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Article de méthode

Application clinique de guides numériques à connexion magnétique imprimés en trois dimensions pour l'ostéotomie segmentaire maxillaire précise

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DOI :

10.3791/73391

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1 septembre 2026

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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

Dans cet article

Résumé

Ce protocole décrit la conception numérique, l’impression tridimensionnelle (3D) et l’utilisation peropératoire de guides d’ostéotomie spécifiques au patient, reliés par aimantation, pour une ostéotomie de Le Fort I en trois segments, afin de transférer avec précision les plans virtuels et d’améliorer l’alignement des segments.

Résumé

Cette étude présente la conception et l'application clinique d'un nouveau guide numérique d'ostéotomie à connexion magnétique afin d'améliorer la précision et l'efficacité de l'ostéotomie maxillaire segmentaire. L'ostéotomie de type Le Fort I segmentaire constitue une technique essentielle pour corriger les déformations dento-maxillo-faciales complexes, tant transversales que verticales, mais les méthodes traditionnelles fondées sur la chirurgie manuelle de modèles en plâtre sont sujettes à des erreurs importantes. Pour surmonter ces difficultés, ce protocole intègre une planification chirurgicale virtuelle (PCV) utilisant des scanners TDM et un logiciel de modélisation spécialisé afin de concevoir un système de guides imprimés en 3D, personnalisé et composé de deux pièces. La composante principale est conçue pour guider l'ostéotomie horizontale de type Le Fort I ainsi que les lignes d'extraction bilatérales des prémolaires. Une fois le maxillaire fracturé vers le bas, un guide segmentaire secondaire est relié à la pièce principale au moyen de quatre aimants en néodyme intégrés, chacun mesurant 3 mm de diamètre et 1,5 mm d'épaisseur. Cette connexion magnétique assure une fixation stable, rapide et sans interférence, permettant une orientation précise des lignes d'ostéotomie palatine et médiane. Ce protocole illustre l'application clinique d'un système modulaire à guide magnétique pour transférer le plan d'ostéotomie virtuel chez des patients présentant une protrusion maxillaire et des discordances de largeur d'arcade. Une analyse postopératoire par carte colorée a révélé des écarts locaux de surface d'environ 0,5 à 0,9 mm autour des marges visibles des ostéotomies, confirmant la précision préliminaire du transfert dans la région ostéotomique. La conception modulaire magnétique permet une guidance étagée de l'ostéotomie et pourrait réduire la nécessité de réajustements répétés, d'ablation osseuse inutile et de manipulations des tissus mous, ce qui est conforme aux principes de préservation vasculaire, bien que la perfusion des segments n'ait pas été évaluée directement. Les aimants en néodyme sont biocompatibles, conservent leur stabilité après stérilisation et présentent un bon rapport coût-efficacité grâce à leur réutilisabilité. Malgré la fragilité potentielle des matériaux résineux actuels imprimés en trois dimensions (3D), le guide numérique d'ostéotomie à connexion magnétique offre une valeur clinique significative en comblant l'écart entre la planification virtuelle et l'exécution chirurgicale. Cette méthode garantit une ablation et un positionnement osseux hautement précis, représentant ainsi une avancée prometteuse pour les interventions chirurgicales orthognathiques complexes.

Introduction

L'ostéotomie Le Fort I segmentaire est une méthode chirurgicale bien établie permettant de corriger les discrepancies transversales maxillaires chez les patients dont le squelette est complètement développé. Dans une ostéotomie Le Fort I à trois segments, le maxillaire est d'abord mobilisé par une ostéotomie Le Fort I, puis divisé en trois segments au moyen d'ostéotomies interdentaires et palatines. Cela permet au chirurgien de repositionner les segments maxillaires antérieur et postérieur selon l'occlusion planifiée et la correction transversale souhaitée. Selon les déplacements prévus des segments maxillaires, cette technique peut être utilisée pour une expansion transversale, la correction d'une déformation transversale asymétrique ou la réduction d'une largeur excessive de l'arcade maxillaire1,2. Par rapport à une ostéotomie Le Fort I monobloc, l'ostéotomie Le Fort I segmentaire nécessite des lignes supplémentaires d'ostéotomie interdentaires et palatines. Ces ostéotomies supplémentaires augmentent la complexité de la planification chirurgicale virtuelle ainsi que de l'exécution peropératoire2,3.

