Carcasa clinică
Manipularea chirurgicală a tumorii mandibulare asistate cu tehnologie tipărită tridimensională: Notă tehnică și raportul de caz
Gestionarea chirurgicală a tumorii mandible asistată cu tehnologie tipărită tridimensională: o notă tehnică și un raport de caz
Ignacio Velasco A, B, *, Héctor Ramos Ay Soheil Vahdani la
la departamentul de chirurgie orală și maxilo-facială, Universitatea din Puerto Rico, PR, Statele Unite
B Oral / Head & Chirurgie reconstructivă, Spitalul Stomatologic al Universității, Beijing, China
Corespondența A:
Obiectiv: Introduceți tehnologia tipărită tridimensională pentru crearea de modele anatomice pentru a ajuta chirurgical Planificarea tumorilor mandibulare.
Cazul clinic: Prezentăm cazul unui pacient de 30 de ani cu o istorie tumorală în maxilar, sectorul anterior, cu 2 ani de evoluție. Biopsia incizională a confirmat că a fost o fibrom de osificant. Cu ajutorul tehnologiei tipărite tridimensionale, a fost efectuată o planificare chirurgicală pentru a stabili marginea osteotomiilor și a predispului a plăcii de reconstrucție. În plus, procesul de construcție a modelului de prototipare rapidă cu tehnologie de tipărire tridimensională este descris în detaliu.
cuvinte cheie neoplasme mandibulare; Imprimarea în trei dimensiuni; Reconstrucția mandibulară; DOSIFICARE FIBROMA
AIM: Introducerea tehnologiei tipărite tridimensionale pentru generarea de modele de prototipuri rapide medicale, un instrument asistent în planificarea chirurgicală a tumorilor mandibulare.
Cazul clinic: Raportăm cazul unui pacient de sex feminin de 30 de ani, care a încredințat o masă obligatorie anterioară cu 2 ani de evoluție. Biopsia incizională a confirmat Ostificarea Fibroa. Odată cu asistența tehnologiei tipărite tridimensionale, a fost creat modelul 3D, iar planificarea chirurgicală a fost efectuată cu designul siturilor de osteotomie pentru resetarea mandibulară. În plus, a fost însoțită de placa de reconstrucție bazată pe modelul 3D. Protocolul pentru crearea de modele de prototipuri rapide în detaliu este descris în acest articol.
Neoplazme de cuvinte cheie; Imprimare tridimensională; Reconstrucția mandibulară; OSSIFICIZARE FIBROMA
Introducere
Nevoia de reconstrucție a defectelor mandibulare a fost o provocare continuă pentru chirurgi cu cap și gât, materiale plastice și maxilo-faciale. Tumorile benigne sau maligne, osteomielita, trauma, osteoradionecroza sunt unele anomalii care au ca rezultat defecte de continuitate semnificative la Bonele maxilare1. Obiectivele reconstrucției sunt rambursarea anatomiei pierdute și a simetriei faciale, precum și un rezultat funcțional adecvat care permite reabilitarea dentară adecvată2. După rezecția mandibulară, reconstrucția va fi efectuată imediat sau amânată ca o a doua procedură de 3 până la 6 luni mai târziu. Cele mai populare proceduri de reconstrucție includ grefe osoase vascularizate și neasculare, distragere osteogenă și utilizarea plăcilor de titan1,2.
Utilizarea plăcilor de titan pentru reconstrucția defectelor de continuitate a maxilarului este un standard de aur în practica chirurgiei reconstructive3. Dați-le formularul pentru plăci de titan, în timpul intervenției chirurgicale, nu este o procedură ușoară; Astfel, pregătirea necesită un timp chirurgical mai lung, sporind costurile intervenției. Turnarea plăcii de reconstrucție pe suprafețele anatomice este esențială pentru succesul procedurii și plasarea viitoare a grefei osoase, cu ideea reabilitării cu implanturi osozintegrate dacă este necesar4.
Planificare preoperatorie în ablatură Chirurgia și reconstrucția au evoluat în ultimii 20 de ani, cu progresul imaginilor medicale. Cu toate acestea, modalitățile radiologice actuale sunt limitate la afișarea unei imagini tridimensionale (3D) pe o suprafață bidimensională, așa cum este ecranul calculatorului5. Dar, cu progresele tehnologiei de prototipare medicală (PRM), este acum posibilă obținerea modelelor anatomice la scara 1: 1 cu informațiile studiilor de imagine convenționale, cum ar fi: Tomografie computerizată (TC), rezonanță nucleară magnetică și sonografie6 Aceste modele anatomice au început să fie utilizate în medicina de Mankovich și colab. La începutul anilor 1990 pentru reconstrucția defectelor craniofaciale. Există diferite tehnologii pentru a produce aceste modele: stereolitografia, depunerea de pulverizare cu laser selectivă, multifazică și imprimarea 3D.
