يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

التطبيق السريري للأدلة الرقمية ذات الوصلات المغناطيسية المطبوعة ثلاثية الأبعاد لقطع عظم الفك العلوي القطعي الدقيق

95 مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/73391

⸱

سبتمبر 1, 2026

 ,  ,  ,  , 
1Digital Center of Stomatology, The Affiliated Stomatology Hospital, Kunming Medical University, 2Yunnan Key Laboratory of Stomatology, School of Stomatology, Kunming Medical University, 3Department of Oral and Maxillofacial Surgery, The Affiliated Stomatology Hospital, Kunming Medical University

في هذه المقالة

ملخص

يصف هذا البروتوكول التصميم الرقمي، والطباعة ثلاثية الأبعاد (3D)، والاستخدام أثناء الجراحة لأدلة قطع العظم المخصصة للمريض والمتصلة مغناطيسياً لإجراء عملية قطع عظم Le Fort I ثلاثية الأجزاء، وذلك لنقل الخطط الافتراضية بدقة وتحسين محاذاة الأجزاء العظمية.

الملخص

تقدم هذه الدراسة تصميم وتطبيقاً سريرياً لدليل قطع عظمي رقمي جديد ذي توصيل مغناطيسي لتعزيز دقة وكفاءة قطع العظم القطعي للفك العلوي. يعد قطع عظم Le Fort I القطعي تقنية أساسية لتصحيح التشوهات السنية والوجهية الفكية المعقدة في الاتجاهين المستعرض والعمودي، ومع ذلك فإن الطرق التقليدية التي تتضمن جراحة نماذج الجبس اليدوية تكون عرضة لأخطاء جسيمة. ولمعالجة هذه التحديات، يدمج هذا البروتوكول التخطيط الجراحي الافتراضي (VSP) باستخدام الأشعة المقطعية وبرامج نمذجة متخصصة لإنشاء نظام دليل مكون من جزأين مطبوع ثلاثي الأبعاد ومخصص لكل مريض. تم تصميم المكون الأساسي لتوجيه خط قطع Le Fort I الأفقي وخطوط خلع الضواحك الثنائية. وبمجرد كسر الفك العلوي للأسفل، يتم توصيل دليل قطعي ثانوي بالمكون الأساسي عبر أربعة مغناطيسات نيوديميوم مدمجة، يبلغ قطر كل منها 3 mm وسماكتها 1.5 mm. يوفر هذا التوصيل المغناطيسي تثبيتاً مستقراً وسريعاً وخالياً من التداخل، مما يسمح بتوجيه دقيق لخطوط قطع الحنك وخط الوسط. يوضح هذا البروتوكول التطبيق السريري لنظام دليل مغناطيسي معياري لنقل خطة قطع العظم الافتراضية لدى المرضى الذين يعانون من بروز الفك العلوي وتفاوت في عرض القوس السني. أظهر تحليل خريطة الألوان بعد الجراحة انحرافات سطحية موضعية تبلغ حوالي 0.5–0.9 mm حول حواف قطع العظم المرئية، مما يدعم الدقة الأولية لنقل منطقة قطع العظم. يوفر التصميم المغناطيسي المعياري توجيهاً مرحلياً لقطع العظم وقد يقلل من الحاجة إلى التعديلات المتكررة، وإزالة العظام غير الضرورية، والتعامل مع الأنسجة الرخوة، وهو ما يتوافق مع مبادئ الحفاظ على الأوعية الدموية، رغم أن تروية القطعة لم يتم تقييمها مباشرة. تتميز مغناطيسات النيوديميوم بأنها متوافقة حيوياً، وتحافظ على استقرارها بعد التعقيم، وتعتبر فعالة من حيث التكلفة نظراً لإمكانية إعادة استخدامها. وبالرغم من الهشاشة المحتملة لمواد الراتنج المطبوعة ثلاثية الأبعاد (3D) الحالية، فإن دليل قطع العظم الرقمي ذي التوصيل المغناطيسي يوفر قيمة سريرية كبيرة من خلال سد الفجوة بين التخطيط الافتراضي والتنفيذ الجراحي. تضمن هذه الطريقة إزالة العظام ووضعها بدقة عالية، مما يمثل تقدماً واعداً في الإجراءات الجراحية التقويمية المعقدة.

المقدمة

تعد عملية قطع العظم ليفورت الأولى القطعية (Segmental Le Fort I osteotomy) طريقة جراحية راسخة لتصحيح التباينات العرضية في الفك العلوي لدى المرضى البالغين هيكلياً. في عملية قطع العظم ليفورت الأولى ثلاثية القطع، يتم أولاً تحريك الفك العلوي عن طريق قطع عظم ليفورت الأولى، ثم يتم تقسيمه إلى ثلاث قطع من خلال عمليات قطع عظم بين سنية وحنكية. وهذا يتيح للجراح إعادة وضع القطعتين الأمامية والخلفية للفك العلوي وفقاً للإطباق المخطط له والتصحيح العرضي. وبناءً على الحركة المخطط لها لقطع الفك العلوي، يمكن استخدام هذه التقنية للتوسيع العرضي، أو تصحيح التشوه العرضي غير المتماثل، أو تقليل العرض المفرط لقوس الفك العلوي1,2. ومقارنةً بعملية قطع العظم ليفورت الأولى ذات القطعة الواحدة، تتطلب عملية قطع العظم ليفورت الأولى القطعية خطوط قطع عظم إضافية بين سنية وحنكية. وتزيد عمليات قطع العظم الإضافية هذه من تعقيد كل من التخطيط الجراحي الافتراضي والتنفيذ أثناء العملية2,3.

