Method Article

Applicazione della tecnologia di stampa 3D nella decompressione microvascolare per la nevralgia del trigemino tramite craniotomia retrosigmoidea

DOI:

10.3791/68663

⸱

July 11th, 2025

 ,  ,  ,  , 
1First Clinical Medical College, Ningxia Medical University, 2Department of Neurosurgery, General Hospital of Ningxia Medical University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Questo protocollo valuta l'applicazione della tecnologia di stampa 3D nella decompressione microvascolare cranica per la nevralgia del trigemino tramite craniotomia retrosigmoidea, con particolare attenzione all'importazione di dati di immagini individualizzate, all'elaborazione delle immagini, alla fabbricazione di modelli 3D, alla guida chirurgica intraoperatoria e agli esiti postoperatori.

Abstract

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La craniotomia retrosigmoidea è l'approccio chirurgico preferito per il trattamento delle lesioni dell'angolo cerebellopontino (CPA), in particolare per la decompressione microvascolare nella nevralgia del trigemino primaria. Tuttavia, una localizzazione imprecisa della giunzione del seno trasverso-sigmoideo (TSSJ) spesso porta a complicanze postoperatorie. Per risolvere questo problema, è stato utilizzato il sistema di modellazione e progettazione medica digitale E-3D per la visualizzazione e la localizzazione preoperatoria del TSSJ, consentendo una pianificazione chirurgica precisa. Il software E-3D ha identificato la posizione ottimale per il foro strategico della bava, ha visualizzato la sua relazione spaziale con il sigma e i seni trasversali e ha facilitato la creazione di una piastra guida chirurgica stampata in 3D per facilitare la navigazione intraoperatoria. Questo protocollo riduce al minimo le lesioni al sigma e ai seni trasversali, riduce il rischio di difetti cranici eccessivi e aiuta a prevenire le complicanze postoperatorie come la perdita di liquido cerebrospinale (CSF) e l'infezione. Nel complesso, l'integrazione della tecnologia di stampa 3D e delle piastre guida chirurgiche migliora la sicurezza e la precisione della craniotomia retrosigmoidea.

Introduction

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La craniotomia retrosigmoidea (RCS) è uno degli approcci chirurgici più utilizzati per accedere alla CPA. Questa tecnica offre numerosi vantaggi, tra cui la facilità d'uso, la chiara esposizione delle strutture angolari cerebellopontine e la capacità di aprire il canale uditivo interno secondo necessità, preservando il nervo facciale, il nervo uditivo e la vascolarizzazione circostante. Di conseguenza, l'RCS è diventato l'approccio chirurgico preferito per il trattamento delle patologie nella regioneCPA 1. Tuttavia, durante la decompressione microvascolare tramite craniotomia retrosigmoidea per nevralgia del trigemino, è essenziale esporre completamente la giunzione dei seni sigmoideo e trasverso, il bordo inferiore del seno trasverso e il bordo mediale del seno sigmoideo. Ciò richiede spesso un'ampia rimozione ossea, che aumenta il rischio di lesioni del seno venoso, perdite postoperatorie di liquido cerebrospinale e altre complicanze 2,3,4. Tradizionalmente, il "foro di bava strategico" è localizzato utilizzando la "punta a stella", definita come l'intersezione delle ossa parietale, occipitale e temporale posteriore e superiore alla radice mastoidea. Questo punto corrisponde alla proiezione cranica esterna della giunzione del seno trasverso-sigmoideo5. Tuttavia, a causa delle variazioni anatomiche tra gli individui, fare affidamento esclusivamente sul "punto stella" per la localizzazione spesso si traduce in imprecisioni, aumentando il rischio di lesioni sinusali e potenzialmente portando a gravi complicanze 6,7.