Tehnologia 3D de imprimare permite generarea de obiecte proiectate de calculator prin intermediul unui mecanism de turnare prin depunere topită împreună cu un material termoplastic. Această tehnologie poate construi obiecte 3D în orice mod, aplicațiile imaginabile și medicine se extind rapid la revoluționarea planificării în domeniul chirurgiei.
Rapoartele recente din literatură au arătat că aceste modele PRM pot fi utilizate în Pre și Perioade perioperatorii pentru a îmbunătăți predictibilitatea tratamentelor reconstructive maxilo-faciale8-11. Aplicațiile sale includ diagnosticul, planificarea tratamentului și educația pacienților în înțelegerea anomaliei lor. În plus, modelele pot fi utilizate pentru a crea ghiduri chirurgicale și matrițe. Se poate proiecta cu ușurință marjele de rezecție, evaluează defectele osoase înainte de o grefă și individualizarea plăcilor de titan9-11.
Scopul acestui raport este de a introduce tehnologia de imprimare 3D pentru crearea de modele anatomice în planificarea chirurgicală Tratamentul tumorilor mandibulare. Vom prezenta un caz clinic în care aceste modele au asistat în proiectarea rezecției mandibulare prin patologia tumorală și reconstrucția imediată ulterioară cu titan și grefă osoasă.
Carcasa clinică
pacient de femeie, Cursa hispanică de 30 de ani, care este derivată din clinica chirurgicală orală și maxilo-facială de la Universitatea din Puerto Rico (San Juan, PR), pentru evaluarea și tratamentul unui prejudiciu mandibular mare, în sectorul anterior, cu o evoluție aproximativă de 2 ani. Ea a negat cuplu, durerea, disfagia și mobilitatea dinților mandibulari anteriori, iar înregistrarea medicală din trecut nu a fost o contribuție. În examinarea extraorală, masa din maxilarul anterior a fost evidentă, care sa manifestat în țesutul moale al regiunii de submeniu (figura 1). Tumora a fost oase, tare și nu dureroasă la palpare. Sentimentul nervului mental din regiune era normal. În explorarea intraorală a existat o expansiune osoasă care se extinde între ambele corpuri ale maxilarului (Figura 2). Extinderea ambelor corticale a fost evidentă la palpare. Cu toate acestea, mucoasa care a acoperit leziunea a fost intactă și fără ulcerații.
Figura 1 A, B) Examen extraoral decât dovezile Creșterea volumului regiunilor mandibulare anterioare și subalte.
Figura 2 A, B) Examinarea intraorală care eșantion perky mandibular tumora cu o expansiune a corticalelor bucale și linguale.
a fost comandat maxilofacial tc; Tipul de reconstrucție Ortopantomografia a evidențiat o leziune multiloculară extinsă a maxilarului anterior, care acoperă cel de-al doilea drept premolar la primul molar contraal, fără a provoca reabsorbția rădăcinilor dentare și cuprinde întreaga grosime mandibulară (Figura 3). Densitatea leziunii a fost amestecată, cu zone mai mari de hipodensitate și cu o componentă hiperdensă dispersată mai mică în centrul leziunii. În tăieturi axiale și reconstrucții 3D, marginile corticale au fost bine definite și leziunea nu a invadat alte regiuni anatomice (Figura 4). În cadrul diagnosticului diferențial, au fost incluse o tumoare epitelială odontogenă, fibrom de osificare, displazie fibroasă, ciment gigantiform, osteoblastom și osteosarcom de grad scăzut.
/ p>
figura 3 Reconstrucția tipului ortopantomografiei care dezvăluie un prejudiciu multilocular multilocular A) Vedere axială care prezintă o densitate mixtă a rănirii. B) reconstrucția 3D a vederii laterale.
c) Reconstrucția 3D a vizualizării anterioare. D) Reconstrucția 3D a vizualizării vandibulare inferioare.
a fost continuată cu biopsia incizională și examinarea histologică ulterioară a arătat secțiuni de țesut moale, în cea mai mare parte compusă din țesut conjunctiv de fibros hipecelular, cu formarea de trabeule osoase dezorganizate. Oasele corticale nu pare să fie implicată de țesutul conjunctiv neoplazic și nu a fost observată o atipie a telefonului mobil. Aceste caracteristici sunt în concordanță cu diagnosticul fibromului de osificant.
enuclearea este de obicei tratamentul recomandat pentru fibromul convențional de osificare; Cu toate acestea, datorită extinderii leziunii, tratamentul indicat pentru pacientul nostru este rezecția mandibulară. Pentru a planifica chirurgia și pentru a determina site-urile de osteotomie de lângă predpavacul plăcii de reconstrucție (KLS Martin®, Jacksonville, FL, SUA), au fost generate modele anatomice PRM cu tehnologie de imprimare 3D.
