È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.

Articolo metodologico

Applicazione clinica di guide digitali con connessione magnetica stampate in tre dimensioni per l'osteotomia segmentale mascellare di precisione

95 visualizzazioni

⸱

DOI:

10.3791/73391

⸱

1 settembre 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

In questo articolo

Sommario

Questo protocollo descrive la progettazione digitale, la stampa tridimensionale (3D) e l'uso intraoperatorio di guide per osteotomia personalizzate, collegate magneticamente, per un'osteotomia Le Fort I a tre segmenti, al fine di trasferire con precisione i piani virtuali e migliorare l'allineamento dei segmenti.

Abstract

Questo studio presenta la progettazione e l'applicazione clinica di un nuovo dispositivo digitale per l'osteotomia basato su connessione magnetica, concepito per migliorare la precisione e l'efficienza dell'osteotomia mascellare segmentale. L'osteotomia di Le Fort I segmentale rappresenta una tecnica fondamentale per correggere deformità dento-maxillo-facciali complesse, sia in senso trasversale che verticale; tuttavia, i metodi tradizionali che prevedono l'uso manuale di modelli in gesso sono soggetti a errori significativi. Per affrontare tali limitazioni, questo protocollo integra una pianificazione chirurgica virtuale (VSP) basata su scansioni TC e software di modellazione specializzati, al fine di realizzare un sistema guida personalizzato, costituito da due parti stampate in 3D. Il componente principale è progettato per guidare l'osteotomia orizzontale di tipo Le Fort I e le linee di estrazione bilaterali dei premolari. Una volta effettuata la frattura discendente del mascellare, un secondo guida segmentale viene collegato al componente principale tramite quattro magneti al neodimio integrati, ciascuno con un diametro di 3 mm e uno spessore di 1,5 mm. Questa connessione magnetica assicura un'adesione stabile, rapida e priva di interferenze, consentendo una guida precisa delle linee di osteotomia palatina e mediana. Il protocollo illustra l'applicazione clinica di un sistema guida modulare a connessione magnetica per il trasferimento del piano di osteotomia virtuale in pazienti con protrusione mascellare e discrepanze della larghezza dell'arcata. Un'analisi postoperatoria mediante mappa cromatica ha evidenziato deviazioni locali della superficie di circa 0,5–0,9 mm lungo i margini visibili delle osteotomie, confermando l'accuratezza preliminare nel trasferimento della regione osteotomica. Il design modulare magnetico consente una guida dell'osteotomia in fasi successive e potrebbe ridurre la necessità di aggiustamenti ripetuti, di asportazione ossea non necessaria e di manipolazioni dei tessuti molli, aspetti questi coerenti con i principi di preservazione vascolare, sebbene la perfusione segmentaria non sia stata valutata direttamente. I magneti al neodimio sono biocompatibili, mantengono la stabilità dopo sterilizzazione ed economicamente vantaggiosi grazie alla loro riutilizzabilità. Nonostante la potenziale fragilità dei materiali attuali in resina stampata in tre dimensioni (3D), il dispositivo digitale per l'osteotomia con connessione magnetica offre un valore clinico significativo, colmando il divario tra pianificazione virtuale ed esecuzione chirurgica. Questo metodo garantisce un'asportazione e un posizionamento osseo altamente precisi, rappresentando un progresso promettente per interventi complessi di chirurgia ortognatica.

Introduzione

L'osteotomia segmentaria di Le Fort I è un metodo chirurgico ben consolidato per correggere le discrepanze trasversali mascellari in pazienti con scheletro completamente sviluppato. Nell'osteotomia di Le Fort I a tre segmenti, il mascellare viene inizialmente mobilizzato mediante un'osteotomia di Le Fort I e successivamente suddiviso in tre segmenti attraverso osteotomie interdentali e palatine. Questo consente al chirurgo di riposizionare i segmenti mascellari anteriore e posteriore in base all'occlusione pianificata e alla correzione trasversale desiderata. A seconda del movimento previsto per i segmenti mascellari, questa tecnica può essere utilizzata per l'espansione trasversale, la correzione di deformità trasversali asimmetriche o la riduzione di un'eccessiva larghezza dell'arcata mascellare1,2. Rispetto a un'osteotomia di Le Fort I monoblocco, l'osteotomia segmentaria di Le Fort I richiede linee aggiuntive di osteotomia interdentale e palatina. Queste osteotomie supplementari aumentano la complessità sia della pianificazione chirurgica virtuale sia dell'esecuzione intraoperatoria2,3.

