Создание индивидуальных направителей для корригирующей остеотомии большеберцовой кости у собак

Разработана методология создания индивидуального направителя для остеотомии по методике Cranial Closing Wedge Osteotomy (CCWO) у собак с использованием аддитивных технологий. Исследование включало сравнительную оценку точности коррекции угловых характеристик большеберцовой кости и продолжительности операции при использовании индивидуального остеотомического направителя и без него. В эксперименте использовали тазовые конечности шести кадаверных собак разных пород и весовых категорий. Для оценки эффективности метода в обеих группах анализировали послеоперационные углы Tibial Plate Angle (TPA) и механический медиальный проксимальный угол большеберцовой кости (mMPTA). В группе с направителем средняя разница между ожидаемыми и послеоперационными углами TPA и mMPTA составила 0,58±0,28° и 0,21±0,06°, тогда как в группе без направителя эти показатели были значительно выше — 0,99±0,79° и 1,13±0,50° соответственно. Кроме того, использование индивидуального направителя значительно сокращало продолжительность оперативного вмешательства. Среднее время операции CCWO с использованием направителя составило 29,83±4,98 мин, что на 64,56% меньше, чем при классическом CCWO без направителя (84,17±12,97 мин). Разработанный метод позволяет выполнять прецизионное планирование остеотомии, обеспечивая высокую точность хирургического вмешательства и значительно сокращая время операции. Внедрение индивидуальных направляющих на основе 3D-моделирования и печати способствует оптимизации методики CCWO и может повысить эффективность лечения собак с избыточным углом наклона плато большеберцовой кости.

1. Carwardine DR, Gosling MJ, Burton NJ, O'Malley FL, Parsons KJ. Three-Dimensional-Printed Patient-Specific Osteotomy Guides, Repositioning Guides and Titanium Plates for Acute Correction of Antebrachial Limb Deformities in Dogs. Vet Comp Orthop Traumatol. 2021 Jan;34(1):43-52. doi: 10.1055/s-0040-1709702. PMID: 32356295.

2. Hamilton-Bennett SE, Oxley B, Behr S. Accuracy of a patient-specific 3D printed drill guide for placement of cervical transpedicular screws. Vet Surg. 2018 Feb;47(2):236-42. doi: 10.1111/vsu.12734. PMID: 29064584.

3. Jeon JW, Kang KW, Kim WK, Jung C, Kang BJ. Three-dimensional-printed patientspecific guides for tibial deformity correction in small-breed dogs. Am J Vet Res. 2023 Oct 9;84(12):ajvr.23.06.0146. doi: 10.2460/ajvr.23.06.0146. PMID: 38041942.

4. Timercan A, Brailovski V, Petit Y, Lussier B, Séguin B. Personalized 3D-printed endoprostheses for limb sparing in dogs: Modeling and in vitro testing. Med Eng Phys. 2019 Sep;71:17-29. doi: 10.1016/j.medengphy.2019.07.005. PMID: 31327657.

5. Ковалёв Е. В. и др. Индивидуальные навигационные шаблоны для установки транспедикулярных винтов в хирургии позвоночника: систематический обзор // Проблемы здоровья и экологии. – 2022. – Т. 19. – №. 3. – С. 5-17.

6. Яриков А. В. и др. Применение аддитивных технологий 3D-печати в нейрохирургии, вертебрологии, травматологии и ортопедии //Клиническая практика. – 2021. – Т. 12. – №. 1. – С. 90-104.

7. Peters KM, Hutter E, Siston RA, Bertran J, Allen MJ. Surgical navigation improves the precision and accuracy of tibial component alignment in canine total knee replacement. Vet Surg. 2016 Jan;45(1):52-9. doi: 10.1111/vsu.12429. PMID: 26731596.

8. Hall EL, Baines S, Bilmont A, Oxley B. Accuracy of patient-specific threedimensional-printed osteotomy and reduction guides for distal femoral osteotomy in dogs with medial patella luxation. Vet Surg. 2019 May;48(4):584-91. doi: 10.1111/vsu.13126. PMID: 30446995.