Con il rapido progresso dell'imaging medico moderno, la tomografia computerizzata (TC) cranica e la risonanza magnetica (MRI) consentono l'acquisizione di dati anatomici precisi e personalizzati del paziente. La ricostruzione 3D basata su TC può trasformare immagini bidimensionali in modelli tridimensionali, facilitando la localizzazione preoperatoria del "foro di bava strategico"8. Tuttavia, non riesce a visualizzare direttamente la relazione tra il "foro di bava strategico" e i punti di riferimento laterali del cranio durante l'intervento chirurgico, limitando la sua utilità per la guida chirurgica in tempo reale. I sistemi di neuronavigazione intraoperatoria, basati sulla risonanza magnetica, possono mappare direttamente la posizione e la morfologia dei seni trasversali e sigmoideo sul cuoio capelluto e sulla superficie del cranio, consentendo una localizzazione più accurata del "foro di bava strategico"9. Tuttavia, questi sistemi sono complessi da utilizzare, costosi e prolungano l'anestesia e la durata chirurgica. Inoltre, la maggior parte degli ospedali non dispone di competenze in questa tecnologia10. Pertanto, l'identificazione di un metodo economico, conveniente, sicuro e affidabile per designare il "foro di fresatura strategico" ha un'importanza clinica significativa.

Negli ultimi anni, la tecnologia di stampa 3D ha visto un rapido sviluppo e una crescente applicazione in campo medico11. Questa tecnologia offre vantaggi significativi per l'uso clinico, in quanto può convertire i dati di imaging TC e MRI individualizzati in modelli intuitivi e tangibili per la guida chirurgica. Inoltre, è conveniente, altamente preciso e facile da produrre12. In questo studio, presentiamo come caso rappresentativo il caso di una paziente di 65 anni con nevralgia del trigemino sottoposta a decompressione microvascolare tramite craniotomia retrosigmoidea, guidata dalla tecnologia di stampa 3D preoperatoria e intraoperatoria.

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Protocol

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L'Ospedale Generale dell'Università di Medicina di Ningxia ha approvato l'uso della stampa 3D per guidare le procedure chirurgiche per il trattamento di un paziente di 65 anni con nevralgia del trigemino (KYLL-2025-1006). Il consenso informato scritto è stato ottenuto dal paziente. I materiali di consumo per la stampa 3D sono stati ottenuti commercialmente. I reagenti e le attrezzature utilizzate nello studio sono elencati nella Tabella dei materiali.

1. Raccolta e registrazione dell'anamnesi del paziente

  1. Comunicare con il paziente per valutare la posizione della nevralgia del trigemino, la frequenza degli attacchi, le caratteristiche del dolore, i sintomi associati e l'anamnesi del trattamento precedente.
    NOTA: Le principali caratteristiche cliniche della nevralgia del trigemino includono: (1) Dolore - episodi ricorrenti e transitori di dolore simile a scosse elettriche, lancinante o lacerazione all'interno dell'area di distribuzione del nervo trigemino, caratterizzati da insorgenza improvvisa e interruzione brusca. (2) Frequenza: il dolore è spesso innescato da azioni specifiche, che durano da secondi a minuti, con intervalli senza sintomi tra gli episodi. I casi più gravi possono essere accompagnati da spasmi dei muscoli facciali omolaterali. (3) Sintomi associati: arrossamento facciale omolaterale, sudorazione, temperatura cutanea elevata, dilatazione della pupilla, lacrimazione, congestione della mucosa e aumento della salivazione.