La planification chirurgicale virtuelle et les techniques de conception assistée par ordinateur/fabrication assistée par ordinateur sont de plus en plus utilisées en chirurgie orthognatique afin de transférer les plans préopératoires vers le champ opératoire4,5. Les guides d'ostéotomie spécifiques à chaque patient peuvent aider à reporter sur le site chirurgical les lignes d'ostéotomie prévues et réduire la nécessité de marquages manuels5,6. Toutefois, dans l'ostéotomie de Le Fort I en trois segments, l'ostéotomie initiale de Le Fort I, les ostéotomies interdentaires et l'ostéotomie palatine sont souvent réalisées à des stades chirurgicaux différents3. Après la fracture descendante du maxillaire, l'accès chirurgical, la visibilité et les conditions de stabilisation du guide diffèrent de celles existant avant la fracture descendante. Cela peut rendre difficile l'utilisation d'un guide conventionnel monobloc tout au long de la séquence complète d'ostéotomie. Par conséquent, un guide modulaire pouvant être utilisé séquentiellement avant et après la fracture descendante, tout en maintenant une relation stable entre les composants du guide, pourrait s'avérer plus adapté à cette procédure.

Cet article présente un système de guide d'ostéotomie magnétiquement connecté, spécifique au patient, destiné à une ostéotomie de Le Fort I en trois segments. L'application représentative décrite dans ce protocole se concentre sur la réduction de la largeur de l'arcade chez les patients présentant une largeur excessive de l'arcade maxillaire. Le premier composant du guide permet de diriger l'ostéotomie de Le Fort I ainsi que les ostéotomies interdentaires par les sites d'extraction des prémolaires maxillaires premières bilatérales. Après la fracture descendante de la maxillaire, le deuxième composant du guide est relié magnétiquement au premier composant et sert à guider l'ostéotomie palatine ainsi que l'ablation osseuse palatine planifiée. L'objectif de cette méthode est de proposer un flux de travail reproductible pour la planification virtuelle, la conception numérique du guide, l'impression tridimensionnelle (3D), l'assemblage des aimants et l'application séquentielle du système de guide en peropératoire.

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Protocole

Cette étude a été approuvée par le comité d'éthique de l'Université médicale de Kunming (numéro d'approbation KYKQ2024MEC0087), et tous les patients ont signé un formulaire de consentement éclairé.

1. Préparation avant la conception du guide

  1. Enregistrez les données de tomodensitométrie (TDM) préopératoire du patient au format DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine).
    REMARQUE : Utilisez de préférence des données TDM en coupes fines afin de disposer d’un nombre suffisant de coupes pour une reconstruction 3D précise. Une mauvaise qualité d’image, une épaisseur de coupe importante ou un nombre insuffisant de coupes peuvent réduire la précision du modèle maxillaire reconstruit et affecter la suite de l’ostéotomie virtuelle et la conception du guide. Dans le cas représentatif, les images TDM préopératoires ont été acquises avec une épaisseur de coupe de 0,3 mm.
  2. Importez les données DICOM dans un logiciel de reconstruction 3D, tel que Mimics Research 21.0. Sélectionnez un seuil de segmentation approprié et reconstruisez le squelette maxillo-facial.
    REMARQUE : Le seuil de segmentation doit préserver les structures anatomiques importantes, notamment le maxillaire, les racines dentaires, le plancher nasal et l’os palatal, tout en évitant toute distorsion de la surface osseuse due à un seuil excessivement bas. Dans le cas représentatif, la plage de seuil a été fixée entre 226 et 31743 UH. Vérifiez attentivement le modèle reconstruit et supprimez tous les artefacts évidents avant de l’exporter.
  3. Effectuez un prétraitement du modèle dans le logiciel de reconstruction 3D, incluant la segmentation, le lissage et la suppression des structures inutiles.
    REMARQUE : Si la qualité de l’image TDM est suffisante, évitez autant que possible de lisser le modèle maxillaire reconstruit. Un lissage excessif peut modifier la morphologie de la surface et nuire à l’ajustement du guide supporté par l’os.
  4. Importez les données numérisées des modèles en plâtre dentaire supérieur et inférieur dans un logiciel de planification chirurgicale virtuelle, tel que ProPlan CMF 3.0.
    REMARQUE : Dans le cas représentatif, les modèles dentaires ont été numérisés à l’aide d’un scanner de modèles dentaires présentant une précision inférieure à 10 µm.
  5. Enregistrez les modèles osseux maxillaire et mandibulaire avec les modèles de numérisation dentaire supérieur et inférieur correspondants afin d’obtenir un modèle composite squelettique-dentaire.
    1. Utilisez de préférence des surfaces dentaires stables pour l’enregistrement. Après l’enregistrement, vérifiez la surface occlusale, l’arcade dentaire et la position des racines dentaires afin de confirmer que les données squelettiques et dentaires sont correctement alignées.
  6. Combinez les résultats de l’examen clinique, l’analyse occlusale et l’analyse céphalométrique 3D pour évaluer les déformations maxillaire et mandibulaire.
    REMARQUE : L’objectif de cette étape est non seulement de diagnostiquer la déformation, mais aussi de déterminer si une ostéotomie de type Le Fort I à trois segments et une réduction de la largeur de l’arcade sont appropriées pour le patient.

