Una linea guida di valutazione postoperatoria per la ricostruzione assistita dal computer della mandibola

Sommario

Qui proponiamo una linea guida di valutazione pratica, fattibile e riproducibile per la ricostruzione assistita dal computer della mandiboriera al fine di creare uniformità tra gli studi riguardanti la valutazione dell'accuratezza postoperatoria. Questo protocollo continua e specifica una pubblicazione precedente di questa linea guida di valutazione.

Abstract

I confronti validi dell'accuratezza postoperatoria nella ricostruzione assistita dal computer della mandible sono difficili a causa dell'eterogeneità nelle modalità di imaging, della classificazione dei difetti mandibolare e delle metodologie di valutazione tra gli studi. Questa linea guida utilizza un approccio passo-passo che guida il processo di imaging, la classificazione dei difetti mandibolare e la valutazione del volume di modelli tridimensionali (3D), dopo di che è possibile eseguire un metodo di valutazione dell'accuratezza quantitativa legittimato tra la situazione clinica postoperatoria e il piano virtuale preoperatorio. I condili e gli angoli verticali e orizzontali della mandibola sono utilizzati come punti di riferimento ossei per definire le linee virtuali nel software di chirurgia assistita da computer (CAS). Tra queste linee gli angoli mandibolidi assiali, coronali ed entrambi sagittali sono calcolati su entrambi i modelli 3D pre e postoperatori della mandibola (neo) e successivamente vengono calcolate le deviazioni. Sovrapponendo il modello 3D postoperatorio al modello 3D preoperatorio virtualmente pianificato, fissato all'asse XYz, è possibile calcolare la deviazione tra le posizioni degli impianti dentali pre e postoperatorie praticamente pianificate. Questo protocollo continua e specifica una pubblicazione precedente di questa linea guida di valutazione.

Introduzione

La chirurgia computerizzata (CAS) in chirurgia ricostruttiva prevede quattro fasi consecutive: una fase di pianificazione virtuale, una fase di modellazione tridimensionale (3D), una fase chirurgica e una fase di valutazione postoperatoria¹. La fase di pianificazione inizia con l'ottenimento di una tomografia computerizzata craniofacciale (TC) e di una scansione tC o angiografia CTA (sito donatore). Diversi tipi di tessuto corrispondono a una quantità di attenuazione dei raggi X, che porta a voxel di scansione con un valore grigio specifico variato in base alle unità di Hounsfield (HU) (osso umano [1000 HU], acqua [0 HU] e aria [-1000 HU]). Queste immagini sono memorizzate nel formato di file Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM). Selezionando le aree di interesse (ROI) nel software di segmentazione, è possibile generare modelli 3D². La tecnica di segmentazione più popolare e fattibile è la soglia: i voxel al di sopra di un valore di soglia HU selezionato sono racchiusi nel ROI. Questi voxel vengono successivamente convertiti in modelli 3D nel formato di file Standard Tessellation Language (STL)³e caricati nel software CAS per pianificare le osteotomie e per progettare dispositivi 3D⁴. Durante la fase di modellazione, i dispositivi progettati vengono stampati in 3D e sterilizzati, seguiti dalla fase chirurgica. La fase di valutazione finale consiste in una TAC postoperatoria del cranio del paziente, seguita da un'analisi di precisione che confronta il risultato postoperatorio con il piano virtuale preoperatorio.

La nostra revisione sistematica recentemente pubblicata per quanto riguarda l'accuratezza delle ricostruzioni mandibolali assistite dal computer ha mostrato eterogeneità nell'acquisizione delle immagini, nella classificazione dei difetti mandibolari e nelle metodologie di valutazione. Questa eterogeneità limita i confronti validi dei risultati di accuratezza dei tessuti duri postoperatori tra gli studi⁵. La standardizzazione delle fasi CAS nel processo di ricostruzione mandibolare è importante a causa della nuova normativa dell'Unione europea sui dispositivi medici (MDR), che richiede la certificazione Conformité Européenne (CE) per tutti i diversi processi CAS e che sarà operativa a partire dalla primavera 2020⁶. Qui presentiamo una linea guida di valutazione pratica, fattibile e riproducibile per ricostruzioni computerizzati della mandiera al fine di creare uniformità tra gli studi riguardanti la valutazione dell'accuratezza postoperatoria. Questo protocollo continua e specifica una precedente pubblicazione di questa guida di valutazione⁷, attualmente in fase di test in un grande studio di coorte multicentrico in cui tutti i diversi tipi di ricostruzioni mandibolare saranno analizzati per la loro precisione con l'obiettivo di scoprire intervalli di risultati tollerabili per quanto riguarda la funzionalità.