يُستخدم التخطيط الجراحي الافتراضي وتقنيات التصميم بمساعدة الكمبيوتر/التصنيع بمساعدة الكمبيوتر بشكل متزايد في جراحة تقويم الفكين لنقل الخطط السابقة للعملية إلى المجال الجراحي4,5. ويمكن لأدلة قطع العظم المخصصة لكل مريض أن تساعد في نقل خطوط قطع العظم المخطط لها إلى الموقع الجراحي وتقليل الحاجة إلى التحديد اليدوي5,6. ومع ذلك، في عملية قطع العظم من نوع Le Fort I ثلاثية الأجزاء، غالبًا ما يتم إجراء قطع Le Fort I الأولي، وعمليات قطع العظم بين السنية، وقطع العظم الحنكي في مراحل جراحية مختلفة3. فبعد كسر الفك العلوي للأسفل، تختلف إمكانية الوصول الجراحي والرؤية وظروف تثبيت الدليل عما كانت عليه قبل الكسر. وهذا قد يجعل من الصعب استخدام دليل تقليدي قطعة واحدة طوال تسلسل قطع العظم بالكامل. لذا، فإن الدليل المكون من وحدات والذي يمكن استخدامه بالتتابع قبل وبعد كسر الفك للأسفل، مع الحفاظ على علاقة مستقرة بين مكونات الدليل، قد يكون أكثر ملاءمة لهذا الإجراء.

تقدم هذه المقالة نظام دليل قطع عظمي مخصص للمريض ومتصل مغناطيسياً لعملية قطع عظم Le Fort I ثلاثية الأجزاء. يركز التطبيق النموذجي في هذا البروتوكول على تقليل عرض القوس السني لدى المرضى الذين يعانون من عرض مفرط في القوس الفكي العلوي. يُستخدم مكون الدليل الأول لتوجيه قطع عظم Le Fort I وعمليات قطع العظم بين الأسنان عبر مواقع خلع الضاحك الأول العلوي في كلا الجانبين. وبعد كسر الفك العلوي للأسفل، يتم توصيل مكون الدليل الثاني مغناطيسياً بالمكون الأول، ويُستخدم لتوجيه قطع عظم الحنك وإزالة عظم الحنك المخطط لها. يهدف هذا الأسلوب إلى توفير سير عمل قابل للتكرار للتخطيط الافتراضي، وتصميم الدليل الرقمي، والطباعة ثلاثية الأبعاد (3D)، وتجميع المغناطيس، والتطبيق المتسلسل لنظام الدليل أثناء الجراحة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية بجامعة كونمينغ الطبية (رقم الموافقة KYKQ2024MEC0087)، وقد استكمل جميع المرضى نماذج الموافقة الكتابية.

1. التحضير قبل تصميم الدليل

  1. احفظ بيانات التصوير المقطعي المحوسب (CT) قبل الجراحة للمريض بتنسيق التصوير الرقمي والاتصالات في الطب (DICOM).
    ملاحظة: استخدم بيانات التصوير المقطعي ذات المقاطع الرقيقة كلما أمكن ذلك لتوفير طبقات صور كافية لإعادة بناء ثلاثية الأبعاد دقيقة. قد تؤدي جودة الصور الضعيفة، أو سمك المقاطع الكبير، أو عدم كفاية عدد المقاطع إلى تقليل دقة نموذج الفك العلوي المعاد بناؤه والتأثير على عملية قطع العظم الافتراضية وتصميم الدليل لاحقاً. في الحالة النموذجية، تم الحصول على صور التصوير المقطعي قبل الجراحة بسمك مقطع قدره 0.3 mm.
  2. استورد بيانات DICOM إلى برنامج إعادة البناء ثلاثي الأبعاد، مثل Mimics Research 21.0. اختر عتبة تقسيم مناسبة وأعد بناء الهيكل العظمي للوجه والفكين.
    ملاحظة: يجب أن تحافظ عتبة التقسيم على التراكيب التشريحية الهامة، بما في ذلك الفك العلوي، وجذور الأسنان، وأرضية الأنف، وعظم الحنك، مع تجنب تشوه سطح العظم الناتج عن عتبة منخفضة للغاية. في الحالة النموذجية، تم ضبط نطاق العتبة على 226–31743 HU. افحص النموذج المعاد بناؤه بعناية وأزل أي شوائب واضحة قبل تصديره.
  3. قم بإجراء المعالجة المسبقة للنموذج في برنامج إعادة البناء ثلاثي الأبعاد، بما في ذلك التقسيم، والتنعيم، وإزالة التراكيب غير الضرورية.
    ملاحظة: إذا كانت جودة صورة التصوير المقطعي كافية، فتجنب تنعيم نموذج الفك العلوي المعاد بناؤه قدر الإمكان. قد يؤدي التنعيم المفرط إلى تغيير مورفولوجيا السطح والتأثير على استقرار الدليل المدعوم بالعظم.
  4. استورد البيانات الممسوحة ضوئياً لنماذج الجبس السنية العلوية والسفلية إلى برنامج التخطيط الجراحي الافتراضي، مثل ProPlan CMF 3.0.
    ملاحظة: في الحالة النموذجية، تم مسح النماذج السنية باستخدام ماسح ضوئي للنماذج السنية بدقة تقل عن 10 µm.
  5. قم بمطابقة نماذج عظام الفك العلوي والسفلي مع نماذج المسح السني العلوية والسفلية المقابلة للحصول على نموذج مركب هيكلي-سني.
    1. استخدم أسطح الأسنان المستقرة للمطابقة كلما أمكن ذلك. افحص السطح الإطباقي، والقوس السنية، وموضع جذر السن بعد المطابقة للتأكد من تطابق البيانات الهيكلية والسنية بشكل صحيح.
  6. اجمع نتائج الفحص السريري، والتحليل الإطباقي، والتحليل القياسي الرأسي ثلاثي الأبعاد لتقييم تشوهات الفك العلوي والسفلي.
    ملاحظة: الغرض من هذه الخطوة ليس فقط تشخيص التشوه، ولكن أيضاً تحديد ما إذا كان قطع العظم Le Fort I ثلاثي القطع وتقليل عرض القوس مناسبين للمريض.