2. Planification chirurgicale virtuelle pour une ostéotomie de Le Fort I à trois segments

  1. Créer un plan chirurgical virtuel pour une ostéotomie de Le Fort I à trois segments.
    NOTE : Dans ce protocole, le cas représentatif implique une réduction de la largeur de l'arcade chez un patient présentant une largeur excessive de l'arcade maxillaire. La même logique de conception peut être modifiée selon le schéma de segmentation du patient et la quantité osseuse prévue pour être retirée.
  2. Déterminer l'occlusion postopératoire avant de finaliser les positions des segments maxillaires.
    NOTE : Avant la planification formelle de l'ostéotomie virtuelle, réaliser une chirurgie sur modèle à partir du modèle dentaire. Simuler l'ostéotomie, réassembler les segments maxillaires et vérifier si une occlusion postopératoire stable peut être obtenue. Utiliser cette étape pour estimer approximativement la quantité osseuse à retirer et la position de l'ostéotomie. Déterminer la relation occlusale finale avant de concevoir les lignes définitives d'ostéotomie.
  3. Concevoir la ligne d'ostéotomie de Le Fort I selon l'approche conventionnelle d'ostéotomie de Le Fort I. Parallèlement, réaliser une ostéotomie virtuelle bilatérale de la branche mandibulaire par coupe sagittale (BSSRO) sur la mandibule selon le plan chirurgical orthognatique prévu.
    NOTE : Bien que ce protocole se concentre sur le guide d'ostéotomie maxillaire, une ostéotomie virtuelle mandibulaire est nécessaire lorsque la chirurgie bimaxillaire est prévue. Cela permet de déplacer le segment distal mandibulaire selon l'occlusion finale.
  4. Après l'ostéotomie virtuelle de Le Fort I, créer des lignes de séparation temporaires sur le maxillaire afin de le diviser en trois segments.
    NOTE : Dans ce protocole, les régions des prémolaires premières bilatérales sont incluses dans les zones prévues pour la segmentation et le retrait osseux. Les premières prémolaires et l'os alvéolaire environnant sont séparés virtuellement ensemble avec les segments maxillaires, plutôt que d'être retirés dans une étape indépendante d'extraction dentaire.
  5. Régler la largeur des lignes de séparation temporaires à environ 0,01 mm.
    NOTE : Ces lignes temporaires servent uniquement à diviser virtuellement le maxillaire en trois segments. Elles ne représentent pas la largeur finale de l'ostéotomie ni la quantité finale de retrait osseux.
  6. Numériser le modèle dentaire maxillaire à trois segments, le modèle dentaire mandibulaire et l'enregistrement occlusal obtenu lors de la chirurgie sur modèle.
    NOTE : Ces données numérisées représentent l'occlusion postopératoire stable déterminée par la chirurgie sur modèle. Elles doivent servir de référence pour l'enregistrement occlusal virtuel.
  7. Importer les données de la chirurgie sur modèle numérisées dans le logiciel de planification chirurgicale virtuelle.
  8. Enregistrer le modèle maxillaire virtuellement segmenté et le modèle mandibulaire virtuellement ostéotomisé avec l'occlusion numérisée issue de la chirurgie sur modèle, à l'aide de l'enregistrement occlusal.
    NOTE : Cette étape transfère l'occlusion finale de la chirurgie sur modèle vers le plan chirurgical virtuel. Après l'enregistrement, les positions des dents déterminent la position finale des trois segments maxillaires et du segment distal mandibulaire.
  9. Retirer l'os chevauchant entre les segments maxillaires repositionnés. Conserver les segments maxillaires appariés comme position et taille postopératoires prévues des trois segments osseux maxillaires.
    NOTE : La zone chevauchante indique l'os qui doit être retiré afin de permettre l'assemblage des segments selon le plan chirurgical virtuel. Vérifier cette zone par rapport aux racines dentaires adjacentes, au plancher nasal et à l'os palatin. La zone d'ostéotomie et de retrait osseux doit être conçue de manière à éviter toute lésion des racines dentaires adjacentes, et doit être soigneusement contrôlée par rapport aux structures anatomiques importantes, notamment le plancher nasal, l'aperture piriforme, la région infra-orbitaire et l'os palatin.
  10. Replacer les trois segments maxillaires à leur position initiale après l'ostéotomie virtuelle de Le Fort I. Utiliser l'espace entre les segments comme zone prévue de retrait osseux, puis effectuer une soustraction booléenne afin d'obtenir les données STL de la zone d'ostéotomie et de retrait osseux (Figure 1).
    NOTE : Ce fichier STL doit servir de base à la conception des fentes d'ostéotomie et de la zone de connexion magnétique du système de guide. Lors de la conception ultérieure du guide, la base du guide et les fentes d'ostéotomie doivent être limitées à la zone osseuse exposée nécessaire, sans s'étendre inutilement vers les racines dentaires, le plancher nasal, la région infra-orbitaire ou les tissus mous palatins.