Serviciul nostru a creat un protocol utilizând programe gratuite și open source împreună cu o imprimantă 3D R1 fără costuri reduse (ROBO 3D®, San Diego, CA, SUA). Vom descrie apoi toate pașii pentru generarea acestor modele anatomice, a cărei etapele sunt rezumate în Figura 5.
Figura 5 Rezumatul pașilor de a genera modele de prototipuri rapide cu tehnologia de imprimare 3D.
Segmentare: Este procesul de transformare a imaginilor (TC) în fișierul de stocare și comunicare Imagini medicale DICOM la un 3D Formatul prototipului (fișierul STL). Acest lucru se face prin importarea fișierului DICOM la programul Investiv Open Source Image (versiunea 3.0.0, Centrul pentru Tehnologia Informației Renato Archer, Campinas, SP, Brazilia); Rezoluție înaltă TC este recomandată cu grosimea tăieturilor de 0,75-1,25 mm. Programul creează un model 3D al scheletului maxilofacial folosind o mască osoasă prestabilită și apoi să o exporte ca un fișier STL (fig.6).
iv Id = „1352582762”
Figura 6 „Segmentare” utilizând un program de imagine pentru a transforma informațiile
DICOM într-un fișier de prototip 3D.
3D Model Edition: Fișierul este importat STL la programul gratuit Autodesk Meshmixer® (versiunea 2.9.1, San Rafael, CA, SUA). Zona anatomică este selectată pentru a imprima – în cazul nostru, numai maxilarul – și îl editați pentru a elimina unele artefacte și înmolează suprafața (figura 7).
Figura 7 a, b) Selectarea regiunii anatomice și editarea modelului.
3D Imprimare: Deja cu modelul editat este importat la programul 3D Imprimanta, în cazul nostru, este chalescontrol® (MATHACKERS, CA, SUA), pentru imprimanta noastră ROBO 3D R1®. Modelul a fost tipărit cu filament de acid polilactic alb (Hatchbox®, SUA) cu o rezoluție de 0,3 mm. Etapele segmentării și ediției au fost amânate aproximativ 45 de minute și au fost efectuate de chirurgul (I.V.). Timpul de imprimare al modelului mandibular (modelul # 1) a fost de 6 ore și 21 min. Modelul a avut o greutate de 71,3 g (costul materialului a fost de 1.57 dolari).
Planificare preoperatorie: deja cu modelul mandibular tipărit (modelul # 1) și cu ajutorul studiilor din Imagini, locațiile de osteotomie au fost determinate pe mezial al dinților 3.7 și 4,6 (figura 8a). Datorită marii deformări a sectorului mandibular anterior, a fost generat un al doilea model (modelul # 2), unde s-au efectuat osteotomii virtuale, iar Arcul dentar Maxilla a fost, de asemenea, tipărit împreună cu reprezentarea posibilelor poziții de implanturi dentare ca referințe pentru Reconstrucția (figura 8b). Pentru a evita proeminența plăcii și a grefei osoase, purtăm deformarea în modelul # 1 pentru a adapta placa la cea mai similară formă anatomică înainte de tumoare. Apoi, poziția plăcii a fost verificată prin testarea acestuia în modelul # 2, poziția dinților mandibulari și ocluzia a fost utilizată pentru a evalua conturul corect (figura 9). O dată în conformitate cu adaptarea plăcii, a fost efectuat un ghid de poziționare pentru placa din intervenția chirurgicală; Acest lucru a fost făcut cu o foaie dentară Thermoformer (formare în vid, bio-artă, Sao Carlos, Brazilia) (fig.10).
Figura 8 a) Modelul # 1 În cazul în care marjele de rezecție au fost planificate
(linii punctate) pe mezial de 3,7 și 4.6. B) Proiectarea modelului # 2 cu osteotomii virtuale și reprezentarea posibilelor poziții de futures
Implanturi dentare.