2. Visite pre-chirurgiche

  1. Eseguire gli esami fisici.
    NOTA: L'esame obiettivo include: (1) Esame sensoriale: valutare la sensazione della pelle del viso, compresa la distribuzione sensoriale dei rami oftalmico, mascellare e mandibolare del nervo trigemino. (2) Esame del riflesso - valutare il riflesso corneale passando delicatamente un ciuffo di cotone sull'aspetto laterale della cornea. (3) Esame motorio: esaminare la funzione dei muscoli pterigoideo mediale, pterigoideo laterale, massetere e temporale. Osservare la simmetria e la forza durante l'apertura e la chiusura della bocca.
  2. Risonanza magnetica per immagini
    1. Eseguire la risonanza magnetica per identificare la nevralgia del trigemino primaria e secondaria (come mostrato nella Figura 1).
      NOTA: La nevralgia primaria del trigemino mostra chiaramente la relazione del nervo trigemino con i vasi periferici, nonché l'allineamento dei vasi responsabili.
  3. Esame di tomografia computerizzata (TC)
    1. Eseguire la TC per ricostruire le immagini del cranio che mostrano la morfologia della fossa posteriore, dei seni sigmoideo e trasverso e il "punto a stella" sul lato laterale del cranio (come mostrato nella Figura 2).
  4. Esame elettrofisiologico
    1. Eseguire l'esame elettrofisiologico preoperatorio per determinare il tipo di nevralgia del trigemino.
      NOTA: L'esame elettrofisiologico preoperatorio include i seguenti indicatori: (1) Potenziali evocati correlati al dolore (PREP) - fornisce una valutazione oggettiva delle vie di conduzione nocicettiva ed è considerato il gold standard nella valutazione neurofisiologica clinica del dolore. (2) Soglia di percezione attuale (CPT) - rappresenta l'intensità minima di stimolazione richiesta per suscitare costantemente una risposta sensoriale a una frequenza specifica e in un sito di test. (3) Test sensoriale quantitativo (QST) - quantifica l'intensità dello stimolo necessaria per evocare sensazioni specifiche, consentendo la valutazione funzionale delle fibre nervose mielinizzate spesse, mielinizzate sottili e non mielinizzate. (4) Riflesso di battito di ciglia (BR) - un riflesso difensivo innescato dalla stimolazione del nervo sopraorbitale, dalla percussione periorbitale, dalla provocazione corneale o da stimoli acustici/ottici. (5) Riflesso inibitorio del massetere (MIR) - noto anche come inibizione esterocettiva, il MIR è un meccanismo protettivo che salvaguarda i denti e la mascella durante l'occlusione e la masticazione.

Fabbricazione di guide chirurgiche stampate a 3. 3D

  1. Importazione dei dati di imaging ed esportazione delle guide chirurgiche
    1. Scarica i dati DICOM grezzi della scansione CTA cranica del paziente dal sistema PACS dell'ospedale.
    2. Utilizzare il sistema di modellazione e progettazione medica digitale E-3D per eseguire le seguenti operazioni: importare i dati DICOM tramite il modulo "Gestione dati - Importazione TC/MRI".
    3. Dopo aver completato il progetto della guida alla stampa 3D, esporta il modello STL sulla stampante 3D utilizzando la funzione "Esporta modello STL".
  2. Ricostruzione tridimensionale di strutture anatomiche craniche
    1. Eseguire la ricostruzione multi-tessuto in scala 1:1 dell'anatomia craniofacciale del paziente utilizzando il modulo di ricostruzione 3D utilizzando il software compatibile, inclusa la segmentazione precisa della pelle, del seno sigmoideo, del seno trasverso e delle strutture ossee craniche (come mostrato nella Figura 3).
      NOTA: Dopo aver completato la ricostruzione tridimensionale del seno sigmoideo e del seno trasverso, è stato utilizzato il taglio digitale per visualizzare chiaramente la morfologia dei seni vascolari e la struttura spaziale tridimensionale della giunzione tra il seno sigmoideo e il seno trasverso. Il modello dell'osso cranico è stato ricostruito tagliando lungo il piano sagittale medio per visualizzare il solco del seno sigmoideo omolaterale e il solco del seno trasverso, verificando la relazione spaziale tra i seni vascolari ricostruiti e i solchi corrispondenti.
  3. Posizionamento "strategico del foro di bava" e pianificazione del percorso chirurgico
    1. Esegui una pianificazione chirurgica precisa utilizzando il modulo di pianificazione della traiettoria del software per designare il "foro strategico di bava" all'intersezione del seno sigmoideo ricostruito e del seno trasverso.
    2. Visualizzare contemporaneamente immagini TC assiali, coronali e sagittali e regolare la traiettoria del percorso del chiodo in tempo reale (come mostrato nella Figura 4).
      NOTA: L'immagine 3D ricostruita mostra il percorso dell'unghia e l'intersezione del percorso dell'unghia e del cranio è il "foro di bava strategico", che funge anche da punto di marcatura visivo per il blu di metilene sulla piastra esterna del cranio.
  4. Preparazione di guide chirurgiche personalizzate
    1. Utilizza la funzione di progettazione della piastra di guida universale nel tuo software. Selezionare i punti di riferimento anatomici craniofacciali (arco zigomatico, radice nasale e "foro di fresatura strategico") e unirli con la traiettoria del percorso ungueale per formare una placca guida chirurgica.
    2. Implementa l'estrazione del percorso → la generazione della superficie di base →algoritmo di fusione della piastra guida per creare un modello di piastra guida specifico per il paziente con canali di navigazione integrati.
    3. Esportare il modello finale della piastra di guida come indicato nel passaggio 3.1 e produrre utilizzando la tecnologia di stampa 3D (Figura 5).
      NOTA: Il software E-3D può combinare automaticamente le regioni anatomiche contrassegnate con percorsi dei chiodi preimpostati per formare un modello di piastra guida con canali (Figura 6).