3. Conception du système de guide d'ostéotomie magnétiquement connecté

REMARQUE : Le flux de travail de conception du premier composant du guide est illustré dans la Figure 2.

  1. Exporter les modèles requis à partir du logiciel de planification chirurgicale virtuelle, notamment le crâne et le modèle maxillaire avec la denture supérieure enregistrée, le maxillaire après ostéotomie virtuelle de type Le Fort I, la ligne d'ostéotomie de Le Fort I et la région osseuse maxillaire prévue pour la résection.
    ​REMARQUE : Exporter tous les modèles dans le même système de coordonnées. Ne pas déplacer, faire pivoter ou réaligner les modèles après l'exportation, car cela pourrait compromettre la précision de la conception du guide.
  2. Importer tous les modèles exportés dans un logiciel de conception 3D, tel que 3-matic Research 13.0.
  3. Rogner le modèle du crâne et du maxillaire avec la denture supérieure enregistrée, en conservant uniquement les régions infra-orbitaire et maxillaire nécessaires à la conception du guide (Figure 2A).
    REMARQUE : Le rognage du modèle permet de réduire la charge de calcul du logiciel. Conserver une surface osseuse maxillaire suffisante pour le positionnement du guide, tout en supprimant les structures crâniennes inutiles.
  4. Appliquer la fonction Wrap au modèle maxillaire rogné (Figure 2B).
    REMARQUE : L'application de la fonction Wrap crée un léger jeu entre le guide et la surface osseuse. Ce jeu facilite le positionnement du guide pendant l'intervention chirurgicale. Dans le cas représentatif, le jeu généré par le Wrap a été maintenu inférieur à 1 mm. Ce jeu doit être ajusté en fonction de l'ajustement du guide, de la précision d'impression et des exigences cliniques.
  5. Utiliser la fonction Mark pour sélectionner la zone de base du premier composant du guide (Figure 2B).
    REMARQUE : Sélectionner une région légèrement plus grande que la marge finale prévue du guide, en incluant des zones osseuses stables pouvant contribuer à la rétention du guide. La concavité autour de l'ouverture piriforme et d'autres surfaces osseuses irrégulières peut améliorer la stabilité du guide supporté par l'os. Une zone sélectionnée plus étendue permet également un élagage ultérieur du bord du guide.
  6. Appliquer le Wrap à la région sélectionnée afin de générer la surface initiale du guide (Figure 2C).
    REMARQUE : Cette surface enveloppée sera utilisée pour supprimer les sous-dépouilles à l'étape suivante.
  7. Supprimer les sous-dépouilles selon la direction d'insertion prévue du guide (Figure 2D).
  8. Inverser la surface dépourvue de sous-dépouilles et l'épaissir pour former la base pleine du premier composant du guide.
  9. Rogner le bord du premier composant du guide (Figure 2E).
  10. Utiliser la région maxillaire prévue pour la résection osseuse afin de rognage les régions de connexion latérales du premier composant du guide (Figure 3).
    REMARQUE : La largeur de chaque région de connexion doit correspondre à la largeur osseuse prévue pour la résection dans la région du premier prémolaire correspondante. Ne pas réduire cette zone uniquement pour diminuer la taille du guide. Ne pas l'étendre excessivement, car cela pourrait nécessiter une rétraction inutile des tissus mous.
