Custodia clinica
Gestione chirurgica del tumore mandibolare assistito con tecnologia di stampa tridimensionale: Nota tecnica e segnala sui casi
Gestione chirurgica del tumore mandibolico assistito con tecnologia di stampa tridimensionale: una nota tecnica e un caso report
Ignacio velasco A, B, *, héctor Ramos Ay Soheil VAHDANI AT
al dipartimento di chirurgia orale e maxillo-facciale, Università di Puerto Rico, PR, Stati Uniti
B / ORAL / HEAD & Collo Oncologia e Chirurgia ricostruttiva, Ospedale stomatologico universitario di Pechino, Pechino, Cina
Corrispondenza A:
Riepilogo
Obiettivo: immettere la tecnologia di stampa tridimensionale per la creazione di modelli anatomici per assistere chirurgico Pianificazione di tumori mandibolari.
Custodia clinica: presentiamo il caso di un paziente di 30 anni con una storia tumorale nella mascella, nel settore precedente, con 2 anni di evoluzione. La biopsia incisionale ha confermato che era un fibroma ossifying. Con l’assistenza della tecnologia di stampa tridimensionale, la pianificazione chirurgica è stata eseguita per stabilire i margini delle osteotomie e il prepasco della piastra di ricostruzione. Inoltre, il processo di costruzione del modello di prototipazione rapido con tecnologia di stampa tridimensionale è descritta in dettaglio.
parole chiave neoplasie mandibolari; Stampa in tre dimensioni; Ricostruzione mandibolare; Ossificing fibroma
astratto
Accordo: introduzione della tecnologia di stampa tridimensionale per la generazione di modelli di prototipazione rapidi medici, uno strumento assistente nella pianificazione chirurgica dei tumori mandibolari.
Custodia clinica: riportiamo il caso di un paziente femminile di 30 anni che ha bento una precedente massa mandable con 2 anni di evoluzione. La biopsia incisionale ha confermato l’ossificazione fibroa. Con l’assistenza della tecnologia di stampa tridimensionale, è stata creata il modello 3D e la pianificazione chirurgica è stata eseguita con la progettazione di siti di osteotomia per la resezione mandibolare. Inoltre, il prebending della piastra di ricostruzione basata sul modello 3D è stato realizzato. Il protocollo per la creazione di modelli di prototipazione rapida nei dettagli è descritta in questo articolo.
Parole chiave neoplasie della mascella; Stampa tridimensionale; Ricostruzione mandibolare; Fibroma ossificante
Introduzione
La necessità di ricostruzione dei difetti mandibolari è stata una sfida continua per i chirurghi della testa e del collo, plastica e maxillofacciale. Tumori benigni o maligni, osteomielite, trauma, osteoradionecrosi sono alcune anomalie che provocano significativi difetti di continuità nelle ossa mascellari1. Gli obiettivi della ricostruzione sono il rimborso dell’anatomia perduta e della simmetria del viso, nonché un risultato funzionale appropriato che consente un’adeguata riabilitazione dentale2. Dopo la resezione mandibolare, la ricostruzione verrà eseguita immediatamente o differita come seconda procedura da 3 a 6 mesi dopo. Le procedure di ricostruzione più popolari includono innesti ossei vascolarizzati e non vascolarizzati, distrazioni osteogenetiche e l’uso di targhetti di titanio1,2.
l’uso di piastre di titanio per la ricostruzione dei difetti di continuità nella mascella è uno standard d’oro nella pratica del chirurgia ricostruttivo3. Dare loro il modulo a piatti in titanio, durante l’intervento chirurgico, non è una procedura facile; Pertanto, la preparazione richiede un tempo chirurgico più lungo, aumentando i costi dell’intervento. Lo stampaggio La piastra di ricostruzione sulle superfici anatomiche è essenziale per il successo della procedura e il futuro posizionamento dell’innesto osseo, con l’idea di riabilitare con impianti oseintegrati se è richiesto4.
Pianificazione preoperatoria in Ablature La chirurgia e la ricostruttiva si è evoluta negli ultimi 20 anni con il progresso dell’imaging medico. Tuttavia, le attuali modalità radiologiche sono limitate a mostrare un’immagine tridimensionale (3D) su una superficie bidimensionale, così come lo schermo del computer5. Ma con i progressi della tecnologia di prototipazione rapida medica (PRM), è ora possibile ottenere modelli anatomici su scala 1: 1 con le informazioni degli studi di immagini convenzionali, quali: tomografia computerizzata (TC), risonanza nucleare magnetica e fonica6 Questi modelli anatomici hanno iniziato a essere utilizzato in medicina da Mankovich et al. All’inizio degli anni ’90 per la ricostruzione dei difetti craniofacciali. Esistono diverse tecnologie per produrre questi modelli: stereolitografia, deposizione di spray multi-fase laser selettiva e stampa a spruzzo multi-fase e stampa 3D.