9 î.Hr.) purtând uzura de margine inferioară pe modelul # 1 pentru a contur în mod corespunzător plăcuța de titan și pentru a evita prostruitatea acestui fapt datorită tumorii. D) Verificați forma plăcii
pe modelul # 2.
Figura 10 A, B) Placa este fixată în poziția finală în modelul # 1, iar cu termoformarea termoformării de ștanțare a foii dentare este construită un ghid
poziționarea pentru placa pe chirurgie.
pentru procedura chirurgicală pe care au efectuat intrarea și accesele extraorale urmate de rezecția mandibulară cu sacrificiul atât a nervilor medoniali. Un stimulator nervos (localizatorul nervului Vari-Steam® III, Medtronic, Mn, SUA) a fost utilizat în timpul accesului extraoral pentru a monitoriza buchetul marginal mandibular al nervului facial, în plus, o clapă subtilă cu pedicul pe partea stângă a fost ridicată la reconstrucția intraorală . Placa de 2.7mm (KLS Martin®, Jacksonville, FL, SUA) a fost fixată cu 4 șuruburi în fiecare segment proximal și în timpul rezecției, fixarea intermaxilară a fost utilizată pentru a menține ocluzia rămasă la fața locului.Nu a fost necesar să se modifice placa în timpul intervenției chirurgicale (figura 11). Reconstrucția osoasă imediată a fost efectuată de la defectul mandibular de la ≈10cm cu autografft de spongire ilegală din spate (această procedură a fost înainte de rezecția tumorală) și 8 mg Infuse® (RHBMP-2, Medtronic, Mn, SUA) (figura 12). Ca o procedură finală, traheostomia a fost efectuată datorită edemului podelei gurii. Timpul de intervenție chirurgicală totală a fost de 9 ore și 20 de minute. În perioada postoperatorie, el nu a suferit o slăbiciune a nervului facial și că spitalul său nu avea evenimente. A fost evacuată la 7 zile tolerantă dieta orală. Urmărirea de rutină clinică și radiografică (figura 13) a fost fără complicații, arătând o simetrie facială adecvată și în așteptare pentru o reabilitare viitoare cu implanturi ososiere.
Figura 11 a) acces extraoral. B) Ghidul de poziționare al plăcii din spate al rezecției mandibulare. C) plăcuța de titan în poziție. D) specimen mandibular.
Figura 12 a) Grefa osoasă osoasă de creastă iliacă. B) reconstrucția mandibulară cu grefă
cortical-spongiy și Infuse®. C) reconstrucția intraorală cu clapeta de subminare.
Figura 13 Radiografia panoramică postoperatorie care arată poziția corectă a reconstrucției plăcii
și grefă osoasă.
Discuție
În experiența noastră, modelele create cu tehnologia 3D de imprimare reprezintă un instrument eficient în planificarea rezecțiilor mandibulare prin tumora de patologie Nu numai că sunt pentru planificarea tratamentului și pentru producerea de hardware individualizate, dar sunt, de asemenea, un ajutor pentru educația pacientului, îmbunătățesc calitatea diagnosticului și pot fi chiar utilizate în simularea preoperatorie1,12.
Erickson et Al. Au colectat informații dintr-un sondaj de 38 de chirurgi cu privire la utilizarea modelelor anatomice stereolitografice în chirurgia maxilofacială și 69% dintre respondenții care au răspuns modele utilizate pentru diagnosticare; 73% au folosit modelul pentru educația pacientului; 38% dintre clinicieni au crezut că modelul a minimalizat expunerea chirurgicală și expunerea la țesuturi, iar 96% au crezut că modelele au fost adjuvanți utili în tratamentul pacientului13.
Am constatat că reducerea timpului în operare Camera este una dintre cele mai mari avantaje ale utilizării plăcilor prezise și a modelelor 3D ca referință anatomică. Nu numai din motive economice, ci și prin scăderea timpului de expunere al pacientului la anestezie generală, care poate fi tradusă într-o scădere de 1 până la 1,5 ore în intervenții chirurgicale lungi14. Cu protocolul nostru prezentat utilizând o imprimantă 3D neindustrială cu programe gratuite, modelele anatomice cu costuri reduse ale scheletului maxilofacial pot fi generate doar cu o mică investiție care se află la îndemâna oricărui chirurg de practică privată sau al instituției academice.
