A new technique of pedicle screw placement with the use of sequential multilevel navigation templates based on patient-specific 3D CT reconstruction model: applicability in spine deformity / Una nueva técnica de colocación de tornillos pediculares con el uso de plantillas de navegación multinivel secuenciales basadas en el modelo de reconstrucción de CT 3D específico del paciente: aplicabilidad en la deformidad de la columna vertebral

Abstract: Introduction: The technique of placement of pedicle screws has gradually improved, but even misplacement observed in 1.2 to 20% of cases, have appeared techniques fluoroscopic, tomographic and electromagnetic navigation, which led it to 1.3 to 4.3%, but nevertheless they are expensive and complex technologies. Present technique pedicle screw placement by using templates with a modification in the art, performing tomography and reconstruction in the same surgical position and with the templates of 3 or more levels. Methods: Five cases of idiopathic scoliosis were performed, with correction and instrumentation with pedicular screws, where a three-dimensional model of the spine was performed with a tomography in a surgical position, whose images were exported to a 3D printer to reconstruct the desired trajectory of the screws in a template using cylinders resting on the inverse surface of the vertebrae. The direction of the screw was planned in the center of the pedicle and parallel to the upper platform of the vertebra. Each template was of several levels and transoperative X-rays were not used. Results: Under electrophysiologic monitoring transoperative «red alerts¼ were not reported, the placement of the screws in postoperative CT scan was evaluated, showing a standard deviation in placement of 1.9 and 2.2 mm on the right and left respectively pedicles, with respect to their planning. Discussion: This technique is simple and safe, besides not requiring great technology, its use is suggested in beginner spine surgeons and in severe deformities, it can be performed in any hospital where spinal surgery is performed.

Resumen: Introducción: La técnica de colocación de tornillos transpediculares ha mejorado paulatinamente, a pesar de ello, la mala colocación oscila entre 1.2 al 20% de los casos; han surgido técnicas de navegación asistidas por flouroscopía, tomografía y resonancia magnética mejorando el índice de falla al 1.3-4.3%. La presente técnica de colocación utiliza plantillas con la modificación de que la tomografía y la reconstrucción son realizadas con el paciente en la posición quirúrgica, además que las plantillas abarcan tres o más niveles. Métodos: Se presentan cinco casos de escoliosis idiopática tratados con instrumentación y colocación de tornillos transpediculares donde se generó un modelo tridimensional de la columna en posición quirúrgica; las imágenes fueron exportadas a una impresora 3-D para reconstruir la trayectoria apropiada de los tornillos, la dirección de éstos fue planeada tomando de referencia el centro del pedículo y paralela a la plataforma superior de la vértebra. Cada plantilla consta de diferentes niveles y no se requirió del uso de rayos X trans­operatorios. Resultados: Bajo monitoreo electrofisiológico transquirúrgico no se reportó ninguna «alerta roja¼; la evaluación postoperatoria por tomografía de la colocación de los tornillos mostró una desviación estándar de 1.9 y 2.2 mm tanto a la derecha y a la izquierda, respectivamente, de acuerdo con lo planeado. Discusión: La técnica es simple y segura, no requiere de mucho despliegue tecnológico, se sugiere su uso para los cirujanos de columna con poca experiencia y para deformidades severas; consideramos que puede desarrollarse en cualquier hospital donde se realice cirugía de columna.

A new technique of pedicle screw placement with the use of sequential multilevel navigation templates based on patient-specific 3D CT reconstruction model: applicability in spine deformity.

INTRODUCTION: The technique of placement of pedicle screws has gradually improved, but even misplacement observed in 1.2 to 20% of cases, have appeared techniques fluoroscopic, tomographic and electromagnetic navigation, which led it to 1.3 to 4.3%, but nevertheless they are expensive and complex technologies. Present technique pedicle screw placement by using templates with a modification in the art, performing tomography and reconstruction in the same surgical position and with the templates of 3 or more levels. METHODS: Five cases of idiopathic scoliosis were performed, with correction and instrumentation with pedicular screws, where a three-dimensional model of the spine was performed with a tomography in a surgical position, whose images were exported to a 3D printer to reconstruct the desired trajectory of the screws in a template using cylinders resting on the inverse surface of the vertebrae. The direction of the screw was planned in the center of the pedicle and parallel to the upper platform of the vertebra. Each template was of several levels and transoperative X-rays were not used. RESULTS: Under electrophysiologic monitoring transoperative «red alerts¼ were not reported, the placement of the screws in postoperative CT scan was evaluated, showing a standard deviation in placement of 1.9 and 2.2 mm on the right and left respectively pedicles, with respect to their planning. DISCUSSION: This technique is simple and safe, besides not requiring great technology, its use is suggested in beginner spine surgeons and in severe deformities, it can be performed in any hospital where spinal surgery is performed.

INTRODUCCIÓN: La técnica de colocación de tornillos transpediculares ha mejorado paulatinamente, a pesar de ello, la mala colocación oscila entre 1.2 al 20% de los casos; han surgido técnicas de navegación asistidas por flouroscopía, tomografía y resonancia magnética mejorando el índice de falla al 1.3-4.3%. La presente técnica de colocación utiliza plantillas con la modificación de que la tomografía y la reconstrucción son realizadas con el paciente en la posición quirúrgica, además que las plantillas abarcan tres o más niveles. MÉTODOS: Se presentan cinco casos de escoliosis idiopática tratados con instrumentación y colocación de tornillos transpediculares donde se generó un modelo tridimensional de la columna en posición quirúrgica; las imágenes fueron exportadas a una impresora 3-D para reconstruir la trayectoria apropiada de los tornillos, la dirección de éstos fue planeada tomando de referencia el centro del pedículo y paralela a la plataforma superior de la vértebra. Cada plantilla consta de diferentes niveles y no se requirió del uso de rayos X trans­operatorios. RESULTADOS: Bajo monitoreo electrofisiológico transquirúrgico no se reportó ninguna «alerta roja¼; la evaluación postoperatoria por tomografía de la colocación de los tornillos mostró una desviación estándar de 1.9 y 2.2 mm tanto a la derecha y a la izquierda, respectivamente, de acuerdo con lo planeado. DISCUSIÓN: La técnica es simple y segura, no requiere de mucho despliegue tecnológico, se sugiere su uso para los cirujanos de columna con poca experiencia y para deformidades severas; consideramos que puede desarrollarse en cualquier hospital donde se realice cirugía de columna.