2. التخطيط الجراحي الافتراضي لقطع عظم الفك العلوي من النوع الأول لـ Le Fort بثلاث قطع

  1. إنشاء خطة جراحية افتراضية لعملية قطع عظم الفك العلوي Le Fort I ثلاثية القطع.
    ملاحظة: في هذا البروتوكول، تتضمن الحالة التمثيلية تقليل عرض القوس السني لدى مريض يعاني من عرض مفرط في القوس الفكي العلوي. يمكن تعديل منطق التصميم نفسه وفقاً لنمط تقسيم المريض وكمية إزالة العظم المخطط لها.
  2. تحديد الإطباق بعد الجراحة قبل وضع اللمسات النهائية على مواقع قطع الفك العلوي.
    ملاحظة: قبل التخطيط الرسمي لعملية قطع العظم الافتراضية، قم بإجراء جراحة نموذجية على نموذج الأسنان. قم بمحاكاة عملية قطع العظم، وأعد تجميع قطع الفك العلوي، وتحقق مما إذا كان يمكن تحقيق إطباق مستقر بعد الجراحة. استخدم هذه الخطوة لتقدير كمية إزالة العظم وموضع قطع العظم بشكل تقريبي. حدد العلاقة الإطباقية النهائية قبل تصميم خطوط قطع العظم النهائية.
  3. تصميم خط قطع العظم Le Fort I وفقاً لنهج قطع العظم Le Fort I التقليدي. وفي الوقت نفسه، قم بإجراء عملية قطع سهمي ثنائي الجانب لرموس الفك السفلي (BSSRO) افتراضياً على الفك السفلي وفقاً لتصميم الجراحة التقويمية المخطط له.
    ملاحظة: على الرغم من أن هذا البروتوكول يركز على دليل قطع عظم الفك العلوي، إلا أن قطع عظم الفك السفلي افتراضياً يكون ضرورياً عند التخطيط لجراحة الفكين. يسمح هذا بتحريك القطعة البعيدة من الفك السفلي وفقاً للإطباق النهائي.
  4. بعد عملية قطع العظم Le Fort I الافتراضية، قم بإنشاء خطوط فصل مؤقتة على الفك العلوي لتقسيمه إلى ثلاث قطع.
    ملاحظة: في هذا البروتوكول، تدرج مناطق الضواحك الأولى ثنائية الجانب ضمن مناطق التقسيم وإزالة العظم المخطط لها. يتم فصل الضواحك الأولى وعظم السنخ المحيط بها افتراضياً مع قطع الفك العلوي، بدلاً من إزالتها كخطوة مستقلة لخلع الأسنان.
  5. ضبط خطوط الفصل المؤقتة بعرض 0.01 mm تقريباً.
    ملاحظة: تُستخدم هذه الخطوط المؤقتة فقط لتقسيم الفك العلوي الافتراضي إلى ثلاث قطع. وهي لا تمثل عرض قطع العظم النهائي أو الكمية النهائية لإزالة العظم.
  6. مسح نموذج أسنان الفك العلوي ثلاثي القطع، ونموذج أسنان الفك السفلي، وسجل الإطباق الذي تم الحصول عليه من الجراحة النموذجية.
    ملاحظة: تمثل هذه البيانات الممسوحة ضوئياً الإطباق المستقر بعد الجراحة الذي تم تحديده بواسطة الجراحة النموذجية. استخدمها كمرجع للتسجيل الإطباقي الافتراضي.
  7. استيراد بيانات الجراحة النموذجية الممسوحة ضوئياً إلى برنامج التخطيط الجراحي الافتراضي.
  8. تسجيل نموذج الفك العلوي المقسم افتراضياً ونموذج الفك السفلي المقطوع افتراضياً مع إطباق الجراحة النموذجية الممسوح ضوئياً باستخدام التسجيل الإطباقي.
    ملاحظة: تنقل هذه الخطوة الإطباق النهائي من الجراحة النموذجية إلى الخطة الجراحية الافتراضية. بعد التسجيل، تحدد مواقع الأسنان الموضع النهائي للقطع الثلاث للفك العلوي والقطعة البعيدة للفك السفلي.
  9. إزالة العظم المتداخل بين قطع الفك العلوي المعاد وضعها. حافظ على قطع الفك العلوي المتطابقة كموضع وحجم مخطط لهما بعد الجراحة لقطع عظم الفك العلوي الثلاثة.
    ملاحظة: تشير المنطقة المتداخلة إلى العظم الذي يجب إزالته للسماح بتجميع القطع وفقاً للخطة الجراحية الافتراضية. تحقق من هذه المنطقة بالنسبة لجذور الأسنان المجاورة، وأرضية الأنف، وعظم الحنك. يجب تصميم منطقة قطع العظم وإزالة العظم المخطط لها لتجنب إصابة جذور الأسنان المجاورة، ويجب التحقق منها بعناية بالنسبة للهياكل التشريحية الهامة، بما في ذلك أرضية الأنف، والفتحة الكمثرية، والمنطقة تحت الحجاج، وعظم الحنك.
  10. إعادة قطع الفك العلوي الثلاثة إلى موضعها الأصلي بعد عملية قطع العظم Le Fort I الافتراضية. استخدم المسافة بين القطع كمنطقة إزالة العظم المخطط لها، وقم بإجراء عملية طرح بولينية (Boolean subtraction) للحصول على بيانات STL لمنطقة قطع العظم وإزالة العظم (الشكل 1).
    ملاحظة: يجب استخدام ملف STL هذا كأساس لتصميم فتحات قطع العظم ومنطقة التوصيل المغناطيسي لنظام الدليل. أثناء تصميم الدليل اللاحق، يجب أن تقتصر قاعدة الدليل وفتحات قطع العظم على المنطقة العظمية المكشوفة الضرورية، ولا ينبغي تمديدها دون داعٍ نحو جذور الأسنان، أو أرضية الأنف، أو المنطقة تحت الحجاج، أو الأنسجة الرخوة للحنك.