Protocollo

Il Medical Ethics Review Committee del VU University Medical Center (registrato presso l'Ufficio statunitense per le protezioni della ricerca umana [OHRP] come IRB00002991) ha confermato che il Medical Research Involving Human Subjects Act (WMO) non si applica a questo studio. Il numero FWA assegnato al VU University Medical Center è FWA00017598.

NOTA: convalidare tutti i passaggi di questo protocollo in modo indipendente da due osservatori diversi.

1. Immagini del cranio e del sito donatore

1. Eseguire la scansione pre e postoperatoria con un CT (MDCT) multiplo, utilizzando le stesse impostazioni della macchina e dello scanner, con il set di sezioni di parametro (ST) <1,25 mm. Eseguire la scansione MDCT postoperatoria entro sei settimane dalla ricostruzione.
   NOTA: In caso di radioterapia adiuvante, utilizzare la prima scansione MDCT postoperatoria prima della terapia.

2. Classificazione del difetto mandibolare

1. Classificare il difetto mandibolare in base alla classificazione di Brown et al.⁸.

3. Segmentazione delle immagini DICOM della TAC postoperatoria

1. Aprire il software medicale 3D basato su immagini (ad esempio, Mimics inPrint 3.0). Fare clic su File e nuovo dal disco, quindi si aprirà una finestra di cartelle. Selezionare la cartella che contiene le immagini DICOM della TAC postoperatoria da importare (selezionare l'intera cartella), scegliere lo studio corretto nell'elenco e fare clic su Converti. Apparirà una finestra per valutare l'orientamento del cranio.
2. Modificare l'orientamento facendo clic con il pulsante sinistro del mouse sui caratteri di orientamento; fare clic su OK per convalidare.
3. Eseguire il flusso di lavoro di segmentazione in 5 passaggi.
   1. Per creare il ROI, fate clic sullo strumento Soglia. Creare il ROI definendo una soglia contenente tutti i voxel dell'osso mandibolare entro un certo intervallo di valori di grigio, che è proporzionale alla densità del tessuto osseo. Modificare manualmente l'intervallo Hounsfield spostando i due cursori a sinistra e a destra. Fare clic sul pulsante verde per convalidare la segmentazione.
      NOTA: lo strumento di soglia consente all'utente di selezionare l'osso entro un intervallo di densità, espresso in Unità Hounsfield. Dopo questo passaggio, un nuovo ROI viene visualizzato nella scheda ROI e il software passa al secondo passaggio del flusso di lavoro.
   2. Per modificare il ROI, scegliete lo strumento Isola; fare clic sulla mandibole nella finestra 3D, che verrà automaticamente isolata dal cranio e diventa verde. Selezionare l'opzione Crea risultato in nuovo ROI. Fare clic sul pulsante verde per convalidare l'isolamento e successivamente tutte le strutture non connesse scompaiono. Rinominare il ROI ("Mandible Post-op").
      NOTA: Facoltativamente, utilizzare lo strumento Lazo per rimuovere la dispersione modificando il ROI direttamente sulle immagini o nella finestra 3D. Quando la TAC è di scarsa qualità, i condili possono essere collegati al cranio. In tal caso, fare clic sullo strumento Dividi, che chiede all'utente di definire un primo piano e uno sfondo. Selezionare Primo piano e selezionare la mandibola completa delle coupe assiali o coronali. Selezionare Sfondo e selezionare la mascella e il cranio accuratamente le coupe assiali o coronali. La regione corrispondente al primo piano verrà mantenuta nel ROI e la regione corrispondente allo sfondo verrà eliminata. Fare clic sul pulsante verde per convalidare.
   3. Quando il ROI è finito e pronto per essere convertito in un modello 3D, fare clic sul pulsante Aggiungi parte della barra degli strumenti del flusso di lavoro. Fare clic sullo strumento Parte solida. Selezionate la parte solida Mandibile post-op e selezionate Disattivato nelle opzioni Arrotondamento (Smoothing). Fare clic sul pulsante verde per convalidare.
   4. Quando le parti sono costruite, il software va automaticamente al quarto passaggio del flusso di lavoro: modifica parte. Con i contorni delle parti create mostrati sulle immagini, valutare la precisione delle parti. Saltate lo strumento Arrotonda.
   5. Nell'ultimo passaggio del flusso di lavoro (preparare la stampa), selezionare la parte Post-op Mandible nel menu di esportazione, scegliere la directory di output, selezionare la scala 1,00 e fare clic sul pulsante verde per convalidare.
      NOTA: la parte "Mandible Post-op" viene ora esportata come file . STL.