La tecnologia di stampa 3D consente di generare oggetti progettati dal computer tramite un meccanismo di stampaggio tramite deposizione fusa in combinazione con un materiale termoplastico. Questa tecnologia può costruire oggetti 3D in qualsiasi modo le applicazioni immaginabili e medicinali stanno rapidamente espandendo per rivoluzionare la pianificazione nel campo della chirurgia.
Rapporti recenti in letteratura hanno dimostrato che questi modelli PRM possono essere utilizzati in pre e Periodi perioperanti per migliorare la prevedibilità dei trattamenti ricostruttivi maxillofacciali8-11. Le sue applicazioni includono la diagnosi, la pianificazione del trattamento e l’educazione del paziente nella comprensione della loro anormalità. Inoltre, i modelli possono essere utilizzati per creare guide chirurgiche e stampi. Si possono facilmente progettare margini di resezione, valutare i difetti ossei prima di un innesto e individualizzare i piatti di titanio9-11.
Lo scopo di questo rapporto è quello di introdurre la tecnologia di stampa 3D per la creazione di modelli anatomici nella pianificazione del chirurgico Trattamento dei tumori mandibolari. Presenteremo un caso clinico in cui questi modelli assistiti nella progettazione della resezione mandibolare mediante patologia tumorale e successiva ricostruzione immediata con innesto in titanio e innesto osseo.
Custodia clinica
Paziente della femmina, Razza ispanica di 30 anni, derivata dalla clinica per chirurgia orale e maxillo-facciale presso l’Università di Puerto Rico (San Juan, PR), per la valutazione e il trattamento di una grande lesione mandibolare, nel settore precedente, con un’evoluzione approssimativa di 2 anni. Ha negato coppia, dolore, disfagia e mobilità dei precedenti denti mandibolari, e il suo passato medico non era un contributo. Nell’esame extraorale, la massa nella mascella precedente era evidente, che si è manifestata nel tessuto molle della regione della sottotassa (figura 1). Il tumore era osso, duro e non doloroso alla palpazione. La sensazione del nervo mentale nella regione era normale. Nell’esplorazione intraorale c’era un’espansione ossea che si estendeva tra entrambi i corpi della mascella (figura 2). L’espansione di entrambi i corticali era evidente alla palpazione. Tuttavia, la mucosa che copriva la lesione era intatta e senza ulcerazioni.
figura 1 a, b) Esame extraorale che prova Aumento del volume delle regioni mandibolari precedenti e submenzionali.
figura 2 a, b) Esame intraorale che campione mandibolare vivace Tumore con espansione
BUCCAL Cortical e Lingual.
Maxillofacial TC è stato ordinato; L’ortopantomografia del tipo di ricostruzione ha evidenziato una grande espansiva lesione multiloculare della mascella precedente, che coperta dal secondo diritto premolare al primo molare controllaternale senza causare riassorbimento di radici dentale e comprendente l’intero spessore mandibolare (figura 3). La densità della lesione è stata mescolata, con maggiori aree di ipodinsità e con una componente iperdensa dispersa inferiore al centro della lesione. In tagli assiali e ricostruzioni 3D, i bordi corticali erano ben definiti e la lesione non ha invaso altre regioni anatomiche (figura 4). All’interno della diagnosi differenziale, un tumore epiteliale odontogenico, un fibroma ossificante, displasia fibrosa, cemento gigantiforme, osteoblastoma e osteosarcoma di basso grado sono stati inclusi.
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figura 3 Ricostruzione del tipo ortopantomografico che rivela grande infortunio a mascella multiloculare.
figura 4 tomografia maxillofacial calcolata. A) Vista assiale che mostra densità mista della ferita. B) Ricostruzione 3D della vista laterale.
c) Ricostruzione 3D della vista precedente. D) Ricostruzione 3D della vista vanda inferiore inferiore.
è stato continuato con la biopsia incisica e il successivo esame istologico ha rivelato sezioni di tessuto molle, per lo più composto da tessuto connettivo fibroso ipercellulare con la formazione di trabecole ossee disorganizzate. L’osso corticale non sembra essere coinvolto dal tessuto connettivo neoplastico e non è stato osservato alcun telefono cellulare Atipia. Queste caratteristiche sono coerenti con la diagnosi di fibroma ossificazione.
