Planung von Schulterprothesen an 3D-CT-Datensätzen: Entwicklung von Messparametern für das Glenoid am anatomischen Präparat

Abstract

Fragestellung : Beim Ersatz des Glenoids im Rahmen der Schulterendoprothetik ist eine detaillierte Kenntnis über die nicht einsehbaren Bereiche der Scapula notwendig. Bisher sind nur wenige Parameter zur präoperativen Ausmessung des Glenoids bekannt. Zur Planung und Analyse des Glenoidersatzes wurde in dieser Arbeit ein Messprotokoll für 8 Parameter erstellt. Diese wurden in ihrer Aussagekraft durch Messung in verschiedenen Ebenen, durch Bestimmung von Korrelationen und im Seitenvergleich beurteilt. Material und Methoden : Zur Messung wurden 43 Schultern anatomischer Präparate (Alter 64-95 Jahre, 8 gepaarte männliche Schultern, 13 gepaarte weibliche Schultern+ 1 einzelne weibliche Schulter) mit dem Siemens Sensation-S16 Computertomographen untersucht und mit einem hier erarbeiteten standardisierten Messprotokoll und der Siemens Syngo-Software vermessen. An einem Präparat wurde die Messgenauigkeit durch mehrfach wiederholte Messungen bestimmt. Ergebnisse: Der anterior-posteriore Durchmesser des Glenoids betrug axial 2,57cm (±0,27) und sagittal 2,77cm (± 0,27), der kranio-kaudale Durchmesser koronar 3,29cm (± 0,3) und sagittal 3,31cm (± 0,3), die Glenoidfläche 7,88cm² (±1,3), der Inklinationswinkel 51,8° (±4,13), die Scapulahalsbreite 1,36cm (± 0,2), die Scapulahalstiefe 3,45cm (± 0,5), die Glenoidtiefe axial 0,24cm (± 0,09), die Glenoidtiefe koronar 0,43cm (±0,10) und die Retroversion des Glenoids betrug 2° (±3,35). Hohe positive Korrelationen fanden sich beim anterior-posterioren Durchmesser in sagittaler und axialer Ebene (0,83), beim anterior-posterioren Durchmesser axial und sagittal mit der Glenoidfläche (0,81/0,87), beim kranio-kaudalen Durchmesser koronar und sagittal mit der Glenoidfläche (0,86/0,90), sowie zwischen der gemessenen und der mit einer Ellipse bzw. einem Rechteck (0,97) berechneten Glenoidfläche. Der Seitenvergleich zwischen rechter und linker Schulter zeigt kleine signifikante Unterschiede bei einzelnen Parametern. Da die Abweichungen im Millimeterbereich liegen, kann bei der Prothesenplanung von der gesunden auf die kranke Schulter geschlossen werden. Schlussfolgerung: Das in dieser Arbeit erstellte Messprotokoll kann ganz oder teilweise bei der präoperativen Planung des Glenoidersatzes eingesetzt werden. Die bisher in der Literatur beschriebenen Parameter für die Vermessung des Glenoids wurden durch die Glenoidtiefe und die Scapulahalsbreite/-tiefe ergänzt. Die Messung gleicher Parameter in verschiedenen Ebenen des CT-Datensatzes ergab kleine charakteristische Unterschiede.

Abstract Questioning : For the replacement of the glenoid in shoulder prothetics a detailed knowledge of the hidden parts of the scapula is necessary. Until now only little parameters are known fort the preoperative measurement of the glenoid. In this study a protocol for the measurement of 8 parameters for the planning and analysis of the glenoid replacement was established. Those parameters were evaluated in their meaning when measured in different CT planes, when correlated between each other and when compared between the left and the right shoulder. Material and methods : The measurement was executed on 43 shoulders of cadavers (aged between 64-95 years, 8 pairs of male shoulders, 13 pairs of female shoulders + 1 single female shoulder) with the Siemens Sensation – S16 computed tomography, its Siemens Syngo-Software and our established standardized protocol of measurement. The precision of the measurement was shown through repeated measurements on one cadaveric shoulder. durch mehrfach wiederholte Messungen bestimmt. Results: The anterior-posterior diameter of the glenoid in the axial plane was 2,57cm (±0,27) and in the sagittal plane 2,77cm (±0,27), the cranio-caudal diameter in the coronal plane 3,29cm (±0,3) and in the sagittal plane 3,31cm (±0,3), the glenoid surface 7,88cm² (±1,3), the inclination angle 51,8° (±4,13), the width of the scapula collar 1,36cm (±0,2), the depth of the scapula collar 3,45cm (±0,5), the depth of the glenoid cavity in the axial plane 0,24cm (±0,09), the depth of the glenoid cavity in the coronal plane 0,43cm (±0,10) and the retroversion of the glenoid was 2° (±3,35). High positive correlations were found for the anterior-posterior diameter in the sagittal and axial plane (0,83), for the anterior-posterior diameter in the axial and sagittal plane with the glenoid surface (0,81/0,87), for the cranio-caudal diameter in the coronal and sagittal plane with the glenoid surface (0,86/0,90), as for the measured glenoid surface with the calculated surface of an ellipse respectively a rectangle (0,97). The comparison between right and left shoulder showed small significant differences for single parameters. As the differences lie in the millimeter range, one can conclude from the measures of the healthy shoulder to the measures of the ill shoulder for the prothetic planning. geschlossen werden. Conclusion: The protocol of measurement established in this study can fully or partly be integrated in the preoperative planning of the glenoid replacement. Parameters for the measurement of the glenoid described in former literature were completed by the depth of the glenoid cavity and the width/depth of the scapula collar. The measurement of equal parameters in different CT planes showed small characteristic differences.