La pianificazione chirurgica virtuale e le tecniche di progettazione assistita da computer/fabbricazione assistita da computer sono sempre più utilizzate nella chirurgia ortognatica per trasferire i piani preoperatori sul campo operatorio4,5. Guide per osteotomia specifiche per il paziente possono aiutare a trasferire sul sito chirurgico le linee di osteotomia pianificate, riducendo la necessità di marcature a mano libera5,6. Tuttavia, nell'osteotomia Le Fort I a tre segmenti, l'osteotomia iniziale Le Fort I, le osteotomie interdentali e l'osteotomia palatina sono spesso eseguite in diverse fasi chirurgiche3. Dopo il distacco mascellare (downfracture), l'accesso chirurgico, la visibilità e le condizioni per la stabilizzazione della guida risultano diverse rispetto a quelle precedenti il distacco. Ciò può rendere difficile utilizzare una guida convenzionale monoblocco durante l'intera sequenza di osteotomia. Pertanto, una guida modulare che possa essere utilizzata in modo sequenziale prima e dopo il distacco mascellare, mantenendo al contempo una relazione stabile tra i componenti della guida, potrebbe risultare più adatta per questa procedura.

Questo articolo presenta un sistema di guida chirurgica per osteotomia personalizzata e connessa magneticamente, destinato a un'osteotomia di Le Fort I a tre segmenti. L'applicazione rappresentativa descritta in questo protocollo si concentra sulla riduzione della larghezza dell'arcata in pazienti con eccessiva larghezza dell'arcata mascellare. Il primo componente della guida viene utilizzato per guidare l'osteotomia di Le Fort I e le osteotomie interdentali attraverso i siti di estrazione dei primi premolari mascellari bilaterali. Dopo la frattura discendente del mascellare, il secondo componente della guida viene connesso magneticamente al primo componente e viene utilizzato per guidare l'osteotomia del palato e la rimozione programmata dell'osso palatino. L'obiettivo di questo metodo è fornire un flusso di lavoro riproducibile per la pianificazione virtuale, la progettazione digitale della guida, la stampa tridimensionale (3D), l'assemblaggio dei magneti e l'applicazione intraoperatoria sequenziale del sistema di guida.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Protocollo

Lo studio è stato approvato dal comitato etico dell'Università Medica di Kunming (numero di approvazione KYKQ2024MEC0087) e tutti i pazienti hanno firmato il modulo di consenso informato.

1. Preparazione prima della progettazione della guida

  1. Salvare i dati preoperatori di tomografia computerizzata (TC) del paziente in formato DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine).
    NOTA: Utilizzare dati TC a strati sottili ogni volta che possibile, per ottenere un numero sufficiente di sezioni immagine necessarie a una ricostruzione 3D accurata. Una scarsa qualità dell'immagine, uno spessore eccessivo delle sezioni o un numero insufficiente di sezioni possono ridurre l'accuratezza del modello mascellare ricostruito e influire sulla successiva osteotomia virtuale e sulla progettazione della guida. Nel caso rappresentativo, le immagini TC preoperatorie sono state acquisite con uno spessore di sezione di 0,3 mm.
  2. Importare i dati DICOM in un software di ricostruzione 3D, come Mimics Research 21.0. Selezionare una soglia di segmentazione appropriata e ricostruire lo scheletro mascellare e facciale.
    NOTA: La soglia di segmentazione deve preservare strutture anatomiche importanti, tra cui il mascellare, le radici dentali, il pavimento nasale e l'osso palatino, evitando al contempo una distorsione della superficie ossea causata da una soglia eccessivamente bassa. Nel caso rappresentativo, l'intervallo di soglia è stato impostato tra 226 e 31743 UH. Verificare attentamente il modello ricostruito e rimuovere eventuali artefatti evidenti prima dell'esportazione.
  3. Eseguire il pre-processamento del modello nel software di ricostruzione 3D, inclusi segmentazione, levigatura e rimozione di strutture non necessarie.
    NOTA: Se la qualità dell'immagine TC è sufficiente, evitare di levigare il modello mascellare ricostruito ogni volta che possibile. Un'eccessiva levigatura potrebbe alterare la morfologia della superficie e compromettere l'adattamento della guida supportata dall'osso.
  4. Importare i dati digitali delle modelline in gesso delle arcate dentarie superiore e inferiore in un software di pianificazione chirurgica virtuale, come ProPlan CMF 3.0.
    NOTA: Nel caso rappresentativo, le modelline dentali sono state scansionate utilizzando uno scanner per modelli dentali con un'accuratezza inferiore a 10 µm.
  5. Registrare i modelli ossei del mascellare e della mandibola con i corrispondenti modelli digitali delle arcate dentarie superiore e inferiore per ottenere un modello scheletrico-dentale composito.
    1. Utilizzare superfici dentali stabili per la registrazione ogni volta che possibile. Dopo la registrazione, verificare la superficie occlusale, l'arcata dentale e la posizione delle radici dentali per confermare che i dati scheletrici e dentali siano correttamente allineati.
  6. Combinare i risultati dell'esame clinico, l'analisi occlusale e l'analisi cefalometrica 3D per valutare le deformità mascellari e mandibolari.
    NOTA: Lo scopo di questo passaggio non è soltanto diagnosticare la deformità, ma anche determinare se un'osteotomia Le Fort I a tre segmenti e una riduzione della larghezza dell'arcata siano appropriate per il paziente.