4. Orientamento dell'asse XY

NOTA: il modello STL preoperatorio include il cranio, la mandible (neo) e gli impianti dentali virtualmente pianificati (se previsti). Si noti che la valutazione funziona più facilmente con i file STL separati del cranio e del cranio, ma ancora in posizione fissa l'uno all'altro. Quando il modello STL preoperatorio del cranio e della mandibola sono fusi, utilizzare il software medico 3D (seguendo i passaggi descritti sopra) per dividere la mandibola dal cranio.

1. Aprire il software di valutazione (Tabella dei materiali). Trascinare il file STL preoperatorio (incluso il piano virtuale) nella schermata visualizzata.
2. Determinare il piano di Francoforte, il piano midsagittale e la nasione per l'orientamento uniforme del modello STL preoperatorio del cranio sull'asse XY.
   1. Fare clic su Costrutto . Proprietà Plane . 3-Point Plane e creare un punto virtuale utilizzando Ctrl : fare clic con il pulsante sinistro del mouse sia sull'asamina acustica interna che sul margine infraorbitale sinistro (piano di Francoforte)⁹. Fare clic su Crea e chiudere dopo aver puntato il modello STL.
   2. Fare clic su Costrutto . Proprietà Line . Linea a 2 punti e creare un punto virtuale utilizzando CTRL , fare clic con il pulsante sinistro del mouse sulla nasion e sul basione (piano intermedio)¹⁰.
   3. Fare clic su Costrutto . Proprietà Point . Puntare e creare un punto virtuale utilizzando CTRL , fare clic con il pulsante sinistro del mouse sulla nasion.
   4. Fare clic su Operazioni . Allineamento principale Plane-Line-Point. Combinare il parametro effettivo "Piano 1" con il parametro nominale "Piano z", il parametro effettivo "Linea 1" con il parametro nominale "Linea Y" e il parametro effettivo "Punto 1" con il parametro nominale "Sistema di coordinate globale".
      NOTA: i modelli STL preoperatori del cranio e della (neo)mandible sono ora fissati all'asse XYz (Figura 1).

5. Valutazione del volume dei modelli STL pre e postoperatori

NOTA: Esaminare i modelli STL pre e postoperatori sulla somiglianza del volume per escludere il più possibile le imprecisioni di volume tra i due modelli, poiché possono influenzare le misurazioni di precisione.