4. Procedura chirurgica

  1. Utilizza la piastra guida chirurgica stampata in 3D per posizionare con precisione il "foro di fresatura strategico". Dopo aver posizionato il paziente e fissato il telaio della testa, posizionare la guida chirurgica sterile sulla testa e sul viso in base ai punti di riferimento anatomici per individuare con precisione il "foro di fresatura strategico" (Figura 7).
    NOTA: Utilizzando una siringa da 5 ml, penetrare nel cuoio capelluto lungo la traiettoria preimpostata del percorso dell'unghia della piastra guida per raggiungere la superficie esterna del cranio e iniettare 0,05 ml di blu di metilene all'1%. I punti di marcatura della superficie ossea formati dal blu di metilene corrispondono al "foro di bava strategico" pre-pianificato.
  2. Conferma dell'accuratezza delle guide chirurgiche
    1. Incidere la pelle e il tessuto sottocutaneo. Identificare l'area contrassegnata in blu di metilene sulla superficie esterna del cranio. Forare in questa posizione, quindi verificare se il bordo esterno corrisponde a un seno vascolare (Figura 7).

5. Cure postoperatorie

  1. Monitora attentamente lo stato mentale, il livello di coscienza e i segni vitali. Implementare la gestione dei fluidi per prevenire la bassa pressione intracranica. Eseguire una TAC cranica 2 ore dopo l'intervento (come mostrato nella Figura 8).
    NOTA: Dopo l'intervento, i sintomi si sono risolti completamente, senza recidiva del dolore al punto trigger indotto dalla percussione.

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Results

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A tutti i pazienti è stata diagnosticata la nevralgia primitiva del trigemino ed è stata esclusa la sclerosi multipla. L'esame clinico ha rivelato il coinvolgimento del ramo mascellare del nervo trigemino omolaterale e, in misura minore, del ramo mandibolare. Il dolore era caratterizzato da una qualità simile a una scossa elettrica e poteva essere innescato da attività come spazzolare i denti o picchiettare sui punti trigger. La durata degli episodi di dolore variava e non sono state osservate anomalie nei riflessi corne...

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Discussion

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La craniotomia retrosigmoidea è l'approccio chirurgico preferito per la decompressione microvascolare (MVD) nella nevralgia del trigemino, che richiede un'adeguata esposizione del seno sigmoideo e della giunzione del seno trasverso13. Dopo il drenaggio del liquido cerebrospinale, il cervelletto viene retratto utilizzando l'angolo tra il verme cerebellare e l'osso petroso per esporre la regione CPA. Le lesioni nella regione CPA includono, ma non sono limitate a, ne...

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Disclosures

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Vorremmo esprimere la nostra gratitudine al Ningxia Medical 3D Printing Engineering Technology Research Center e all'ingegnere Wenjun Wu dell'Ospedale Generale della Ningxia Medical University per il loro supporto tecnico.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
forniture per la stampa 3DZhongshan Dajian Technology Co.UTR8360X 
Stabilizzazione cranica & Retrazione cerebrale Mayfield Ltd.A2000
CTSiemens Medical Systems Ltd.SOMATOM Force
E-3Dsistema di modellazione e progettazione medica digitaleHunan Liuwei Jinghang Digital Technology Co., Ltd.(versione x64 V19.12)
GarzaYixin Medical Equipment Co.
IodophorShandong Lilkang Medical Technology Co.
Medtronic IPCTMMedtronic Medical Devices Ltd.
Iniezione di metilene bluJumpcan PhaJumpcan Pharmaceutical Group Co., Ltd
MRISiemens Medical Systems Ltd.MAGNETOM Vida
Lame chirurgicheShanghai Pudong Jinhuan Medical Supplies Co.
SiringaHunan Oasis Huikang Development Co.
TamponeHenan Zhongjian Medical Equipment Co.
Stampante 3D UnionTechShanghai Luen Thai Science & Tecnologia Co.  Lite 600 

References

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