2. Pianificazione chirurgica virtuale per osteotomia Le Fort I a tre segmenti

  1. Creare un piano chirurgico virtuale per un'osteotomia Le Fort I a tre segmenti.
    NOTA: In questo protocollo, il caso rappresentativo prevede una riduzione della larghezza dell'arcata in un paziente con eccessiva larghezza dell'arcata mascellare. La stessa logica progettuale può essere modificata in base al modello di segmentazione del paziente e alla quantità di osso pianificata per la rimozione.
  2. Determinare l'occlusione postoperatoria prima di definire definitivamente le posizioni dei segmenti mascellari.
    NOTA: Prima della pianificazione formale dell'osteotomia virtuale, eseguire una chirurgia su modello sull'arcata dentale. Simulare l'osteotomia, riassemblare i segmenti mascellari e verificare se può essere ottenuta un'occlusione postoperatoria stabile. Utilizzare questo passaggio per stimare approssimativamente la quantità di osso da rimuovere e la posizione dell'osteotomia. Determinare la relazione occlusale finale prima di progettare le linee definitive di osteotomia.
  3. Progettare la linea di osteotomia Le Fort I secondo l'approccio convenzionale di osteotomia Le Fort I. Allo stesso tempo, eseguire un'osteotomia virtuale bilaterale del ramo mandibolare in senso sagittale (BSSRO) sulla mandibola in base al disegno chirurgico ortognatico pianificato.
    NOTA: Sebbene questo protocollo si concentri sul guida per l'osteotomia mascellare, l'osteotomia mandibolare virtuale è necessaria quando è prevista una chirurgia bimascellare. Ciò consente al segmento distale della mandibola di essere spostato in base all'occlusione finale.
  4. Dopo l'osteotomia virtuale Le Fort I, creare linee di separazione temporanee sul mascellare per dividerlo in tre segmenti.
    NOTA: In questo protocollo, le regioni dei primi premolari laterali sono incluse nelle aree pianificate per la segmentazione e la rimozione ossea. I primi premolari e l'osso alveolare circostante vengono separati virtualmente insieme ai segmenti mascellari, piuttosto che essere rimossi come passaggio indipendente di estrazione dentale.
  5. Impostare la larghezza delle linee di separazione temporanee a circa 0,01 mm.
    NOTA: Queste linee temporanee sono utilizzate esclusivamente per dividere il mascellare virtuale in tre segmenti. Non rappresentano la larghezza finale dell'osteotomia né la quantità finale di osso da rimuovere.
  6. Scansionare il modello dentale mascellare a tre segmenti, il modello dentale mandibolare e il record occlusale ottenuto dalla chirurgia su modello.
    NOTA: Questi dati scansionati rappresentano l'occlusione postoperatoria stabile determinata dalla chirurgia su modello. Utilizzarli come riferimento per la registrazione virtuale dell'occlusione.
  7. Importare i dati della chirurgia su modello nel software di pianificazione chirurgica virtuale.
  8. Registrare il modello mascellare segmentato virtualmente e il modello mandibolare osteotomizzato virtualmente con l'occlusione scansionata della chirurgia su modello, mediante registrazione occlusale.
    NOTA: Questo passaggio trasferisce l'occlusione finale dalla chirurgia su modello al piano chirurgico virtuale. Dopo la registrazione, le posizioni dei denti determinano la posizione finale dei tre segmenti mascellari e del segmento distale della mandibola.
  9. Rimuovere l'osso sovrapposto tra i segmenti mascellari riposizionati. Mantenere i segmenti mascellari abbinati come posizione e dimensione pianificate postoperatorie dei tre segmenti ossei mascellari.
    NOTA: L'area sovrapposta indica l'osso che deve essere rimosso per consentire l'assemblaggio dei segmenti secondo il piano chirurgico virtuale. Verificare questa area in relazione alle radici dentarie adiacenti, al pavimento nasale e all'osso palatino. L'area pianificata per l'osteotomia e la rimozione ossea deve essere progettata per evitare lesioni alle radici dentarie adiacenti ed essere attentamente controllata in relazione a strutture anatomiche importanti, tra cui il pavimento nasale, l'apertura piriforme, la regione infraorbitaria e l'osso palatino.
  10. Riportare i tre segmenti mascellari alla loro posizione originale dopo l'osteotomia virtuale Le Fort I. Utilizzare lo spazio tra i segmenti come area pianificata per la rimozione ossea ed eseguire una sottrazione booleana per ottenere i dati STL relativi all'area di osteotomia e di rimozione ossea (Figura 1).
    NOTA: Questo file STL deve essere utilizzato come base per progettare le fessure di osteotomia e la regione di collegamento magnetico del sistema di guida. Durante la progettazione successiva della guida, la base della guida e le fessure di osteotomia devono essere limitate all'area ossea esposta necessaria e non devono essere estese inutilmente verso le radici dentarie, il pavimento nasale, la regione infraorbitaria o i tessuti molli palatini.