Aceste modele anatomice reprezintă un instrument neprețuit în prezent pentru a ajuta pacienții să înțeleagă diagnosticul lor și un tratament chirurgical propus1. În instituția noastră sunt un element important pentru educația locuitorilor. Costul suplimentar este justificat de avantajele acordate reducerii timpului intervenției chirurgicale și a satisfacției pacientului. Vă recomandăm ca specialiștii care lucrează cu patologia tumorală în maxilare să fie cunoscuți de această tehnologie, care poate avea chiar mai multe aplicații în alte domenii ale intervenției chirurgicale maxilofaciale, cum ar fi chirurgia ortognată, intervenția articulară temporomandibulară și distragerea osteogenică craniofacială.
1. Salgueiro Mi, Stevens domnul Experiență cu utilizarea plăcilor preventive pentru reconstrucția defectelor mandibulare. CRANIOMAXILLOFAC trauma recostrr. 2010; 3: 201-8.
2. Cohen a, Laviv A, Berman P Nashef R, Abu-Tair J. Reconstrucția mandibulară Utilizarea tehnologiei de modelare stereolitografică 3-Dimensională. Orală orală orală med oral patol oral radiol endod. 2009; 108: 661-6.
3. Rahimov C, Farzaliyev I. Îndoirea virtuală a plăcilor reconstructive de titan pentru defectele mandibulare: revizuirea a trei cazuri clinice. Craniomaxillofac Trauma reconstr. 2011; 4: 223-34.
4. Yovchev D, Stanimirov P Mihaylova HR. Reconstrucția inferioară a maxilarului utilizând prototipul de la datele de tomografie computerizată cone-fasciculului. INT Journal of Sciences și Cercetare. 2014; 3: 57-9.
5. Nayar S, Bhuminathan S, Bhat Wm. Prototyping rapid și stereolitografie în stomatologie. J FARMA BIOALID SCI 2005; 7 furnizor. 1: S216-9.
6. Winder J, Bibb R. Tehnologii de prototipuri rapide medicale; Stadiul tehnicii și limitările actuale pentru aplicarea în intervenția chirurgicală orală și maxilofacială. J Oral Maxillofac Surg. 2005; 63: 1006-15.
7.Mankovich NJ, Cheeseman Am, Stoker Ng. Afișarea anatomiei tridimensionale cu modele stereolitografice. J Imaging. 1990; 3: 200-3.
8. Venola cl. Aplicații medicale pentru imprimarea 3D: Utilizări curente și proiectate. P T. 2014; 39: 704-11.
9. Cunningham L, Madsen M, Peterson G. Tehnologia de modelare stereolitografică aplicată rezecției tumorale. J Oral Maxillofac Surg. 2005; 63: 873-8.
10. Barker TM, Earwaker WJS, Lisle Da. Precizia modelelor stereolitografice pentru anatomia umană. Australas Radiol. 1994; 38: 106-11.
11. Mehra PMiner J, D’Innocenzo R, Naderhah M. Utilizarea modelelor stereolitografice 3-D în chirurgie orală și maxilo-facială. J maxillofac oral surg. 2011; 10: 6-13.
12. ERBEN C, Vitt KD, WULF J. Prima analiză statistică a datelor colectate în studiul de validare Phidias a modelelor stereolitografice. Newsletter-ul Phidias. 2000; 5: 6-12.
13. Erickson DM, Chance D, Schmitt S, Mathis J. Un sondaj de opinie a beneficiilor raportate de utilizarea modelelor stereolitografice. J Oral Maxillofac Surg. 1999; 57: 1040-3.
14. Toro C, Robiony M, Costa F, Zerman N, Politi M. Fezabilitatea planificării preoperatorii utilizând modele feimile anatomice pentru reconstrucția mandibulară. Head Face Med. 2007; 3: 5.
recibido el 27 de julio de 2016; AUPECEPTADO EL 14 DE Septiembre de 2016
Disponibili EN Internet El 19 De Octubre De 2016
Responsabilități Éticas
Protección de personal Animales. Los Autores Declară Que Los Procedimientos Seguidos SE Conformaron A Las Normas Éticas del Comité de experimentación Humana Responsabili Y de Acuerdo Con La Asociación Médica Mundial Y La Decración de Helsinki. Los Autores Declară Que Han Seguido Los Protocolos de Su Centro de Trabajo Sobre La Publición de Datos de Pacientes.
DERECHO A LA PUGICIDAD Y Consentimiento informado. LOS autores Han Obtenido El Consentimiento informado de los Pacientes y / o Sujetos se face referire la el ar arteculo. ESTE Documento Obra en Poder Del Autor de coreencia.
conflicto de interese
los autores Declară No Tener Ningún Conflicto de Interese.
Agradecimientos
Al Dr. Oscar Venegas Y a la sra. Daniela Palma Por Su Ayuda en La Pregaración del Manuscrito.