9. Schweizer A, Mauler F, Vlachopoulos L, Nagy L, Fürnstahl P. Computer-assisted 3- dimensional reconstructions of scaphoid fractures and nonunions with and without the use of patient-specific guides: early clinical outcomes and postoperative assessments of reconstruction accuracy. J Hand Surg Am. 2016 Jan;41(1):59-69. doi: 10.1016/j.jhsa.2015.10.009. PMID: 26710736.

10. Altwal J, Wilson CH, Griffon DJ. Applications of 3-dimensional printing in smallanimal surgery: a review of current practices. Vet Surg. 2022 Jan;51(1):34-51. doi: 10.1111/vsu.13739. PMID: 34633081.

11. Oxley B. Bilateral shoulder arthrodesis in a Pekinese using three-dimensional printed patient-specific osteotomy and reduction guides. Vet Comp Orthop Traumatol. 2017;30(3). doi: 10.3415/VCOT-16-10-0144.

12. Yoon HR, Cho CW, Ryu CH, Lee JH, Jeong SM, Lee HB. Comparison between novice and experienced surgeons performing corrective osteotomy with patient-specific guides in dogs based on resulting position accuracy. Vet Sci. 2021;8(3). doi: 10.3390/vetsci8030040.

13. Abdullah JY, Abdullah AM, Hadi H, Husein A, Rajion ZA. Comparison of STL skull models produced using open-source software versus commercial software. Rapid Prototyp J. 2019;25(10). doi: 10.1108/RPJ-08-2018-0206.

14. Green N, Glatt V, Tetsworth K, Wilson LJ, Grant CA. A practical guide to image processing in the creation of 3D models for orthopedics. Tech Orthop. 2016. doi: 10.1097/BTO.0000000000000181.

15. Mulford JS, Babazadeh S, Mackay N. Three-dimensional printing in orthopaedic surgery: review of current and future applications. ANZ J Surg. 2016 Sep;86(9):648-53. doi: 10.1111/ans.13533. PMID: 27071485.

16. Tetsworth KD, Mettyas T. Overview of emerging technology in orthopedic surgery: what is the value in 3D modeling and printing? Tech Orthop. 2016. doi: 10.1097/BTO.0000000000000187.

17. Ganry L, Hersant B, Bosc R, Leyder P, Quilichini J, Meningaud JP. Study of medical education in 3D surgical modeling by surgeons with free open-source software: example of mandibular reconstruction with fibula free flap and creation of its surgical guides. J Stomatol Oral Maxillofac Surg. 2018 Sep;119(4):262-7. doi: 10.1016/j.jormas.2018.02.012. PMID: 29499364.

18. Petazzoni M. Atlas of Clinical Goniometry and Radiographic Measurements of the Canine Pelvic Limb. 2008.

19. Dismukes DI, Tomlinson JL, Fox DB, Cook JL, Witsberger TH. Radiographic measurement of canine tibial angles in the sagittal plane. Vet Surg. 2008 Apr;37(3):300-5. doi: 10.1111/j.1532-950X.2008.00381.x. PMID: 18394079.

20. Moreira Dvm LR, Sparks Gradis T, Daniel I, Ogden Bvsc M. Predicting tibial plateau angles following four different types of cranial closing wedge ostectomy. Vet Surg. 2024 Jan;53(1):143-54. doi: 10.1111/vsu.14033. PMID: 37749853.

21. Paley D. Principles of deformity correction. 2002. doi: 10.1007/978-3-642-59373-4.

22. Yasukawa S, Edamura K, Tanegashima K, Seki M, Teshima K, Asano K, et al. Evaluation of bone deformities of the femur, tibia, and patella in toy poodles with medial patellar luxation using computed tomography. Vet Comp Orthop Traumatol. 2016;29 (1). doi: 10.3415/VCOT-15-05-0089. PMID: 26638694.