3. Progettazione del sistema guida per osteotomia con connessione magnetica

NOTA: Il flusso di lavoro progettuale del primo componente della guida è mostrato in Figura 2.

  1. Esportare i modelli richiesti dal software di pianificazione chirurgica virtuale, inclusi il cranio e il modello mascellare con la dentatura superiore registrata, la mascella dopo l'osteotomia virtuale di Le Fort I, la linea di osteotomia di Le Fort I e la regione ossea mascellare da rimuovere secondo il piano.
    ​NOTA: Esportare tutti i modelli nello stesso sistema di coordinate. Non spostare, ruotare né riallineare i modelli dopo l'esportazione, poiché ciò potrebbe compromettere l'accuratezza della progettazione della guida.
  2. Importare tutti i modelli esportati in un software di progettazione 3D, come 3-matic Research 13.0.
  3. Ritagliare il modello del cranio e della mascella con la dentatura superiore registrata, mantenendo solo le regioni infraorbitaria e mascellare necessarie per la progettazione della guida (Figura 2A).
    NOTA: Il ritaglio del modello può ridurre il carico computazionale del software. Mantenere una superficie ossea mascellare sufficiente per l'apposizione della guida, ma rimuovere le strutture craniche non necessarie.
  4. Applicare la funzione Wrap al modello mascellare ritagliato (Figura 2B).
    NOTA: L'applicazione della funzione wrap crea un piccolo gioco tra la guida e la superficie ossea. Questo gioco facilita un posizionamento più agevole della guida durante l'intervento chirurgico. Nel caso rappresentativo, il gioco generato è stato mantenuto inferiore a 1 mm. Il valore del gioco deve essere regolato in base all'aderenza della guida, alla precisione di stampa e ai requisiti clinici.
  5. Utilizzare la funzione Mark per selezionare l'area di base del primo componente della guida (Figura 2B).
    NOTA: Selezionare una regione leggermente più ampia rispetto al margine finale previsto della guida, includendo aree ossee stabili che possano favorire il fissaggio della guida. La concavità intorno all'apertura piriforme e altre superfici ossee irregolari possono migliorare la stabilità della guida supportata dall'osso. Un'area selezionata più ampia consente anche un successivo ritaglio del bordo della guida.
  6. Applicare la funzione wrap alla regione selezionata per generare la superficie iniziale della guida (Figura 2C).
    NOTA: Questa superficie con wrap verrà utilizzata per rimuovere gli undercut nel passaggio successivo.
  7. Rimuovere gli undercut in base alla direzione prevista di inserimento della guida (Figura 2D).
  8. Invertire la superficie priva di undercut e spessorarla per formare la base solida del primo componente della guida.
  9. Ritagliare il bordo del primo componente della guida (Figura 2E).
  10. Utilizzare la regione di rimozione ossea mascellare prevista per ritagliare le regioni di collegamento laterali del primo componente della guida (Figura 3).
    NOTA: La larghezza di ciascuna regione di collegamento deve corrispondere alla larghezza di rimozione ossea prevista nella corrispondente regione del primo premolare. Non ridurre questa regione soltanto per ridurre le dimensioni della guida. Evitare di estenderla eccessivamente, poiché ciò potrebbe richiedere una dissezione innecessaria dei tessuti molli.
  11. Importare il primo componente della guida ritagliato nel software di pianificazione chirurgica virtuale.
  12. Regolare l'estensione e la larghezza della linea di osteotomia di Le Fort I in base alla progettazione della guida, creare lo slot per l'osteotomia di Le Fort I e aggiungere fori di fissaggio sul primo componente della guida per l'ancoraggio intraoperatorio con viti in titanio (Figura 2F).
