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Recent advances in the surgical treatment of malunions in hand and forearm using three-dimensional planning and patient-specific instruments - 20/06/20

Avancées récentes dans le traitement chirurgical des cals vicieux de la main et de l’avant-bras grâce à la planification tridimensionnelle et à l’instrumentation spécifique au patient

Doi : 10.1016/j.hansur.2020.04.012 
S. Singh , O. Andronic, P. Kaiser, L. Jud, L. Nagy, A. Schweizer
 Department of orthopedics, Balgrist university hospital, university of Zurich, Forchstrasse 340, 8008 Zürich, Switzerland 

Auteur correspondant.
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Saturday 20 June 2020

Abstract

Malunions of the forearm and hand cause significant disability. Moreover, intraarticular deformities may contribute to early onset osteoarthritis. Such conditions require precise surgical correction in order to improve functional outcomes and prevent early or late complications. The purpose of this study was to describe the technical advantages of accurate anatomical reconstruction using 3D guided osteotomies and patient specific instruments (PSI) in multiple joints of the hand and forearm. Acquisition of three-dimensional (3D) datasets and surgical implementation of PSI was performed in a series of patients between December 2014 and July 2017. Patients had intra- or extra-articular malunions of the forearm, radiocarpal joint, trapeziometacarpal joint, or proximal interphalangeal joint. A previously described 3D surface model that incorporates CT data was used for segmentation (Mimics®, Materialise™, Belgium). For all the cases, CT scans of both forearms were acquired to use the contralateral uninjured side as the anatomic reconstruction template. Computer-assisted assessment of the deformity, the preoperative plan, and the design of PSI are described. Outcomes were determined by evaluating step-off correction, fusion, changes in range of motion (ROM) and grip strength. Six patients were included in the study; all achieved fusion. Improved clinical outcomes including pain reduction, better ROM and grip strength were obtained. Complete correction of intraarticular step-off was achieved in all cases with intraarticular malunions. 3D guided osteotomies are an established surgical treatment option for malunions of the hand and forearm. 3D analysis is a helpful diagnostic tool that provides detailed information about the underlying deformity. PSI can be developed and used for surgical correction with maximal accuracy for both intraarticular step-off and angular deformity.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Les cals vicieux de l’avant-bras et de la main sont responsables d’un handicap notable. De plus, les déformations intra-articulaires peuvent même conduire à une arthrose de début précoce. De telles situations nécessitent une correction chirurgicale précise pour améliorer le résultat fonctionnel et éviter des complications précoces ou tardives. La présente étude visait à montrer les avantages techniques sur la précision de la reconstruction anatomique grâce à des ostéotomies guidées tridimensionnellement (3D) et une instrumentation spécifique au patient (PSI) sur divers articulations de la main et de l’avant-bras. L’acquisition de données 3D et l’utilisation chirurgicale d’une PSI ont été réalisées sur une série de patients entre décembre 2014 et décembre 2017. Les patients souffraient de cals vicieux intra- ou extra-articulaires de l’avant-bras, des articulations radio-carpienne, trapézo-métacarpienne ou interphalangienne proximale. Un modèle de surface 3D déjà utilisé et basé sur des données tomodensitométriques a été utilisé pour la segmentation (Mimics®, Materialise™, Belgique). Dans tous les cas, les scanners des deux côtés étaient acquis pour utiliser le côté opposé non traumatisé comme modèle anatomique de la reconstruction. L’évaluation de la déformation aidée par ordinateur, la planification préopératoire et la conception des guides spécifiques au patient sont décrits. Le résultat était déterminé par l’évaluation de la correction de la marche d’escalier, le taux de fusion, les modifications observées dans la mobilité (ROM) et la force de poigne. Six sujets ont été inclus. Tous les patients inclus dans cette étude de cas rétrospective ont obtenu la consolidation des ostéotomies. Une amélioration clinique a également été obtenue, incluant une diminution de la douleur, une amélioration de la ROM, et de la force de poigne. Une correction complète des marches d’escalier intra-articulaire a été obtenue dans tous les cas de cals vicieux intra-articulaires. Les ostéotomies guidées 3D représentent une option de traitement chirurgical bien établie pour les cals vicieux de la main et de l’avant-bras. Une analyse 3D est un outil diagnostique précieux, qui permet une compréhension détaillée des déformations sous-jacentes. Finalement, l’instrumentation spécifique au patient peut être développée et utilisée pour la correction chirurgicale avec une précision maximale à la fois pour les marches d’escalier intra-articulaires et les déformations angulaires.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Malunion, Corrective osteotomies, Three-dimensional planning, Patient specific implants

Mots clés : Cal vicieux, Ostéotomie de correction, Planification tridimensionnelle, Implants spécifiques aux patients


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