  11. Importer le premier composant du guide rogné dans le logiciel de planification chirurgicale virtuelle.
  12. Ajuster l'étendue et la largeur de la ligne d'ostéotomie de Le Fort I en fonction de la conception du guide, créer la fente d'ostéotomie pour l'ostéotomie de Le Fort I, et ajouter des trous de fixation sur le premier composant du guide pour la fixation peropératoire à l'aide de vis en titane (Figure 2F).
    REMARQUE : La fente d'ostéotomie doit être suffisamment large pour permettre l'insertion de la lame de scie, mais pas trop large afin de conserver son effet de guidage. Dans ce protocole, la largeur de la fente est de 1 mm. Les trous de fixation doivent être placés dans des zones osseuses stables et ne doivent pas interférer avec la fente d'ostéotomie, les racines dentaires ou les plaques de fixation prévues.
  13. Utiliser le maxillaire après ostéotomie virtuelle de type Le Fort I comme modèle de référence pour concevoir le deuxième composant du guide.
  14. Générer la base du deuxième composant du guide en utilisant la même méthode décrite ci-dessus, incluant le rognage, le Wrap, le marquage, la suppression des sous-dépouilles, l'inversion et l'épaississement (Figure 4A–E).
  15. Rogner le bord du deuxième composant du guide selon la région planifiée d'ostéotomie palatine et de résection osseuse.
    REMARQUE : La largeur du deuxième composant du guide doit correspondre à la région osseuse prévue pour la résection. Cette largeur est déterminée par le plan chirurgical virtuel et ne doit pas être modifiée sans revérifier le plan.
  16. Marquer la zone médiale de connexion du premier composant du guide. Générer une surface à partir de la zone marquée, la copier dans une nouvelle pièce, puis épaissir cette surface copiée pour former le solide de connexion du deuxième composant du guide (Figure 4F et Figure 5).
    REMARQUE : Le solide de connexion du deuxième composant du guide doit correspondre à la région de connexion du premier composant du guide. Les deux régions doivent correspondre à la largeur osseuse prévue pour la résection dans les régions bilatérales du premier prémolaire.
  17. Fusionner la base rognée du deuxième guide avec le solide de connexion pour former le deuxième composant final du guide.

4. Conception de la connexion par aimant néodyme

  1. Identifier les surfaces de connexion correspondantes sur le premier et le second composant du guide.
  2. Concevoir deux rainures à aimants sur chaque composant du guide en fonction de la taille des aimants en néodyme.
    NOTA : Dans ce protocole, chaque rainure est conçue pour accueillir un aimant en néodyme de 3 mm de diamètre et de 1,5 mm d'épaisseur. La taille de la rainure doit correspondre exactement à celle de l'aimant utilisé. Les rainures appariées sur les deux composants du guide doivent être parfaitement alignées. Si les rainures sont trop peu profondes, les aimants risquent de dépasser et d'entraver la connexion des guides. Si elles sont trop profondes ou mal alignées, cela pourrait nuire à l'attraction magnétique ou au positionnement correct du guide.
  3. Utiliser une soustraction booléenne ou une fonction de découpe similaire pour créer les rainures définitives pour les aimants sur les deux composants du guide (Figure 6).