3. تصميم نظام دليل قطع العظم المتصل مغناطيسيًا

ملاحظة: يظهر سير عمل تصميم مكون الدليل الأول في الشكل 2.

  1. قم بتصدير النماذج المطلوبة من برنامج التخطيط الجراحي الافتراضي، بما في ذلك نموذج الجمجمة والفك العلوي مع الأسنان العلوية المسجلة، والفك العلوي بعد عملية قطع عظم الفك العلوي الافتراضية وفق تقنية Le Fort I، وخط قطع عظم Le Fort I، والمنطقة المخطط لإزالة العظم منها في الفك العلوي.
    ​ملاحظة: قم بتصدير جميع النماذج في نظام الإحداثيات نفسه. لا تقم بتحريك النماذج أو تدويرها أو إعادة محاذاتها بعد التصدير، لأن ذلك قد يؤثر على دقة تصميم الدليل.
  2. استورد جميع النماذج المصدرة إلى برنامج تصميم ثلاثي الأبعاد، مثل 3-matic Research 13.0.
  3. قم بقص نموذج الجمجمة والفك العلوي مع تسوية الأسنان العلوية المسجلة، واحتفظ فقط بالمنطقتين تحت الحجاج والفكية اللازمتين لتصميم الدليل (الشكل 2أ).
    ملاحظة: يمكن أن يؤدي قص النموذج إلى تقليل حمل الحسابات على البرنامج. احتفظ بمساحة كافية من سطح عظم الفك العلوي لضمان تثبيت الدليل في موضعه، مع إزالة هياكل الجمجمة غير الضرورية.
  4. قم بتطبيق الـ تغليف الوظيفة المطبقة على نموذج الفك العلوي المقصوص (الشكل 2B).
    ملاحظة: تؤدي عملية التغليف (Wrapping) إلى إيجاد خلوص بسيط بين الدليل وسطح العظم. ويساعد هذا الخلوص في تثبيت الدليل بشكل أكثر سلاسة أثناء الجراحة. وفي الحالة النموذجية، تم الحفاظ على الخلوص الناتج عن التغليف بحيث يكون أقل من 1 مم. ويجب ضبط هذا الخلوص وفقاً لمدى ملاءمة الدليل، ودقة الطباعة، والمتطلبات السريرية.
  5. استخدم الـ علامة دالة لاختيار منطقة القاعدة للمكون التوجيهي الأول (الشكل 2B).
    ملاحظة: اختر منطقة أكبر قليلاً من هامش الدليل النهائي المتوقع، واشمل مناطق عظمية مستقرة قد تساعد في تثبيت الدليل. يمكن للتجويف المحيط بالفتحة الكمثرية والأسطح العظمية غير المنتظمة الأخرى أن تعزز استقرار الدليل المدعوم بالعظم. كما تتيح المنطقة المختارة الأوسع إمكانية تقليم حافة الدليل لاحقاً.
  6. قم بتغليف المنطقة المحددة لإنشاء سطح التوجيه الأولي (الشكل 2ج).
    ملاحظة: سيتم استخدام هذا السطح المغلف لإزالة التجاويف الغائرة في الخطوة التالية.
  7. قم بإزالة مناطق التقوض (undercuts) وفقاً لاتجاه الإدخال المخطط له للدليل (الشكل 2D).
  8. اقلب السطح الخالي من التجاويف السفلية (undercut-free surface) وقم بزيادة سمكه لتشكيل القاعدة الصلبة لمكون الدليل الأول.
  9. قم بقص حافة مكون التوجيه الأول (الشكل 2هـ).
  10. استخدم منطقة إزالة عظم الفك العلوي المخطط لها لقص مناطق الربط الثنائية لمكون الدليل الأول (الشكل 3).
    ملاحظة: يجب أن يتطابق عرض كل منطقة ربط مع عرض إزالة العظم المخطط له في منطقة الضاحك الأول المقابلة. لا تقم بتضييق هذه المنطقة لمجرد تقليل حجم الدليل. ولا تقم بتوسيعها بشكل مفرط، لأن ذلك قد يتطلب كشفاً غير ضروري للأنسجة الرخوة.
  11. قم باستيراد المكون الأول للموجه المقصوص إلى برنامج التخطيط الجراحي الافتراضي.
  12. قم بضبط نطاق وعرض خط قطع العظم لـ Le Fort I وفقاً لتصميم الدليل، ثم أنشئ شق قطع العظم لعملية Le Fort I، وأضف ثقوب التثبيت على مكون الدليل الأول من أجل التثبيت أثناء الجراحة باستخدام براغي التيتانيوم (الشكل 2F).
    ملاحظة: يجب أن يكون شق قطع العظم واسعاً بما يكفي للسماح بدخول شفرة المنشار، ولكن ليس واسعاً لدرجة تفقد معه تأثير التوجيه. في هذا البروتوكول، يبلغ عرض الشق 1 مم. يجب وضع ثقوب التثبيت في مناطق عظمية مستقرة، ويجب ألا تتداخل مع شق قطع العظم، أو جذور الأسنان، أو صفائح التثبيت المخطط لها.
  13. استخدم الفك العلوي بعد عملية قطع عظم الفك العلوي الافتراضية من النوع الأول (Le Fort I) كنموذج مرجعي لتصميم مكون الدليل الثاني.
  14. قم بتوليد قاعدة المكون الثاني للدليل باستخدام ذات الطريقة الموصوفة أعلاه، بما في ذلك القص، والتغليف، والتعليم، وإزالة التجاويف السفلية، والعكس، والتسميك (الشكل 4أ-E).
  15. قم بتقليم حافة مكون الدليل الثاني وفقاً لقطع العظم الحنكي المخطط له ومنطقة إزالة العظم.
    ملاحظة: يجب أن يتوافق عرض مكون الدليل الثاني مع المنطقة المخطط إزالتها من العظم. يتم تحديد هذا العرض من خلال الخطة الجراحية الافتراضية، ولا ينبغي تغييره دون إعادة مراجعة الخطة.
  16. حدد منطقة الربط الإنسية لمكون التوجيه الأول. أنشئ سطحاً من المنطقة المحددة، وانسخه إلى جزء جديد، ثم قم بزيادة سمك هذا السطح المنسوخ لتشكيل الجسم الصلب الرابط لمكون التوجيه الثاني (الشكل 4F و الشكل 5).
    ملاحظة: يجب أن يتطابق الجزء الصلب الرابط للمكون التوجيهي الثاني مع المنطقة الرابطة للمكون التوجيهي الأول. كما يجب أن تتوافق كلتا المنطقتين مع عرض إزالة العظم المخطط له في مناطق الضاحك الأول الثنائية.
  17. ادمج قاعدة الدليل الثانية المقصوصة مع الوصلة الصلبة لتشكيل مكون الدليل الثاني النهائي.

