سی تی اسکن سه بعدی به عنوان دقیق ترین استاندارد طلایی برای ارزیابی آناتومی پیچیده استخوان فمور در جراحی تعویض مفصل زانو شناخته می شود. در جراحی های بازسازی زانو، تعیین دقیق زاویه چرخش دیستال فمور نه تنها بر پایداری مفصل تاثیر می گذارد، بلکه عامل اصلی در جلوگیری از دردهای مزمن پس از عمل و بهبود دامنه حرکتی بیمار است. روش های سنتی تصویربرداری به دلیل ماهیت دو بعدی و وابستگی شدید به نحوه قرارگیری بیمار در دستگاه، همواره با درصدی از خطا در شناسایی لندمارک های اپی کوندیلار همراه بوده اند. اما با ظهور تکنولوژی بازسازی های حجیم، جراحان قادرند با استفاده از سی تی اسکن سه بعدی و حذف خطاهای پارالاکس، محورهای عملیاتی و آناتومیک را با دقت میلی متری شناسایی کنند. این مقاله با هدف تحلیل عمیق متدولوژی های اندازه گیری زاویه چرخش و برتری های مدل سازی دیجیتال در بهبود نتایج کلینیکی تدوین شده است تا اینتنت کاربران متخصص در این حوزه را به طور کامل پوشش دهد.
اهمیت حیاتی تعیین زاویه چرخش دیستال فمور در موفقیت جراحی TKA
تعیین صحیح چرخش قطعه فمورال یکی از چالش برانگیزترین مراحل در جراحی تعویض مفصل زانو است که مستقیما با تراز شدن کشکک و پایداری فضای مفصلی در حالت خمیدگی ارتباط دارد. عدم دقت در محاسبه این زاویه می تواند منجر به بروز مشکلاتی نظیر تتبع ناصحیح کشکک، سایش زودرس پلی اتیلن و در نهایت شکست زودرس پروتز شود. تحقیقات نشان می دهد که حتی خطاهای جزیی در حد ۳ درجه در چرخش داخلی یا خارجی فمور، فشار غیرمتعارفی بر لیگامان های جانبی وارد می کند که نتیجه آن نارضایتی بیمار از عملکرد زانو خواهد بود. استفاده از سی تی اسکن سه بعدی به جراح این امکان را می دهد که قبل از ورود به اتاق عمل، نقشه ای دقیق از محورهای چرخشی بیمار داشته باشد و از روش های تخمینی حین عمل که به شدت به تجربه بصری وابسته هستند، فاصله بگیرد. در واقع، این تکنولوژی شکاف میان برنامه ریزی تئوری و اجرای عملی در جراحی های پیچیده ارتوپدی را به حداقل رسانده است.
همچنین بخوانید: آشنایی با دلایل انجام ام ار ای زانو
چالش های سیستم های تصویربرداری دو بعدی در ارزیابی محورهای آناتومیک
تصویربرداری های مقطعی کلاسیک یا همان Axial CT Slices، به دلیل ماهیت برشی خود، در شناسایی دقیق ترین نقاط برجسته اپی کوندیل داخلی و خارجی دچار محدودیت های ساختاری هستند. در بسیاری از موارد، به دلیل تغییر در پوزیشن بیمار یا وجود ناهنجاری های استخوانی، مقطع انتخاب شده در تصویربرداری دو بعدی ممکن است از قله واقعی اپی کوندیل عبور نکند که این امر منجر به خطای سیستماتیک در اندازه گیری زاویه TEA می شود. بر خلاف این محدودیت ها، در سی تی اسکن سه بعدی کل حجم استخوان بازسازی شده و جراح می تواند در فضای مجازی، استخوان را در تمامی جهات بچرخاند تا برجسته ترین نقاط آناتومیک را به درستی علامت گذاری کند. این موضوع در بیماران مبتلا به استئوفیت های شدید یا دفرمیتی های مادرزادی اهمیت دوچندان پیدا می کند، زیرا در این افراد یافتن لایه مناسب در تصاویر دو بعدی تقریبا غیرممکن است و تنها یک مدل سازی جامع می تواند تفاوت بین بافت استخوانی اصلی و زواید پاتولوژیک را مشخص نماید.
مزایای استراتژیک استفاده از سی تی اسکن سه بعدی در ارتوپدی مدرن
حذف خطای موقعیت دهی بیمار و پارامترهای پوزیشنینگ
یکی از بزرگترین برتری های این متد، استقلال کامل نتایج از نحوه قرارگیری اندام تحتانی بیمار در گنتری دستگاه است. در روش های قدیمی، اگر پای بیمار دچار چرخش داخلی یا خارجی می شد، زوایای اندازه گیری شده در برش های افقی کاملا تغییر می کرد، اما سی تی اسکن سه بعدی با ایجاد یک مختصات کارتزین مجازی، اجازه می دهد تا محور طولی استخوان به صورت خودکار تراز شده و زوایا بر اساس محورهای واقعی استخوانی محاسبه شوند نه بر اساس تخت دستگاه.
دقت بالا در شناسایی محورهای اپی کوندیلار و خطوط مرجع
توانایی تفکیک بافت های متراکم و شناسایی شیارهای ظریف در بخش دیستال فمور، از ویژگی های منحصربه فرد این سیستم است. در سی تی اسکن سه بعدی می توان با استفاده از ابزارهای نرم افزاری، محور اپی کوندیلار جراحی را با دقت بسیار بالاتری نسبت به لمس حین عمل یا تصاویر رادیولوژی ساده ترسیم کرد که این امر دقت جراحی را در تعیین چرخش قطعات پروتز به شدت ارتقا می دهد.