5. Impression 3D et assemblage des aimants

  1. Exporter la conception finale du guide au format STL.
  2. Imprimer en 3D les première et deuxième composantes du guide à l’aide d’une résine chirurgicale biocompatible.
    NOTE : Dans ce protocole, les composantes du guide ont été imprimées à l’aide d’une résine chirurgicale biocompatible avec une résolution de 5760 × 3600 pixels. Le matériau d’impression et les paramètres doivent être choisis conformément aux instructions du fabricant de l’imprimante et aux exigences institutionnelles relatives à la fabrication de guides chirurgicaux en peropératoire.
  3. Retirer les structures de support et effectuer le post-traitement selon les instructions du fabricant. Nettoyer les composantes du guide à l’aide de l’agent nettoyant recommandé par le fabricant, les sécher, puis post-polymériser chaque surface dans une unité de polymérisation. Après la post-polymérisation, polir les marques résiduelles des supports présentes sur la surface du guide.
    NOTE : Dans le cas représentatif, la post-polymérisation a été réalisée pendant 2 min sur chaque surface. La durée de post-polymérisation peut varier selon le matériau de résine, l’imprimante et l’unité de polymérisation utilisés. Inspecter attentivement les fentes d’ostéotomie, la base du guide et les rainures des aimants après le post-traitement. La présence de résine ou de matériau de support résiduel dans ces zones peut affecter le positionnement du guide ou la connexion magnétique. Le polissage doit être limité aux marques résiduelles des supports et aux surfaces non fonctionnelles ; les fentes d’ostéotomie, la base du guide et les rainures des aimants ne doivent pas être modifiées.
  4. Intégrer quatre aimants en néodyme de 3 mm de diamètre et de 1,5 mm d’épaisseur dans les rainures prévues à cet effet.
  5. Fixer solidement les aimants dans les rainures.
    NOTE : Vérifier à nouveau la polarité de tous les aimants avant fixation. Dans ce protocole, les aimants ont été fixés dans les rainures du guide à l’aide d’un ciment résine dentaire. Le ciment résine doit être appliqué et polymérisé conformément aux instructions du fabricant. Après la fixation, tester si les deux composantes du guide se connectent sans à-coups et restent stables. Les aimants fixés doivent également être inspectés après stérilisation afin de confirmer la rétention des aimants et la stabilité de la fixation avant utilisation en peropératoire.
  6. Tester le système de guide complet sur le modèle maxillaire imprimé en 3D (Figure 7).
  7. Vérifier que la première composante du guide s’ajuste à la surface osseuse maxillaire sans balancement ni interférence évidente.
  8. Connecter la deuxième composante du guide à la première composante et vérifier que la connexion magnétique est stable.
    NOTE : Si le guide ne s’ajuste pas correctement, vérifier la base du guide, l’espace prévu pour les tissus mous, la profondeur des aimants et la surface de connexion. De petits bords non fonctionnels peuvent être éliminés avant la stérilisation, mais les fentes d’ostéotomie et la zone de connexion liée au retrait osseux ne doivent pas être modifiées sans revérifier le plan chirurgical virtuel.
  9. Stériliser le système de guide conformément au protocole clinique de stérilisation approuvé avant l’intervention chirurgicale.
    NOTE : Dans ce protocole, le système de guide assemblé a été stérilisé par plasma d’hydrogène peroxydé à basse température avant utilisation en peropératoire. La méthode de stérilisation doit être choisie en fonction du matériau de résine, des propriétés des aimants, de la compatibilité de l’adhésif et des exigences institutionnelles pour une utilisation en peropératoire. Après stérilisation, inspecter l’ensemble complet du guide et des aimants afin de confirmer l’intégrité du guide, la rétention des aimants et la stabilité de la connexion magnétique. Si les aimants sont réutilisés lors d’essais en laboratoire ou de préparations cliniques, leur réutilisation doit respecter les règles institutionnelles de stérilisation et de contrôle des infections. Les aimants présentant un endommagement du revêtement, une corrosion ou une réduction de la rétention ne doivent pas être réutilisés.