4. تصميم وصلة مغناطيس النيوديميوم

  1. حدد أسطح التوصيل المقابلة في مكوني التوجيه الأول والثاني.
  2. صمم أخدودين للمغناطيس في كل مكون توجيه وفقاً لحجم مغناطيسات النيوديميوم.
    ملاحظة: في هذا البروتوكول، تم تصميم كل أخدود لمغناطيس نيوديميوم بقطر 3 mm وسماكة 1.5 mm. يجب أن يتطابق حجم الأخدود مع الحجم الفعلي للمغناطيس. كما يجب محاذاة الأخاديد المزدوجة في مكوني التوجيه بدقة. إذا كانت الأخاديد ضحلة جداً، فقد تبرز المغناطيسات وتعيق اتصال الموجه. أما إذا كانت الأخاديد عميقة جداً أو غير محاذية، فقد يتأثر التجاذب المغناطيسي أو استقرار الموجه في موضعه.
  3. استخدم عملية الطرح البولياني (Boolean subtraction) أو وظيفة قطع مماثلة لإنشاء الأخاديد النهائية للمغناطيس في كلا مكوني التوجيه (الشكل 6).

5. الطباعة ثلاثية الأبعاد وتجميع المغناطيس

  1. تصدير التصميم النهائي للدليل بصيغة STL.
  2. طباعة المكونين الأول والثاني للدليل ثلاثية الأبعاد باستخدام راتنج أدلة جراحية متوافق حيوياً.
    ملاحظة: في هذا البروتوكول، تمت طباعة مكونات الدليل باستخدام راتنج أدلة جراحية متوافق حيوياً بدقة 5760 × 3600 pixels. يجب اختيار مادة الطباعة والمعايير وفقاً لتعليمات الشركة المصنعة للطابعة والمتطلبات المؤسسية لتصنيع الأدلة الجراحية المستخدمة أثناء العمليات.
  3. إزالة هياكل الدعم وإتمام عمليات المعالجة اللاحقة وفقاً لتعليمات الشركة المصنعة. تنظيف مكونات الدليل باستخدام عامل التنظيف الموصى به من قبل الشركة المصنعة، وتجفيفها، ثم إجراء المعالجة النهائية لكل سطح في وحدة المعالجة. بعد المعالجة النهائية، يتم صقل آثار الدعم المتبقية على سطح الدليل.
    ملاحظة: في الحالة النموذجية، أجريت المعالجة النهائية لمدة 2 min على كل سطح. قد يختلف وقت المعالجة النهائية اعتماداً على مادة الراتنج والطابعة ووحدة المعالجة المستخدمة. يجب فحص فتحات قطع العظم، وقاعدة الدليل، وأخاديد المغناطيس بدقة بعد المعالجة اللاحقة؛ حيث إن الراتنج المتبقي أو مادة الدعم في هذه المناطق قد تؤثر على استقرار استقرار الدليل أو الاتصال المغناطيسي. يجب أن يقتصر الصقل على آثار الدعم المتبقية والأسطح غير الوظيفية؛ ولا ينبغي تعديل فتحات قطع العظم أو قاعدة الدليل أو أخاديد المغناطيس.
  4. تثبيت أربعة مغناطيسات نيوديميوم بقطر 3 mm وسُمك 1.5 mm في الأخاديد المخصصة.
  5. لصق المغناطيسات بإحكام في الأخاديد.
    ملاحظة: التأكد من قطبية جميع المغناطيسات مرة أخرى قبل اللصق. في هذا البروتوكول، تم لصق المغناطيسات في أخاديد الدليل باستخدام أسمنت راتنجي سني. يجب وضع الأسمنت الراتنجي وبلمرته وفقاً لتعليمات الشركة المصنعة. بعد اللصق، يتم اختبار ما إذا كان المكونان الدليلان يتصلان بسلاسة ويبقىان مستقرين. كما يجب فحص المغناطيسات الملحومة بعد التعقيم للتأكد من ثبات المغناطيس واستقرار اللصق قبل الاستخدام أثناء العملية.
  6. اختبار نظام الدليل المكتمل على نموذج الفك العلوي المطبوع ثلاثي الأبعاد (الشكل 7).
  7. التأكد من أن المكون الأول للدليل يتطابق مع سطح عظم الفك العلوي دون اهتزاز ملحوظ أو تداخل.
  8. توصيل المكون الثاني للدليل بالمكون الأول والتأكد من أن الاتصال المغناطيسي مستقر.
    ملاحظة: إذا لم يستقر الدليل بسلاسة، يجب فحص قاعدة الدليل، وخلوص الأنسجة الرخوة، وعمق المغناطيس، وسطح الاتصال. يمكن تشذيب الحواف غير الوظيفية البسيطة قبل التعقيم، ولكن لا ينبغي تعديل فتحات قطع العظم ومنطقة الاتصال المتعلقة بإزالة العظم دون إعادة التحقق من خطة الجراحة الافتراضية.
  9. تعقيم نظام الدليل وفقاً لبروتوكول التعقيم السريري المعتمد قبل الجراحة.
    ملاحظة: في هذا البروتوكول، تم تعقيم نظام الدليل المجمع باستخدام تعقيم بلازما بيروكسيد الهيدروجين منخفض الحرارة قبل الاستخدام أثناء العملية. يجب اختيار طريقة التعقيم وفقاً لمادة الراتنج، وخصائص المغناطيس، وتوافق المادة اللاصقة، والمتطلبات المؤسسية للاستخدام أثناء العمليات. بعد التعقيم، يتم فحص مجموعة الدليل والمغناطيس الكاملة للتأكد من سلامة الدليل، وثبات المغناطيس، واستقرار الاتصال المغناطيسي. في حال إعادة استخدام المغناطيسات في الاختبارات المختبرية أو التحضير السريري، يجب أن تتبع إعادة الاستخدام قواعد التعقيم ومكافحة العدوى المؤسسية. لا ينبغي إعادة استخدام المغناطيسات التي تعاني من تلف في الطلاء أو التآكل أو نقص في الثبات.