L’enucleazione è solitamente il trattamento raccomandato per il fibroma ossifing convenzionale; Tuttavia, a causa dell’estensione della lesione, il trattamento indicato per il nostro paziente è la resezione mandibolare. Per pianificare un intervento chirurgico e determinare i siti di osteotomia accanto al prepaque della piastra di ricostruzione (KLS Martin®, Jacksonville, FL, USA), modelli anatomici PRM con tecnologia di stampa 3D sono stati generati.
Il nostro servizio ha creato un protocollo utilizzando programmi gratuiti e open source insieme a una stampante R1 a basso costo non costosa (Robo 3D®, San Diego, CA, USA). Descriveremo quindi tutti i passaggi per la generazione di questi modelli anatomici, le cui fasi sono riassunte nella Figura 5.
Figura 5 Riepilogo dei passaggi per generare modelli di prototipazione rapidi con tecnologia di stampa 3D.
Segmentazione: è il processo di trasformazione delle immagini (TC) nel file di archiviazione e di comunicazione Immagini mediche Dicom a 3D Formato di prototipazione (file STL). Questo è fatto importando il file DICOM al programma di immagini Open Source InvestAlius (versione 3.0.0, Centro per la tecnologia dell’informazione Renato Archer, Campinas, SP, Brasile); L’alta risoluzione TC è raccomandata con spessore dei tagli di 0,75-1,25 mm. Il programma crea un modello 3D dello scheletrico maxillofacciale utilizzando una maschera ossea pre-definita e quindi esportala come file stl (figura 6).
Figura 6 “Segmentazione” utilizzando un programma immagine per trasformare le informazioni
Dicom in un file di prototipazione 3D.
3D Model Edition: il file è importato STL per il programma gratuito Autodesk Meshmixer® (versione 2.9.1, San Rafael, CA, USA). L’area anatomica è selezionata per stampare – nel nostro caso, solo la mascella – e lo modifichiamo per eliminare alcuni artefatti e ammorbidire la superficie (figura 7).
Figura 7 A, b) Selezione della regione anatomica e modifica del modello.
Stampa 3D: già con il modello modificato viene importato nel programma del 3D Stampante, nel nostro caso, è CUPCONTROL® (CATERHACKERS, CA, USA), per la nostra stampante ROBO 3D R1®. Il modello è stato stampato con filamento acido polilattico bianco (Hatchbox®, USA) con una risoluzione di 0,3 mm. Le fasi di segmentazione e edizione sono state ritardate circa 45 minuti e sono state eseguite dal chirurgo del caso (I.V.). Il tempo di stampa del modello mandibolare (modello n. 1) era 6h e 21 minuti. Il modello aveva un peso di 71,3 G (il costo del materiale era di $ 1,57).
Pianificazione preoperatoria: già con il modello mandibolare stampato (modello # 1) e con l’assistenza degli studi di Immagini, i siti di osteotomie sono stati determinati per mezial dei denti 3,7 e 4,6 (figura 8a). A causa della grande deformità del precedente settore mandibolare, è stato generato un secondo modello (modello n. 2), dove sono state eseguite osteotomie virtuali e il maxilla dental arco è stato stampato anche insieme alla rappresentazione delle possibili posizioni degli impianti dentali come riferimenti per il Ricostruzione (figura 8b). Per evitare la sporgenza della piastra e dell’innesto osseo, indossiamo la deformità nel modello # 1 per adattare la piastra alla forma anatomica più simile prima del tumore. Quindi la posizione della piastra è stata verificata testandola nel modello # 2, la posizione dei denti mandibolari e l’occlusione è stata utilizzata per valutare il contorno corretto (Fig. 9). Una volta secondo l’adattamento del piatto, è stata eseguita una guida di posizionamento per la piastra nell’intervento; Questo è stato fatto con un termoformatore di stampaggio dentistico (formatura sottovuoto, bio-art, sao carlos, Brasile) (figura 10).
Figura 8 A) Modello # 1 dove sono state pianificate margini di resezione
(linee punteggiate) per mezial di 3,7 e 4.6. B) Design del modello # 2 con osteotomie virtuali e rappresentazione di possibili posizioni di futures
impianti dentali.
Figura 9 aC) Indossare l’usura del bordo inferiore sul modello n. 1 per contornare correttamente la piastra in titanio ed evitare la prostrusione di ciò a causa del tumore. D) Controllare la forma della piastra sul modello # 2.
Figura 10 A, b) il La piastra è fissata nella posizione finale nel modello n. 1, e con la termoformatura termoformatura della timbrica del foglio dentali è costruita una guida nel posizionamento per la piastra sul chirurgia.