1. Selezionare il file STL solo della mandible preoperatoria (neo)mandible in Effetti ,dove sono visualizzate tutte le "Meshe". Fare clic su Operazioni . Proprietà CAD . Mesh effettiva a CAD. Selezionare Nuovi dati CAD nel menu visualizzato, rinominare il file (ad esempio, "Mandible Pre-op") e fare clic su OK.
   NOTA: il modello STL preoperatorio è ora visibile in Elementi nominali. CAD nel menu Esploratore sinistro.
2. Trascinare il modello STL postoperatorio nel software (creato durante la sezione 3 del protocollo). Rinominare il file (ad esempio, "Mandible Post-op"). Selezionare il file STL in Elementi effettivi nel menu esploratore a sinistra in cui vengono visualizzate tutte le "Meshe". Fare clic su Operazioni . Proprietà Alignment . Trasformazione a elemento singolo : Allineamento a 3punti .
3. Nel menu spuntato, combina 3 "Punti nominali" sul "Mandible Pre-op" (ad esempio, condile superiore, orizzontale e verticale angolo della mandibola) con 3 simili "punti effettivi" sul "Mandible Post-op" da ctrl - clic sinistro. Convalidare con Applica e chiudi.
   NOTA: I modelli STL saranno sovrapposti l'uno all'altro in base a questi 3 punti di riferimento. Questo velocizzerà i calcoli del software durante i prossimi passaggi.
4. Deselezionate la pre-operazione di Mandible e selezionate mandibolare post-op nel menu esploratore a sinistra. Fate clic sullo strumento Seleziona/Deseleziona su superficie nella barra degli strumenti inferiore. Selezionare una superficie sulla mandibola residua sia sul lato laterale che su quello mediale (non in contatto con il materiale di osteosintesi).
5. Fare clic su Operazioni . Proprietà Alignment . Allineamento principale Local Best Fit. Selezionare Tutti i gruppi CAD come elemento di destinazione nel menu visualizzato. Prendere una distanza massima di 10.000 mm. Convalidare con Applica e chiudi.
   NOTA: La parte selezionata della mandible residua del "Mandible Post-op" sarà accuratamente sovrapposta alla parte simile del "Mandible Pre-op". Ora entrambi i modelli sono pronti per la valutazione del volume STL.
6. Fate clic sullo strumento Seleziona/Deseleziona su superficie nella barra degli strumenti inferiore. Selezionare una superficie solo sul lato laterale all'interno della superficie del passaggio precedente. Fare clic su Ispezione . Confronto CAD Confronto di superfici su effettivo. Utilizzare una distanza massima di 10,00 mm nel menu visualizzato e eseguire la convalida con OK.
7. Disattivare l'opzione Attiva/disattiva visibilità del post-op di Mandibolare. Utilizzare lo strumento Seleziona patch, fare clic con il pulsante sinistro del mouse sulla superficie selezionata. Fare clic sulla lente di ingrandimento sulla barra degli strumenti sopra. Una barra degli strumenti rotonda viene visualizzata sullo schermo. Fare clic su Controllo . Verranno visualizzate la media aritmetica con l'etichetta di deviazione e la media aritmetica in mm (Figura 2).
8. Nel caso di una media aritmetica <0,5 mm, continuare alla sezione 6 di questo protocollo. In caso di media aritmetica >0,5 mm, ripetere la segmentazione della scansione CT postoperatoria (file DICOM) nel software medicale 3D regolando i valori di soglia. Ripetere la segmentazione e la sovrapposizione fino a ottenere una media aritmetica <0.5 mm.
   NOTA: i due volumi STL sono ora pronti per confronti di precisione validi.

6. Sovrapposizione dei processi condilari

1. Deselezionate la pre-operazione di Mandible e selezionate mandibolare post-op nel menu esploratore a sinistra. Fate clic sullo strumento Seleziona/Deseleziona su superficie nella barra degli strumenti inferiore. Selezionare l'intera superficie di entrambi i condili disegnando piani (lato laterale e mediale) dal punto più caudale della mandibulae incisura (tacca mandibolare) perpendicolare al bordo posteriore del bordo tra il condile e l'angolo verticale.
2. Fare clic su Operazioni . Proprietà Alignment . Allineamento principale Local Best Fit. Selezionare Tutti i gruppi CAD come elemento di destinazione nel menu visualizzato. Prendere una distanza massima di 10.000 mm. Convalidare con Applica e chiudi.
   NOTA: I condili selezionati del "Mandible Post-op" saranno accuratamente sovrapposti ai condili della "Mandible Pre-op" (Figura 3).