6. التطبيق أثناء الجراحة لنظام التوجيه

  1. أجرِ الجراحة التقويمية للفكين تحت التخدير العام وفقاً للإجراء الجراحي المخطط له.
    ملاحظة: في الحالة النموذجية، تضمن الإجراء الجراحي قطع عظم الفك العلوي Le Fort I ثلاثي القطع، وقطع الرأد السهمي الثنائي، وعملية تجميل الذقن مزدوجة الخطوات.
  2. اخلع الضواحك العلوية الأولى من الجانبين وفقاً للخطة الجراحية.
  3. اكشف عن منطقة قطع عظم الفك العلوي.
  4. ضع مكون الدليل الأول على سطح عظم الفك العلوي المكشوف (الشكل 8A).
  5. ثبّت مكون الدليل الأول بمسامير تيتانيوم عبر فتحات التثبيت المصممة مسبقاً.
  6. أجرِ قطع عظم الفك العلوي Le Fort I على طول شق القطع الموجود في مكون الدليل الأول (الشكل 8B).
  7. قم بإزاحة الفك العلوي للأسفل بعد إتمام عملية قطع Le Fort I.
  8. بعد إزاحة الفك العلوي للأسفل، ضع مكون الدليل الثاني وقم بتوصيله مغناطيسياً بمكون الدليل الأول (الشكل 8C).
    1. تأكد من استقرار مكون الدليل الثاني في موضعه تماماً ومن ثبات التوصيل المغناطيسي قبل إجراء القطع العظمي القطاعي.
    2. بما أن مكون الدليل الأول يظل مثبتاً في الفك العلوي بمسامير تيتانيوم، قم بتثبيت المكون الثاني بواسطة الواجهة المغناطيسية المحددة مسبقاً وتلامسه مع سطح عظم الحنك المكشوف.
    3. قبل إجراء القطع العظمي، تحقق من عدم وجود أنسجة رخوة أو خثرة دموية أو حطام عظمي متداخل بين الدليل وسطح العظم. لا تجبر المكون الثاني على الاستقرار في موضعه إذا تعذر تحقيق تثبيت مستقر.
  9. أجرِ عمليات القطع العظمي بين السني والحنكي تحت توجيه مكون الدليل الثاني (الشكل 8D).
  10. أزل نظام الدليل بعد إتمام عمليات القطع العظمي الموجهة، واستكمل بقية إجراءات الجراحة التقويمية للفكين وفقاً للخطة الجراحية.

7. تقييم الدقة بعد العملية الجراحية

  1. أعد بناء نموذج الوجه والفكين بعد الجراحة من بيانات التصوير المقطعي المحوسب (CT) بعد الجراحة باستخدام نفس برنامج إعادة البناء ثلاثي الأبعاد المستخدم في إعادة البناء قبل الجراحة، ثم قم بتصدير النموذج المعاد بناؤه بتنسيق STL. استخدم نفس عتبة التجزئة المستخدمة في إعادة بناء النموذج قبل الجراحة.
    ملاحظة: في الحالة النموذجية، تمت إعادة بناء نموذج التصوير المقطعي المحوسب بعد الجراحة باستخدام نفس نطاق العتبة المستخدم للنموذج قبل الجراحة، وهو 226–31743 HU، للحفاظ على الاتساق بين التخطيط قبل الجراحة وتقييم الدقة بعد الجراحة.
  2. استورد النموذج بعد الجراحة والتصميم الجراحي الافتراضي قبل الجراحة في برنامج تحليل البيانات ثلاثي الأبعاد، مثل Geomagic Wrap 2021.
  3. قم بمطابقة النموذج بعد الجراحة مع التصميم الجراحي الافتراضي قبل الجراحة باستخدام مناطق ثابتة في الجمجمة والوجه لم تخضع للجراحة كمنطقة مرجعية.
    ملاحظة: يجب عدم استخدام قطع الفك العلوي التي خضعت للجراحة كمرجع للمطابقة. يجب اختيار المنطقة المرجعية من المناطق الثابتة التي لم تتأثر بالجراحة، مثل المناطق المحيطة بنقطة النازيون (N)، والحافة تحت الحجاج/النقطة الحجاجية (Or)، والحافة العلوية للقناة السمعية الخارجية/النقطة المسامية (Po).
  4. بعد عملية المطابقة، حدد المنطقة ذات الاهتمام وأجرِ تحليل انحراف السطح بين النموذج بعد الجراحة والتصميم الجراحي الافتراضي قبل الجراحة.
  5. أنشئ خريطة ألوان لتصور الانحراف بين الأسطح المخطط لها والأسطح بعد الجراحة. سجل المسافة القصوى، ومتوسط المسافة، والانحراف المعياري، وتقدير جذر متوسط المربعات (RMS) الذي يوفره البرنامج.
    ملاحظة: يجب الإبلاغ عن متوسط المسافة وتقدير RMS بشكل منفصل، لأن متوسط المسافة قد يتأثر بالانحرافات الموجبة والسالبة. وإذا كانت متاحة، سجل أقصى انحرافات موجبة وسالبة بشكل منفصل. في هذا البروتوكول، تركز المنطقة ذات الاهتمام على منطقة قطع العظم وحواف قطع العظم المرئية، بدلاً من الموضع النهائي لجميع قطع الفك العلوي.
  6. لتقييم قابلية التكرار لدى الملاحظ الواحد، قام نفس الملاحظ المدرب بتكرار عملية المطابقة، واختيار المنطقة ذات الاهتمام، وتحليل الانحراف بعد فترة زمنية. تم حساب معاملات الارتباط داخل الفئة باستخدام نموذج التأثيرات المختلطة ثنائي الاتجاه للاتفاق المطلق.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