قابلیت مدل سازی و تولید راهنماهای جراحی اختصاصی
خروجی های حاصل از این نوع تصویربرداری به عنوان زیرساخت اصلی برای طراحی PSI یا راهنماهای برش اختصاصی بیمار عمل می کنند. داده های استخراج شده از سی تی اسکن سه بعدی به نرم افزارهای طراحی مهندسی منتقل شده و بر اساس آن ها، جیگ های جراحی ساخته می شوند که دقیقا بر روی آناتومی منحصربه فرد بیمار می نشینند و خطای انسانی در تعیین زوایا را به صفر نزدیک می کنند.
مقایسه تطبیقی محورهای مرجع در مدل سازی های دیجیتال
در تحلیل های پیشرفته، چندین محور برای تعیین چرخش فمور مورد استفاده قرار می گیرند که شامل محور اپی کوندیلار جراحی (sTEA)، محور اپی کوندیلار آناتومیک (aTEA) و خط وایت ساید هستند. استفاده از سی تی اسکن سه بعدی نشان داده است که محور sTEA پایدارترین مرجع برای تعیین خط برش خلفی فمور است، در حالی که استفاده از خطوط دیگر به تنهایی ممکن است در ۳۰ درصد موارد منجر به خطای بیش از ۳ درجه شود. در جداول زیر می توانید تفاوت دقت در اندازه گیری این محورها را در دو حالت رایج مشاهده کنید که نشان دهنده برتری مطلق روش های حجیم بر روش های مقطعی است.
| شاخص ارزیابی | روش Axial CT (دو بعدی) | روش سی تی اسکن سه بعدی |
| خطای تکرار پذیری | ۱.۵ تا ۴ درجه | کمتر از ۰.۵ درجه |
| شناسایی اپی کوندیل داخلی | دشوار در موارد دژنراتیو | بسیار دقیق با چرخش مجازی |
| تاثیر پوزیشن بیمار | بسیار زیاد | کاملا مستقل |
| زمان تحلیل داده ها | کوتاه | نیازمند نرم افزار تخصصی |
سوالات متداول
آیا دوز اشعه در سی تی اسکن سه بعدی برای اندازه گیری زوایا بیشتر از سی تی معمولی است؟
خیر، پروتکل های مورد استفاده برای مدل سازی سه بعدی در ارتوپدی اغلب از نوع Low Dose هستند که دوز اشعه را به شدت کاهش می دهند. در واقع، با استفاده از تکنیک های بازسازی پیشرفته، نیازی به افزایش دوز اشعه نیست و کیفیت تصاویر به دست آمده برای شناسایی لندمارک های استخوانی کاملا کفایت می کند، در حالی که دقت تشخیصی چندین برابر می شود.
دقت سی تی اسکن سه بعدی در مقایسه با ام آر آی برای تعیین چرخش فمور چگونه است؟
اگرچه ام آر آی برای بررسی بافت نرم عالی است، اما در شناسایی دقیق مرزهای استخوانی و لندمارک های کوچک مانند اپی کوندیل ها، سی تی اسکن سه بعدی به دلیل رزولوشن فضایی بالاتر و کنتراست بهتر استخوان، دقت بیشتری دارد. اکثر جراحان برای طراحی راهنماهای جراحی یا اندازه گیری های دقیق زاویه ای، همچنان سی تی اسکن را به عنوان مرجع اول انتخاب می کنند.
چرا در برخی موارد پزشک با وجود عکس رادیولوژی، درخواست سی تی اسکن سه بعدی می کند؟
رادیولوژی ساده تصویری تخت و روی هم افتاده ارائه می دهد که در آن امکان اندازه گیری چرخش محوری (Axial Rotation) وجود ندارد. برای درک صحیح رابطه بین بخش های مختلف فمور و تراز کردن دقیق پروتز، مشاهده استخوان در سه بعد ضروری است تا از بروز عوارضی نظیر ناپایداری زانو که در عکس های ساده قابل پیش بینی نیستند، جلوگیری شود.
نتیجه گیری
بهره گیری از سی تی اسکن سه بعدی در فرآیند ارزیابی زاویه چرخش دیستال فمور، نقطه عطفی در گذار از جراحی های سنتی به جراحی های دقیق و شخصی سازی شده است. این تکنولوژی با حذف خطاهای ناشی از تصویربرداری های مقطعی و فراهم کردن بستری برای تحلیل های ریاضی دقیق، ریسک شکست جراحی را به حداقل می رساند. با توجه به افزایش تقاضا برای جراحی های تعویض مفصل زانو در سنین پایین تر، استفاده از دقیق ترین ابزارهای تشخیصی مانند سی تی اسکن سه بعدی برای تضمین طول عمر پروتز و کیفیت زندگی بیمار، نه یک انتخاب بلکه یک ضرورت کلینیکی محسوب می شود. در نهایت، تلفیق این داده های تصویری با سیستم های رباتیک و نویگیشن، افق های جدیدی را در درمان های ارتوپدی گشوده است که پایه و اساس تمام آن ها، درک صحیح و دقیق از آناتومی سه بعدی بیمار است.