7. Calcolo degli angoli mandibolali coronali, assiali e sagittali

NOTA: l'identificazione dei punti di riferimento ossei viene eseguita separatamente sui modelli STL "Mandible Pre-op" e "Mandible Post-op". Deseleziona il Mandible Post-op identificando i punti di riferimento ossei nel "Mandible Pre-op" e viceversa.

1. Selezionate il pre-op mandibolare nel menu Esploratore a sinistra. Fare clic su Costrutto . Proprietà Point . Surface Point per determinare i punti virtuali sul condilo superiore (CS), condyle posteriore (CP), angolo verticale (VC) e angolo orizzontale (HC) secondo la classificazione di Brown et al.⁸.
2. Selezionate mandible Post-op nel menu Esploratore sinistro. Fare clic su Costrutto . Proprietà Point . Punto di proiezione per determinare i punti virtuali su CS, CP, VC e HC in base alla classificazione di Brown et al.⁸.
   NOTA: per i difetti di classe Brown Ic, IIc o IVc, determinare i punti virtuali nella parte più superiore e posteriore del segmento verticale dell'innesto osseo o del condile di titanio/protesico. Se la resezione mandibolare include uno o più angoli, selezionare il punto più inferiore del piano di osteotomia tra i due segmenti dell'innesto osseo. Quando la resezione mandibolare include solo la metà di uno spigolo orizzontale o verticale (residuo mandible accanto a un segmento di innesto osseo), determinare un punto virtuale sul segmento di innesto osseo sulla parte più inferiore del piano di osteotomia. In caso di un difetto mandiboare di classe Brown I, determinare un punto virtuale nella parte più anteriore e inferiore del segmento orizzontale dell'innesto osseo e considerare questo punto virtuale come l'angolo orizzontale. In caso di osteotomie (extra) al di fuori dell'angolo anatomico verticale o orizzontale, determinare l'osteotomia più vicina a questi angoli come angolo verticale o orizzontale.
3. Per creare una linea tra due punti virtuali, fare clic su Costruisci Proprietà Line . Linea a 2 punti. Selezionare 2 punti sotto gli elementi di costruzione nel menu spuntato per collegarli con una linea. Fare clic su Crea e chiudi.
4. Creare un piano midsagittale sia nel pre-op di Mandible che nella Mandible Post-op facendo clic su Construct . Proprietà Plane . Piano in Direzioni di visualizzazione. Selezionare 2 punti sull'asse z.
5. Per creare un angolo tra due linee o tra una linea e un piano, fare clic su Costruisci Proprietà Angle . Angolo 2 direzioni. Successivamente selezionare Linea 1e Linea/Piano 2 nel menu visualizzato. Fare clic su Crea e chiudi.
6. Collegare tutti gli angoli di pre-op Mandible agli angoli Post-op di Mandible selezionando un angolo preoperatorio Mandible nel menu Esploratore, quindi fare clic su Lente di ingrandimento. Principio di misurazione Collegamento all'elemento effettivo. Selezionate l'angolo Post-op mandibole corrispondente e fate clic su OK.
7. Con questa conoscenza, determinare gli angoli virdibulari coronali destro e sinistro tra le linee da CS a VC e la linea mediasagittale (ML).
   1. Determinare gli angoli mandibolari assietali destro e sinistro tra le linee da VC a HC e ML.
   2. Determinare gli angoli mandiboli ciclici tra le linee da CP a VC e le linee da VC a HC.
   3. Calcolare e riportare le deviazioni in gradi tra gli angoli postoperatori e gli angoli pianificati virtuali.

8. Calcolo delle deviazioni xY e distanza XY z degli impianti dentali virtualmente pianificati

NOTA: Utilizzare il diametro e l'altezza dell'impianto dentale corretti (compresa la vite di copertura) durante la pianificazione preoperatoria per un corretto confronto.

