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Lost in Space?! 3D-Druck und Navigation erleichtern komplexe Revisionen bei Rekonstruktionsversagen nach Beckenteilresektion
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Published: | October 23, 2023 |
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Fragestellung: Die Rekonstruktion von tumorbedingten Beckenteilresektionen ist anspruchsvoll. Das Primärziel der weiten Tumorentfernung kann die Schonung anatomischer Strukturen sowie den optimalen Funktionserhalt beeinträchtigen. Eine Möglichkeit zur Rekonstruktion im Bereich des Beckens stellt die Schrauben-Stab-Verbundosteosynthesen dar [1]. Kommt es zu Materialversagen, erschweren fehlende physiologische Landmarken die Revision.
Im Fall eines Chondrosarkoms G1 des Os ilium links zeigte sich 3 Jahre nach weiter Resektion (P1C) und Rekonstruktion mittels Schrauben-Stab-Verbundosteosynthese ein Schraubenbruch in Sakrum- und Ilium. Aufgrund zunehmend immobilisierender Beschwerden, Rollstuhlpflichtigkeit, Dislokation und Hüftgelenkluxation über 10 Jahre wurde die Entscheidung für eine Revision getroffen. Diese und eine endoprothetischer Versorgung wurden am 3D-gedruckten Modell geplant und navigiert simuliert.
Methodik: Basierend auf computertomographischen DICOM-Daten wurden knöcherne Strukturen und Implantate segmentiert (3D-Slicer) [2] und die intakte Beckenhälfte gespiegelt. Im Navigation-Planungstool erfolgten hiermit Referenzierung und Rekonstruktion von Drehzentrum und Acetabulum. Der 3D-Druck wurde in fused-deposition-modeling-Technik mit Polymilchsäure (Ultimaker S5) durchgeführt. Prüfung und Anpassungen zur Planung erfolgten navigiert am Modell.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Registrierung war am gedruckten Modell sowie intraoperativ präzise möglich. Mit Ausnahme eines Gewindestückes im Os pubis, ließen sich alle Implantate bergen. Schrauben größerer Dimension erreichten eine gute Primärstabilität, so dass abweichend von der Planung ein weiterer Knochensubstanzverlust durch neue Bohrungen vermieden werden konnte.
In der Simulation erfolgte vorab eine Anpassung von Schrauben-Stab-System und einem Burch-Schneider-Ring zur Rekonstruktion des Drehzentrums. Die intraoperative Umsetzung dieser Planung gelang zügig und zufriedenstellend.
Der postoperative Verlauf war komplikationsfrei und der Patient ist nach über 12 Monaten beschwerde- und hilfsmittelfrei mobil.
Die Kombination von 3D-Druck und Navigation ermöglichte auch bei fehlenden Landmarken und komplexer Ausgangssituation eine gute Vorbereitung des Eingriffes. Die Navigation erlaubte intraoperativ eine dynamische Anpassung des ursprünglichen Planes, um auf Gegebenheiten wie kontraktere Weichteilverhältnisse im voroperierten Gebiet, die in der Simulation schwerlich zu berücksichtigen sind, zu reagieren. Der Mehraufwand der Vorbereitung kann für komplexe Revisionseingriffe gerechtfertigt sein. Objektivierbare Evaluation und biomechanische Stabilitätsabschätzungen mittels Finite Elemente Methoden in der Planung wären wünschenswert.
Literatur
- 1.
- Zhou YJ, Yunus A, Tian Z, Chen JT, Wang C, Xu LL, Song XH. The pedicle screw-rod system is an acceptable method of reconstructive surgery after resection of sacroiliac joint tumours. Contemp Oncol (Pozn). 2016;20(1):73-9. DOI: 10.5114/wo.2016.58503
- 2.
- Fedorov A, Beichel R, Kalpathy-Cramer J, Finet J, Fillion-Robin JC, Pujol S, Bauer C, Jennings D, Fennessy F, Sonka M, Buatti J, Aylward S, Miller JV, Pieper S, Kikinis R. 3D Slicer as an image computing platform for the Quantitative Imaging Network. Magn Reson Imaging. 2012 Nov;30(9):1323-41. DOI: 10.1016/j.mri.2012.05.001