باستخدام سير العمل هذا، تم إنجاز خطة جراحية افتراضية مخصصة للمريض ونظام دليل قطع عظمي متصل مغناطيسياً لعملية قطع عظم Le Fort I ثلاثية الأجزاء. تم دمج بيانات التصوير المقطعي المحوسب (CT) قبل الجراحة مع مسوحات النماذج السنية لإنشاء نموذج مركب للهيكل العظمي والأسنان. وفي الحالة النموذجية، تم إجراء التخطيط الافتراضي لتقليل عرض القوس السنية لمريض يعاني من عرض مفرط في القوس الفكية العلوية. استُخدمت مواقع خلع الضواحك الأولى ثنائية الجانب كمناطق لقطع العظم بين الأسنان، كما تم تصميم خط قطع العظم الحنكي ومنطقة إزالة العظم الوتدية ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

تعد عملية قطع العظم Le Fort I ثلاثية القطع أكثر تعقيداً من عملية Le Fort I أحادية القطعة. في هذا الإجراء، لا يتم تحريك الفك العلوي فحسب، بل يتم أيضاً تقسيمه إلى قطع عظمية منفصلة. وبعد التقسيم، يجب إعادة وضع كل قطعة من الفك العلوي لتحقيق إطباق مستقر بعد الجراحة وتصحيح عرضي مخطط له7,8. لذلك، تعتمد دقة هذا الإجراء على خطوتين رئيسيتين: التخطيط الدقيق لمواقع القطع النهائية قبل الجراحة، والنقل الدقيق لخطوط قطع العظم المخطط لها ومناطق إزالة العظم أثناء الجراحة

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

يصرح المؤلفون بعدم وجود تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

تلقّت هذه الدراسة تمويلاً بدعم من فريق جامعة كونمينغ الطبية لتشخيص وعلاج التشوهات القحفية الوجهية المعقدة (2024XKTDTS08)، ومشروع أبحاث المركز الطبي السريري بمقاطعة يوننان (2024YNLCYXZX0227، 2024YNLCYXZX0229)، ومركز يوننان للأبحاث السريرية لأمراض الفم (202505AJ310001)، وخطة دعم تدريب المواهب رفيعة المستوى بمقاطعة يوننان (YNWR-MY-2020-086).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
3-matic Research 13.0Materialiseالإصدار 13.0يستخدم للتصميم الرقمي لمكونات الدليل، بما في ذلك القص، واللف، والتعليم، وإزالة التقوض، والعكس، والتسميك، والتشذيب، وعمليات Boolean.
Autoscan-DS-EX pro SHINING 3Dhttps://www.shining3ddental.com/solution/ds-ex-pro-lab-sacnner/ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد؛ يستخدم لمسح النماذج السنية العلوية والسفلية وسجل الإطباق.
Calibra Universal dual-cure self-adhesive Dentsply Sironahttps://www.dentsplysirona.com/en-in/discover/discover-by-brand/calibra-cements/calibra-universal.htmlأسمنت راتنجي؛ لربط مغناطيسات النيوديميوم في الدليل الجراحي المطبوع ثلاثي الأبعاد.
CT scannerSiemens Healthineers, Erlangen, Germanyhttps://www.siemens-healthineers.com/computed-tomography64-row/128-slice؛ يستخدم لإعادة البناء ثلاثي الأبعاد لنموذج الوجه والجمجمة/الفك العلوي.
Edge MAX/Edge E2 RAYSHAPEhttps://www.rayshape3d.com/3d-printers/edge-e2/طابعة ثلاثية الأبعاد؛ تستخدم لطباعة مكونات الدليل الأول والثاني.
Geomagic Wrap 20213D Systemsالإصدار 2021يستخدم لتراكب النماذج بعد الجراحة وتحليل انحراف خريطة الألوان.
Mimics Research 21.0Materialiseالإصدار 21.0يستخدم للتجزئة، وإعادة البناء ثلاثي الأبعاد، وإزالة الهياكل غير الضرورية.
Neodymium magnetsتم شراؤها من Jinyixin Magneticshttps://jingxin-magnet.com/ قطر 3 mm × سمك 1.5 mm ؛ تُزرع في أخاديد المغناطيس المخصصة لربط مكونات الدليل الأول والثاني.
ProPlan CMFMaterialiseالإصدار 3.0.1يستخدم للتخطيط الجراحي التقويمي الافتراضي، بما في ذلك قطع عظم Le Fort I، وتخطيط BSSRO، والتجزئة، وتسجيل الإطباق.
ResinRAYSHAPESGV2/Model 1 lvoryتستخدم لتصنيع مكونات دليل قطع العظم المتصل مغناطيسياً أثناء الجراحة.
ShapeCure RAYSHAPE https://www.rayshape3d.com/post-processing/uv-curing-machine-shapecure/وحدة معالجة (تصلب)