1. Fare clic su Costrutto . Proprietà Point . Puntare e creare un punto virtuale utilizzando Ctrl : fare clic con il tasto sinistro nel mezzo e nella parte superiore delle viti di copertura degli impianti dentali nel file Mandible Pre-op.
2. Fare clic su Costrutto . Proprietà Point . Superficie point e creare un punto virtuale utilizzando Ctrl : fare clic sinistro nel mezzo e nella parte superiore delle viti di copertura degli impianti dentali nel file Mandible Post-op.
3. Tasto destro del mouse clicca sul primo impianto dentale nel Mandible Pre-op. Fare clic su Principio di misurazione . Collegamento all'elemento effettivo. Selezionare lo stesso impianto dentale del Mandible Post-op. Ripetere questa procedura per tutti gli impianti dentali.
4. Seleziona tutti i punti sugli impianti dentali sia nel Mandible Pre-op che nei file Mandible Post-op nel menu esploratore a sinistra. Fare clic sulla lente di ingrandimento sulla barra degli strumenti sopra. Una barra degli strumenti rotonda viene visualizzata sullo schermo. Fare clic su Controlla e selezionare dXY per visualizzare la distanza di XYz in mm per impianto dentale utilizzando la formula:
   
   

Risultati

Un difetto mandibolare di classe III di James Brown è stato ricostruito nel nostro reparto con il lembo senza perone come sito donatore. Il posizionamento diretto dell'impianto dentale guidato è stato eseguito con l'uso di una guida al taglio del perone che comprendeva anche guide per l'impianto dentale. La ricostruzione è stata valutata con le linee guida presentate. Sono state calcolate e riportate le deviazioni dell'angolo mandibolare coronale, assiale e sagittale (sezione) e sei distanze dell'impianto dentale XYz (mm)(Figura 4 e Figura 5).

Figura 1: orientamento uniforme del modello STL preoperatorio del cranio sull'asse XYz con il piano di Francoforte proiettato sull'asse z (linea rossa), il piano midsagittale proiettato sull'asse Y (linea verde) e la nasione proiettata sull'asse X (linea blu). Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 2: Una parte del lato destro della mandica (senza il coinvolgimento del materiale di osteosintesi che causa la dispersione) del modello STL virtualmente pianificato preoperatorio è sovrapposta al modello STL postoperatorio. Successivamente il software CAS viene utilizzato per calcolare la media aritmetica. La deviazione di 0,02 mm tra entrambi i volumi in questo esempio rientra nella norma (<0,5 mm) per procedere alla fase successiva della linea guida di valutazione. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3: Sovrapposizione del modello STL postoperatorio (grigio) sul modello STL preoperatorio, rivisto al piano virtuale (blu). Solo entrambi i processi condilar vengono selezionati per l'algoritmo iterativo del punto più vicino (rosso). Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 4: Ricostruzione di un difetto di classe III marrone utilizzando il lembo senza perone come sito donatore. In questo esempio, sei impianti dentali virtualmente pianificati vengono posizionati principalmente durante la ricostruzione utilizzando una guida 3D. Gli angoli coronali, assiali e sagittali sono calcolati sia sul modello 3D preoperatorio virtualmente pianificato che sul modello 3D postoperatorio. Vengono mostrate le deviazioni tra gli angoli in gradi. CS, condyle superiore; CP, condile posteriore; VC, angolo verticale; HC, angolo orizzontale; ML, linea mediana; FFF, lembo senza perone. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 5: Deviazioni dell'impianto dentale sull'asse X, Y e z e la distanza di XYz (dXY) dei sei impianti dentali posizionati guidati. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Discussione

Questa linea guida di valutazione postoperatoria mira a facilitare una maggiore uniformità di analisi di precisione delle ricostruzioni mandibolali assistite dal computer. L'attenzione è rivolta a quattro componenti che determinano il successo della ricostruzione mandibolare: (1) la posizione di entrambi i condili, (2) gli angoli dei piani osteotomia, (3) la dimensione, la posizione e la fissazione dei segmenti di innesto osseo e (4) la posizione dei piani dentali guidati impianti (se eseguiti immediatamente e inclusi nella pianificazione virtuale).