6. Application peropératoire du système de guidage

  1. Réaliser la chirurgie orthognatique sous anesthésie générale selon la procédure chirurgicale planifiée.
    NOTE : Dans le cas représentatif, la procédure chirurgicale comprenait une ostéotomie de Le Fort I en trois segments, une ostéotomie bilatérale du ramus mandibulaire par coupe sagittale et une génioplastie en double étape.
  2. Extraire les prémolaires maxillaires supérieures bilatérales conformément au plan chirurgical.
  3. Exposer la zone d'ostéotomie maxillaire.
  4. Placer le premier composant du guide sur la surface osseuse maxillaire exposée (Figure 8A).
  5. Fixer le premier composant du guide à l'aide de vis en titane à travers les trous de fixation prédéfinis.
  6. Réaliser l'ostéotomie de Le Fort I le long de la fente d'ostéotomie du premier composant du guide (Figure 8B).
  7. Détacher le maxillaire après avoir terminé l'ostéotomie de Le Fort I.
  8. Après le détachement maxillaire, placer le deuxième composant du guide et le connecter magnétiquement au premier composant du guide (Figure 8C).
    1. Vérifier que le deuxième composant du guide est correctement en place et que la connexion magnétique est stable avant de réaliser l'ostéotomie segmentaire.
    2. Étant donné que le premier composant du guide reste fixé au maxillaire par des vis en titane, stabiliser le deuxième composant grâce à l'interface magnétique prédéfinie et à son contact avec la surface osseuse palatine exposée.
    3. Avant l'ostéotomie, s'assurer qu'aucun tissu mou, caillot sanguin ou débris osseux ne se trouve entre le guide et la surface osseuse. Ne pas forcer le deuxième composant en place si un positionnement stable ne peut être obtenu.
  9. Réaliser les ostéotomies interdentaires et palatines sous la guidance du deuxième composant du guide (Figure 8D).
  10. Retirer le système de guidage après avoir terminé les ostéotomies guidées, puis poursuivre les autres procédures orthognatiques conformément au plan chirurgical.

7. Évaluation de la précision postopératoire

  1. Reconstruire le modèle maxillo-facial postopératoire à partir des données de tomodensitométrie postopératoire en utilisant le même logiciel de reconstruction 3D que celui utilisé pour la reconstruction préopératoire, puis exporter le modèle reconstruit au format STL. Utiliser le même seuil de segmentation que celui appliqué pour la reconstruction du modèle préopératoire.
    REMARQUE : Dans le cas représentatif, le modèle postopératoire de tomodensitométrie a été reconstruit à l’aide de la même plage de seuil que le modèle préopératoire, soit 226–31743 UH, afin de garantir la cohérence entre la planification préopératoire et l’évaluation de la précision postopératoire.
  2. Importer le modèle postopératoire et le plan chirurgical virtuel préopératoire dans un logiciel d’analyse de données 3D, tel que Geomagic Wrap 2021.
  3. Effectuer l’appariement (registration) du modèle postopératoire avec le plan chirurgical virtuel préopératoire en utilisant des régions crâniofaciales stables et non opérées comme zone de référence.
    REMARQUE : Les segments maxillaires opérés ne doivent pas être utilisés comme référence pour l’appariement. La zone de référence doit être choisie parmi des régions stables non affectées par l’intervention chirurgicale, telles que les régions autour du nasion (N), du rebord infra-orbitaire/orbitale (Or) et de la marge supérieure du conduit auditif externe/porion (Po).
  4. Après l’appariement, sélectionner la région d’intérêt et effectuer une analyse des écarts de surface entre le modèle postopératoire et le plan chirurgical virtuel préopératoire.
  5. Générer une carte colorée afin de visualiser les écarts entre les surfaces planifiées et postopératoires. Enregistrer la distance maximale, la distance moyenne, l’écart type et l’estimation RMS fournis par le logiciel.
    REMARQUE : La distance moyenne et l’estimation RMS doivent être indiquées séparément, car la distance moyenne peut être influencée par des écarts positifs et négatifs. Si possible, enregistrer séparément les écarts positifs et négatifs maximaux. Dans ce protocole, la région d’intérêt se concentre sur la zone d’ostéotomie et les marges d’ostéotomie visibles, plutôt que sur la position finale de l’ensemble des segments maxillaires.
  6. Pour évaluer la reproductibilité intra-observateur, le même observateur formé a répété l’appariement, la sélection de la région d’intérêt et l’analyse des écarts après un intervalle de temps. Les coefficients de corrélation intraclasse ont été calculés à l’aide d’un modèle à effets mixtes bidirectionnel pour un accord absolu.