المراجع

  1. Johnson King O, Jones F, Sharma PK. Surgical management of maxillary transverse discrepancies in the orthognathic patient: A narrative review. Front Oral Maxillofac Med. 2026;8:3.
  2. Haas Junior OL, et al. Stability and surgical complications in segmental Le Fort I osteotomy: A systematic review. Int J Oral Maxillofac Surg. 2017;46(9):1071-87.
  3. Kato RM, et al. Is three-piece maxillary segmentation surgery a stable procedure? Korean J Orthod. 2024;54(2):128-35.
  4. Alkhayer A, Piffkó J, Lippold C, Segatto E. Accuracy of virtual planning in orthognathic surgery: A systematic review. Head Face Med. 2020;16(1):34.
  5. Lee YJ, Oh JH, Kim SG. Virtual surgical plan with custom surgical guide for orthognathic surgery: Systematic review and meta-analysis. Maxillofac Plast Reconstr Surg. 2024;46(1):39.
  6. Kang SH, Kim HJ, Park HW, Lee SH. Maxillary cutting guide for executing a simulated osteotomy and removing the bony interference during orthognathic surgery. J Med Devices. 2015;9(4):044505.
  7. Posnick JC, Adachie A, Choi E. Segmental maxillary osteotomies in conjunction with bimaxillary orthognathic surgery: Indications, safety, and outcome. J Oral Maxillofac Surg. 2016;74(7):1422-40.
  8. Starch-Jensen T, Blæhr TL. Transverse expansion and stability after segmental Le Fort I osteotomy versus surgically assisted rapid maxillary expansion: A systematic review. J Oral Maxillofac Res. 2016;7(4):e1.
  9. Rios O, Lerhe B, Chamorey E, Savoldelli C. Accuracy of segmented Le Fort I osteotomy with virtual planning in orthognathic surgery using patient-specific implants: A case series. J Clin Med. 2022;11(19):5495.
  10. Amarista FJ, et al. Comparison of occlusion using conventional versus virtual model surgery in segmental maxillary orthognathic surgery using the American Board of Orthodontics discrepancy index. J Oral Maxillofac Surg. 2025;83(10):1216-22.
  11. Lee YJ, Kim SG. Custom surgical guide for orthognathic surgery. Oral Biol Res. 2025;49:1.
  12. Yüksel C. The use of neodymium magnets in healthcare and their effects on health. North Clin Istanb. 2017;5(3):268-73.
  13. Yu Y, Li X. Current application of magnetic materials in the dental field. Magnetochemistry. 2024;10(7):46.
  14. Rodrigues L, Jawale B, Jamenis S, Sadhunavar T. Application of magnets in orthodontics: A review. IP J Surg Allied Sci. 2020;2(3):50-57.
  15. Meisgeier A, et al. Epidemiologic trends and increasing inequalities in orthognathic surgery in Germany: A nationwide analysis 2005-2022. Sci Rep. 2025;15(1):6223.
  16. Stalhand G, Abdiu A, Rasmusson L, Abtahi J. Distribution of orthognathic surgery among the Swedish population: A retrospective register-based study. Acta Odontol Scand. 2023;81(5):414-21.
  17. Ozkartal T, et al. Perioperative management of patients with cardiac implantable electronic devices and utility of magnet application. J Clin Med. 2022;11(3):691.
  18. Kim M, Kwon CH. Perioperative management of patients with cardiac implantable electronic devices. Korean J Anesthesiol. 2024;77(3):306-15.
  19. Mathieu P, et al. Effect of autoclave and hydrogen peroxide vapor sterilization on magnetic strength of NdFeB magnets. J Mater Sci. 2026;61(21):14881-90.
  20. Kusumadewi AN, Damayanti L, Rukiah, Risdiana, Manicone PF. Factors affecting the attractive force of dental magnetic attachment: A literature review for guiding dentists in clinical application. Int J Dent. 2022;2022(1):9711285.
  21. Raj H, Singh M, Shah AK. Piezo-osteotomy in orthognathic surgery: A comparative clinical study. Natl J Maxillofac Surg. 2022;13(2):276-82.
  22. Demirbas AE, Bilge S, Celebi S, Kutuk N, Alkan A. Is ultrasonic bone scalpel useful in Le Fort I osteotomy? J Oral Maxillofac Surg. 2020;78(1):141.e1-141.e10.
  23. Stanbouly D, Besmer AV, Lee KC, Chuang SK. Unconventional osteotomies in orthognathic surgery: A narrative review. Front Oral Maxillofac Med. 2024;6:6.
  24. Rizzante F, et al. Are physical and mechanical properties of 3D resins dependent on the manufacturing method? Odontology. 2025;113(2):542-48.
  25. Sarraf M, et al. A state-of-the-art review of the fabrication and characteristics of titanium and its alloys for biomedical applications. Biodes Manuf. 2022;5(2):371-95.
  26. Khorsandi D, et al. 3D and 4D printing in dentistry and maxillofacial surgery: Printing techniques, materials, and applications. Acta Biomater. 2021;122:26-49.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

دليل التوصيل المغناطيسيالطباعة ثلاثية الأبعادالتخطيط الجراحي الافتراضيقطع عظم ليفورت 1دليل قطع العظم الرقميبروز الفك العلويتباين عرض القوس السنيمغناطيسات النيوديميومجراحة تقويم الفكين
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.