の骨合成のための3次元術前計画システムの開発
Development of three-dimensional preoperative planning system for the osteosynthesis of distal humerus fractures.
PMID: 32660498 PMCID: PMC7359224. DOI: 10.1186/s12938-020-00801-3.
抄録
背景:
肘関節骨折の骨合成時の解剖学的縮小と適切なインプラントの配置・選択を再現するために、3D術前計画システムを開発した。上腕骨遠位部骨折の骨合成における3Dデジタル術前計画の有用性を評価するために、上腕骨遠位部骨折患者におけるインプラントの縮小形状と配置の再現性を評価した。
BACKGROUND: To reproduce anatomical reduction and appropriate implant placement/choices during osteosynthesis for elbow fractures, we developed a 3D preoperative planning system. To assess the utility of 3D digital preoperative planning for the osteosynthesis of distal humerus fractures, we evaluated the reproducibility of implant reduction shapes and placements in patients with distal humerus fractures.
方法:
3D術前計画を用いて骨合成を行った上腕骨遠位部骨折患者12例を対象に評価を行った。上腕骨遠位部の3D画像をもとに、骨盤軸と内側上顆と外側上顆の頂点を結ぶ線との角度（上顆角）、冠状面における骨盤軸と関節面との角度（関節角）、矢状面における前側骨盤と前側関節面との距離（前距）で縮小形状を評価した。また、インプラント位置は、プレートの近位端と後端の位置、上顆線に対するプレートの角度で評価した。再現性は、術前画像と術後画像のパラメータのクラス内相関係数で評価した。
METHODS: Twelve patients with distal humerus fractures who underwent osteosynthesis using 3D preoperative planning were evaluated. Reduction shapes were evaluated by the angle between the diaphysis axis and a line connecting the vertices of the medial epicondyle and the lateral epicondyle (epicondyle angle), and the angle between the diaphysis axis and the articular surface (joint angle) in the coronal plane, and the distance between the anterior diaphysis and the anterior articular surface in the sagittal plane (anterior distance) based on 3D images of the distal humerus. In addition, the implant positions were evaluated by the positions of the proximal and posterior edge of the plate, and the angle of the plate to the epicondyle line. The reproducibility was evaluated by intra-class correlation coefficients of the parameters between pre- and postoperative images.
結果:
クラス内相関係数は、上顆角、関節角、前方距離でそれぞれ0.545、0.802、0.372であった。術前計画と術後縮小術後の測定値の差は，上顆角，関節角，前方距離でそれぞれ2.1±2.1度，2.3±1.8度，2.8±2.0mmであった．クラス内相関係数は、近位プレート位置と後プレート位置、上顆に対する角度について、それぞれ0.983、0.661、0.653であった。術前計画と術後縮小術後の測定値の差は、近位端と後端のプレート位置、上顆線に対する角度がそれぞれ3.3±2.1mm、2.7±1.7mm、9.7±9.8度であり、術前計画と術後縮小術後の測定値の差は、近位端と後端のプレート位置、上顆線に対する角度がそれぞれ3.3±2.1mm、2.7±1.7mm、9.7±9.8度であった。上顆角、関節角、プレートの位置には有意な相関があった。
RESULTS: The intra-class correlation coefficients were 0.545, 0.802, and 0.372 for the epicondyle angle, joint angle, and anterior distance, respectively. The differences in the measurements between the preoperative plan and postoperative reduction were 2.1 ± 2.1 degrees, 2.3 ± 1.8 degrees, and 2.8 ± 2.0 mm, for the epicondyle angle, joint angle, and anterior distance, respectively. The intra-class correlation coefficients were 0.983, 0.661, and 0.653 for the proximal and posterior plate positions, and the angle to the epicondyle, respectively. The differences in the measurements between the preoperative plan and postoperative reduction were 3.3 ± 2.1 mm, 2.7 ± 1.7 mm and 9.7 ± 9.8 degrees, for the plate positions of proximal and posterior edge, and the angle of the plate to the epicondyle line, respectively. There were significant correlations for the epicondyle angle, joint angle, and plate positions.
結論:
上腕骨遠位部骨折の骨合成の3D術前計画は、冠状図の縮小形状とプレート位置について再現性があった。上腕骨遠位部骨折における骨合成の実用的な画像取得に役立つと思われる。
CONCLUSIONS: 3D preoperative planning for osteosynthesis of distal humerus fracture was reproducible for the reduction shape of the coronal view and the plate positions. It may be helpful for acquiring practical images of osteosynthesis in distal humerus fractures.
証拠レベル:
レベルⅢ、症例対照研究。
LEVEL OF EVIDENCE: Level III, a case-control study.