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Résultats

Grâce à ce flux de travail, un plan chirurgical virtuel personnalisé et un système de guide d'ostéotomie magnétiquement connecté ont été réalisés pour une ostéotomie de Le Fort I en trois segments. Les données préopératoires de tomodensitométrie et les scans du modèle dentaire ont été intégrés afin de créer un modèle composite squelettique-dentaire. Dans le cas représentatif, une planification virtuelle a été effectuée pour réduire la largeur de l'arcade chez un patient présentant une largeur excessive de l'arcade maxill...

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Discussion

L’ostéotomie de Le Fort I en trois segments est plus complexe que l’ostéotomie de Le Fort I en une seule pièce. Dans cette procédure, le maxillaire est non seulement mobilisé, mais également divisé en segments osseux distincts. Après la segmentation, chaque segment maxillaire doit être repositionné afin d’obtenir une occlusion postopératoire stable et la correction transversale planifiée7,8. Par conséquent, la précision de cette procédure dépend de deux étapes pr...

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n'ont aucun conflit d'intérêts à déclarer.

Remerciements

L'étude a reçu un financement soutenu par l'équipe de l'Université médicale de Kunming pour le diagnostic et le traitement des malformations cranio-faciales complexes (2024XKTDTS08), le projet de recherche du Centre médical clinique provincial du Yunnan (2024YNLCYXZX0227, 2024YNLCYXZX0229), le Centre de recherche clinique du Yunnan sur les maladies buccales (202505AJ310001), et le plan de soutien à la formation des talents de haut niveau de la province du Yunnan (YNWR-MY-2020-086).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
3-matic Research 13.0MaterialiseVersion 13.0Utilisé pour la conception numérique des composants du guide, incluant le rognage, l’enveloppement, le marquage, la suppression des sous-dépouilles, l’inversion, l’épaississement, le tronçonnage et les opérations booléennes.
Autoscan-DS-EX pro SHINING 3Dhttps://www.shining3ddental.com/solution/ds-ex-pro-lab-sacnner/Scanner 3D ; utilisé pour numériser les modèles dentaires supérieur et inférieur ainsi que l’enregistrement occlusal.
Calibra Universal dual-cure self-adhesive Dentsply Sironahttps://www.dentsplysirona.com/en-in/discover/discover-by-brand/calibra-cements/calibra-universal.htmlCiment résine ; pour l’adhésion des aimants néodyme dans le guide chirurgical imprimé en 3D.
Scanner CTSiemens Healthineers, Erlangen, Allemagnehttps://www.siemens-healthineers.com/computed-tomography64 rangées/128 tranches ; utilisé pour la reconstruction tridimensionnelle du modèle cranio-facial/maxillaire.
Edge MAX/Edge E2 RAYSHAPEhttps://www.rayshape3d.com/3d-printers/edge-e2/Imprimante 3D ; utilisée pour imprimer les composants du premier et du deuxième guide.
Geomagic Wrap 20213D SystemsVersion 2021Utilisé pour la superposition des modèles postopératoires et l’analyse des écarts par carte colorée.
Mimics Research 21.0MaterialiseVersion 21.0Utilisé pour la segmentation, la reconstruction tridimensionnelle et la suppression des structures inutiles.
Aimants néodymeAchetés chez Jinyixin Magneticshttps://jingxin-magnet.com/ 3 mm de diamètre × 1,5 mm  d’épaisseur ; intégrés dans les rainures prévues pour les aimants afin de relier les composants du premier et du deuxième guide.
ProPlan CMFMaterialiseVersion 3.0.1Utilisé pour la planification virtuelle de la chirurgie orthognatique, incluant l’ostéotomie de type Le Fort I, la planification de la BSSRO, la segmentation et l’enregistrement occlusal.
RésineRAYSHAPESGV2/Model 1 lvoryUtilisée pour fabriquer les composants du guide d’ostéotomie magnétiquement connectés pendant l’intervention chirurgicale.
ShapeCure RAYSHAPE https://www.rayshape3d.com/post-processing/uv-curing-machine-shapecure/Unité de polymérisation

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