Per la procedura chirurgica che hanno eseguito Intra e accessi extraorali seguiti da resezione mandibolare con sacrificio di entrambi i nervi mentoniali. Uno stimolatore nervoso (localizzatore nervoso Vari-Steam® III, Medtronic, MN, USA) è stato utilizzato durante l’accesso extraorale per monitorare il bouquet marginale mandibolare del nervo facciale, inoltre una patta submentale con peduncolo sul lato sinistro è stato sollevato alla ricostruzione intraorale . La piastra da 2,7 mm (KLS Martin®, Jacksonville, FL, USA) è stata fissata con 4 viti in ciascun segmento prossimale e durante la resezione, la fissazione intermaxillaria è stata utilizzata per mantenere la rimasta occlusione sul sito.Non è stato necessario modificare la piastra durante l’intervento chirurgico (Fig. 11). La ricostruzione ossea immediata è stata eseguita dal difetto mandibolare di ≈10 cm con Autografto a spugnatura a tenda non valida (questa procedura è stata prima della resezione del tumore) e 8mg Infuse® (RHBMP-2, Medtronic, MN, USA) (Fig. 12). Come procedura finale, la tracheostomia è stata eseguita a causa dell’edema del pavimento della bocca. L’orario di chirurgia totale era di 9h e 20 minuti. Nel periodo postoperatorio non ha sofferto una debolezza del nervo facciale e il suo soggiorno ospedaliero non aveva eventi. È stato dimesso a 7 giorni che tollera la dieta orale. Il follow-up di routine clinico e radiografico (Fig. 13) è stato senza complicazioni, mostrando una simmetria facciale adeguata e in attesa di una futura riabilitazione con impianti asottificati.
Figura 11 a) Accesso extraorale. B) Guida di posizionamento della piastra posteriore sulla resezione mandibolare. C) Piastra in titanio in posizione. D) esemplare mandibolare.
Figura 12 A) Innesto osseo iliaco della cresta. B) Ricostruzione mandibolare con innesto
Cortical-Spugy e Infuse®. C) ricostruzione intraorale con latte di sottotaccia.
figura 13 radiografia panoramica postoperatoria che mostra la posizione corretta della ricostruzione della piastra
e innesto osseo.
Discussione
Nella nostra esperienza, i modelli creati con la tecnologia di stampa 3D sono uno strumento efficace nella pianificazione delle resezione mandibolari per tumore patologico Non solo sono per la pianificazione del trattamento e per la produzione di hardware individualizzato, ma sono anche un aiuto per l’educazione dei pazienti, migliorano la qualità diagnostica e possono anche essere utilizzati in simulazione preoperatoria1,12.
erickson et al. Hanno raccolto informazioni da un sondaggio di 38 chirurghi sull’uso di modelli anatomici stereolitografici in chirurgia maxillo -facial e il 69% degli intervistati che hanno risposto ai modelli usati per la diagnosi; Il 73% ha utilizzato il modello per l’educazione dei pazienti; Il 38% dei clinici riteneva che il modello ha ridotto al minimo la ferita chirurgica e l’esposizione del tessuto e il 96% riteneva che i modelli fossero utili adiuvanti nel trattamento del paziente13.
Abbiamo trovato che diminuisce il tempo nel funzionamento La camera è uno dei maggiori vantaggi dell’uso di piastre previste e modelli 3D come riferimento anatomico. Non solo per ragioni economiche, ma anche diminuendo il tempo di esposizione del paziente all’anestesia generale, che può essere tradotto in una diminuzione da 1 a 1,5 h in lunghe chirurgia14. Con il nostro protocollo presentato utilizzando una stampante 3D non industriale con programmi gratuiti, i modelli anatomici a basso costo dello scheletro maxillofacciale possono essere generati con solo un piccolo investimento che è raggiungibile con qualsiasi chirurgo di pratica privata o istituzione accademica.
Questi modelli anatomici rappresentano attualmente uno strumento inestimabile per aiutare i pazienti a comprendere la loro diagnosi e proposito il trattamento chirurgico1. Nella nostra istituzione sono un elemento importante per l’educazione dei residenti. Il suo costo aggiuntivo è giustificato dai vantaggi forniti per diminuire il tempo di chirurgia e nella soddisfazione del paziente. Raccomandiamo che gli specialisti che lavorano con la patologia del tumore a Maxillanes dovrebbero essere in conoscenza di questa tecnologia, che possono persino avere più applicazioni in altri settori di chirurgia maxillofacciale come chirurgia ortognatica, chirurgia congiunta temporomandibolare e distrazione osteogenica craniofacciale.
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recibido el 27 de julio de 2016; ACTADO EL 14 DE SeGESTEMBRE DE 2016
Disponible en Internet El 19 de Octubre de 2016
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Conflicto de inteses
los autores dichiara non in tener ningún conflicto de inteses.
Agradecimientos
Al Dr. Oscar Venegas Y a La Sra. Daniela Palma por su Ayuda en la preparación del manuscrito.