Nella prima fase del protocollo proposto, si consiglia la scansione MDCT per l'imaging pre e postoperatorio, poiché la qualità delle immagini CT influisce sull'accuratezza del volume dei modelli STL segmentati. Le maggiori deviazioni di volume si riscontrano nei modelli STL segmentati dai dati DICOM dello scanner dello scanner Acono beam (CBCT)¹¹. Queste deviazioni di volume influenzano la precisione e il montaggio di modelli e guide stampati in 3D, influenzando così anche le misurazioni della precisione postoperatoria tra i modelli STL pre e postoperatori. Pertanto, si consiglia l'uso di scanner MDCT nell'imaging pre e postoperatorio per la ricostruzione mandibolare tramite CAS. Lo spessore della sezione è il fattore di influenza più in termini di precisione del volume STL e deve essere impostato <1,25 mm. Uno spessore di fetta più elevato produce una perdita di dettagli o più nei modelli STL e influisce sulle misure di precisione^12,13. Una revisione sistematica recentemente pubblicata sulla precisione nella ricostruzione mandibolare utilizzando CAS ha mostrato una scarsa descrizione nella sezione dei materiali e dei metodi dei parametri dello scanner CT utilizzati dagli autori⁵. A nostro avviso, gli studi CAS dovrebbero sempre specificare il tipo e i parametri delle modalità di imaging pre e postoperatorio nella sezione dei materiali e dei metodi. Al fine di evitare cambiamenti a lungo termine nel volume, nella forma e nella posizione dei segmenti dell'innesto osseo, la scansione MDCT postoperatoria deve essere eseguita entro sei settimane dalla ricostruzione¹⁴. In caso di radioterapia adiuvante, utilizzare la prima scansione MDCT postoperatoria prima della terapia per evitare la patologia correlata alle radiazioni nell'osso mandibolare¹⁵.

La classificazione dei difetti mandibolici è necessaria per confrontare le ricostruzioni con una complessità simile. Nel 2016, Brown et al.⁸ ha proposto una classificazione dei difetti mandibolare che descrive quattro classi, con una relazione tra il numero di classe e la complessità della ricostruzione. L'allineamento dei modelli STL pre e postoperatori nel software CAS per valutare l'accuratezza della ricostruzione introduce alcune difficoltà. Lo strumento software di sovrapposizione sposta una parte selezionata di un modello STL (l'origine) per corrispondere al meglio a una parte fissa di un modello STL (il riferimento) utilizzando un algoritmo iterativo del punto più vicino. Tuttavia, la sovrapposizione dell'intera (neo) mandibola è imprecisa a causa della dispersione delle placche di ricostruzione, che porterà a spostamenti dell'intera ricostruzione, non rappresentando la posizione clinica postoperatoria della mandibola¹⁶. Lo stesso problema viene introdotto sovrapponendo parti isolate della ricostruzione¹⁷. Sovrapposizione della mandibola tra cui la mascella e cranio è imprecisa perché l'apertura della bocca sarà sempre diversa durante la scansione pre e postoperatoria. Pertanto, per valutare la posizione postoperatoria del (neo)mandible abbiamo deciso di creare angoli mandibolici (introdotti da De Maesschalck et al.¹⁸) su entrambi i modelli STL pre e postoperatori opostoperatori a modo da aggirare separatamente i problemi di sovrapposizione. Tuttavia, per valutare le posizioni degli impianti dentali avevamo necessariamente bisogno di allineare entrambi i modelli, utilizzando lo strumento software di sovrapposizione. Per allineare i modelli STL pre e postoperatori con l'approccio più vicino alla relazione intermaxillaria postoperatoria, crediamo che la sovrapposizione di entrambi i processi condylar sia il metodo più fattibile, standardizzato e riproducibile. Anche se la posizione postoperatoria di entrambi i condili può essere influenzata da una ricostruzione neomandibile imprecisa, la relazione intermascellare si adatta alla linea mediana e quindi calcola la posizione di entrambi i condili intorno al piano midsagittale¹⁹. Nel nostro protocollo, solo il modello STL preoperatorio viene rapidamente fissato all'asse XYz utilizzando uno strumento a punto piano nel software CAS, che rappresenta un benchmark da cui è possibile determinare le deviazioni postoperatorie degli impianti dentali. La posizione fissa del cranio sull'asse XYz può portare a piccole differenze cefalometriche tra i casi. Tuttavia, questo non ha alcuna influenza sulle misurazioni dell'impianto dentale, perché non ha conseguenze per la distanza XYz in mm tra le posizioni dell'impianto dentale quando il modello 3D postoperatorio è sovrapposto al modello 3D preoperatorio fisso con entrambi i condili selezionati per l'algoritmo iterativo del punto più vicino.

