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Einfluss der Angulation des 3D-C-Bogens auf die Bildqualität in der Wirbelsäulenchirurgie
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Autoren
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Benno Bullert
- BG Klinik Ludwigshafen, Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, Ludwigshafen, Germany
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Benedict Swartman
- BG Klinik Ludwigshafen, Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, Ludwigshafen, Germany
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Nils Beisemann
- BG Klinik Ludwigshafen, Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, Ludwigshafen, Germany
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Sven Vetter
- BG Klinik Ludwigshafen, Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, Ludwigshafen, Germany
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Jan Siad El Barbari
- BG Klinik Ludwigshafen, Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, Ludwigshafen, Germany
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Jochen Franke
- BG Klinik Ludwigshafen, Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, Ludwigshafen, Germany
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Paul Alfred Grützner
- BG Klinik Ludwigshafen, Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, Ludwigshafen, Germany
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Maxim Privalov
- BG Klinik Ludwigshafen, Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, Ludwigshafen, Germany
| Veröffentlicht: | 26. Oktober 2021 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Kann durch Angulation der Akquisitionstrajektorie des mobilen 3D-C-Bogens im Rahmen eines 3D-Scans die Anzahl der tangential einfallenden Röntgenstrahlen im Bereich des Metallimplantats vermindert und dadurch eine Verbesserung der Bildqualität bei gleichbleibendem Isozentrum erzielt werden?
In der Wirbelsäulenchirurgie ist die dorsale Instrumentierung mit Pedikelschrauben ein Standardverfahren. Durch die unmittelbare topographische Nähe zu Rückenmark, Nervenwurzeln und Blutgefäßen kann eine Fehllage der Pedikelschrauben zu einer ungewollten Schädigung dieser Strukturen führen. Um dies zu verhindern, kommt es intraoperativ regelhaft zum Einsatz von bildgebenden Verfahren.
Aufgrund der starken Metallartefakte kommt es jedoch bei der intraoperativen 3D-Bildgebung (CBCT) zu einer deutlichen Minderung der Bildqualität und damit zur Einschränkung der Beurteilbarkeit von Reposition und Implantatlage.
Methodik: Ein Kunstknochenmodell der Wirbelsäule mit Weichteilmantel (Synbone) wurde mittels Pedikelschrauben dorsal instrumentiert (BWK10 bis LWK5).
Das Modell wurde auf einem Kipptisch aus Acrylglas positioniert, welcher die Angulation der im Modell eingebrachten Pedikelschrauben zum C-Bogen ermöglichte.
In 5°-Schritten wurden 3D-Datensätze bis zu den Endpositionen ± 30° erstellt. Als 3D-C-Bogen wurde der Cios Spin (Siemens) eingesetzt.
Anschließend erfolgte die radiologische Auswertung hinsichtlich der Bildqualität anhand 9 festgelegter Parameter (u.a. anatomische Strukturen, Implantatlage, Ausprägung der Artefakte) mittels einer Likert-Skala (1-5 Punkte).
Zur statistischen Auswertung wurden der Betrag der Angulation-Ausrichtungen dem 0°-Standard gegenübergestellt und im Hinblick auf signifikante Unterschiede bezüglich der einzelnen Domänen der Bildqualität überprüft.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die mit der Likert-Skala erzielte Durchschnittspunktzahl für die subjektive Bildqualität ist bei 30° Angulation (4,07 ± 0,68) signifikant höher (p=0,004) als beim 0°-Standard (3,10 ± 1,17).
Ein Subgruppenvergleich der Angulation < 10° vs. Angulation≥10° zeigt eine signifikante Verbesserung der klinischen Beurteilbarkeit (p=0,003) und der Identifizierung von Schraubengröße- und Lage (p=0,000) bei Angulation≥10°. Schraubennahe anatomische Strukturen können ebenfalls signifikant besser erkannt werden (p=0,002), während schraubenferne Strukturen keine verbesserte Bildqualität durch Angulation ≥10° erfahren (p=0,263).
Die Angulation der Akquisitionstrajektorie führt bei gleichbleibendem Isozentrum zu einer verbesserten Bildqualität in der intraoperativen 3D-Bildgebung (CBCT).
So können vor allem schraubennahe Strukturen wie Spinalkanal und Pedikel sowie die Schrauben selbst besser beurteilt werden, wodurch Fehllagen bereits intraoperativ erkannt und berichtigt werden können.
Schraubenferne Strukturen erhalten durch die Angulation jedoch keine Steigerung der Bildqualität.