Come descritto in precedenza, De Maesschalck et al.¹⁸ ha aperto la strada a un metodo di valutazione per l'accuratezza dei tessuti duri della ricostruzione mandibolare utilizzando CAS, bypassando la necessità di determinazione del piano di osteotomia e bypassando l'uso di uno strumento di sovrapposizione. Lo svantaggio più grave di questo metodo è che non è riuscito a specificare il metodo utilizzato per determinare il piano midsagittale, che deve essere standardizzato e riproducibile. Inoltre, non sono inclusi impianti dentali virtualmente pianificati e manca una differenziazione tra la complessità delle ricostruzioni mandibolare. Abbiamo incluso la valutazione delle posizioni postoperatorie di impianti dentali virtualmente pianificati nel nostro protocollo perché il numero di autori che applicano impianti dentali guidati in futuro è destinato ad aumentare. Nel 2016, Schepers et al.²⁰ hanno proposto un eccellente metodo di valutazione postoperatorio per impianti dentali virtualmente pianificati nella ricostruzione mandibolare utilizzando CAS misurando la deviazione del punto centrale (mm) e la deviazione angolare (ometro) per impianto. La limitazione principale di questo metodo è la quantità di misure per impianto che diminuisce la fattibilità e si traduce in perdita di panoramica della precisione dell'intera ricostruzione. Proponiamo un metodo più semplificato determinando un numero ricapitolatore per impianto dentale misurando la distanza XY , dXY , in mm. Per quanto riguarda la riabilitazione dentale, la posizione del collo dell'impianto dentale è decisiva per le protesi future. Pertanto, il nostro protocollo di valutazione raccomanda di creare punti virtuali sul collo degli impianti dentali nei modelli STL pre e postoperatori. Per mantenere possibile la valutazione degli impianti dentali abbiamo deciso di saltare le misurazioni delle deviazioni angolari, perché le deviazioni angolari fino a 15 gradi possono essere corrette con abutments dell'impianto angolato.

La nostra linea guida proposta è applicabile a tutti i tipi di siti donatori e consente diverse possibilità di fissaggio dell'innesto osseo. Inoltre, la dispersione tC delle parti di fissaggio dei metalli nell'imaging postoperatorio non influenzerà le misurazioni della linea guida⁵. In questa linea guida di valutazione, abbiamo utilizzato Mimics inPrint 3.0 e GOM Inspect Professional 2019. Tuttavia, il protocollo descrive gli strumenti software che sono disponibili in tutti i pacchetti software CAS. Questa linea guida mira a contribuire a un approccio molto più standardizzato e uniforme per oggettivare le relazioni tra la precisione e tutti i diversi approcci durante le fasi CAS. C'è molto spazio per ulteriori progressi nella determinazione delle deviazioni accettabili dell'angolo mandibolare per classe Brown, il loro rapporto con le posizioni postoperatorie di impianti dentali virtualmente pianificati e deviazioni accettabili dell'impianto dentale (dXY) per protesi future. Attualmente, il nostro dipartimento sta conducendo uno studio multicentrico per convalidare questa linea guida in una grande coorte, che tiene conto anche di tutte le variabili di cui sopra.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
GOM Inspect Professional 2019	Software di valutazione	GOM
Imita inPrint 3.0	Materialise		Software medico 3D basato su immagini