    NOTA: Lo slot per l'osteotomia deve essere abbastanza largo da permettere l'inserimento della lama della sega, ma non così ampio da comprometterne l'effetto guida. In questo protocollo, la larghezza dello slot è di 1 mm. I fori di fissaggio devono essere posizionati in aree ossee stabili e non devono interferire con lo slot per l'osteotomia, le radici dei denti né con le placche di fissaggio previste.
  13. Utilizzare la mascella ottenuta dopo l'osteotomia virtuale di Le Fort I come modello di riferimento per progettare il secondo componente della guida.
  14. Generare la base del secondo componente della guida utilizzando lo stesso metodo descritto in precedenza, comprendente ritaglio, wrapping, marcatura, rimozione degli undercut, inversione e spessoramento (Figura 4A–E).
  15. Ritagliare il bordo del secondo componente della guida in base alla regione prevista per l'osteotomia palatina e la rimozione ossea.
    NOTA: La larghezza del secondo componente della guida deve corrispondere alla regione ossea da rimuovere prevista. Questa larghezza è determinata dal piano chirurgico virtuale e non deve essere modificata senza aver prima rivalutato il piano.
  16. Delimitare l'area di collegamento mediale del primo componente della guida. Generare una superficie a partire dall'area marcata, copiarla in una nuova parte e spessorare questa superficie copiata per formare il solido di collegamento del secondo componente della guida (Figura 4F e Figura 5).
    NOTA: Il solido di collegamento del secondo componente della guida deve corrispondere alla regione di collegamento del primo componente della guida. Entrambe le regioni devono corrispondere alla larghezza di rimozione ossea prevista nelle aree bilaterali del primo premolare.
  17. Unire la base del secondo componente della guida ritagliata con il solido di collegamento per ottenere il componente finale della seconda guida.

4. Progettazione della connessione del magnete al neodimio

  1. Identificare le superfici di connessione corrispondenti sul primo e sul secondo componente della guida.
  2. Progettare due scanalature per magneti su ciascun componente della guida in base alle dimensioni dei magneti al neodimio.
    NOTA: In questo protocollo, ogni scanalatura è progettata per un magnete al neodimio con un diametro di 3 mm e uno spessore di 1,5 mm. Le dimensioni della scanalatura devono corrispondere esattamente a quelle del magnete reale. Le coppie di scanalature sui due componenti della guida devono essere perfettamente allineate. Se le scanalature sono troppo poco profonde, i magneti potrebbero sporgere e interferire con la connessione della guida. Se sono troppo profonde o malallineate, l'attrazione magnetica o l'inserimento della guida potrebbero risultare compromessi.
  3. Utilizzare la sottrazione booleana o una funzione di taglio simile per creare le scanalature definitive per i magneti su entrambi i componenti della guida (Figura 6).

5. Stampa 3D e assemblaggio del magnete

  1. Esportare il design finale della guida in formato STL.
  2. Stampare in 3D i componenti della prima e della seconda guida utilizzando una resina chirurgica biocompatibile.
    NOTA: In questo protocollo, i componenti della guida sono stati stampati utilizzando una resina chirurgica biocompatibile con una risoluzione di 5760 × 3600 pixel. Il materiale di stampa e i parametri devono essere selezionati in base alle istruzioni del produttore della stampante e ai requisiti istituzionali per la fabbricazione intraoperatoria delle guide chirurgiche.
  3. Rimuovere le strutture di supporto e completare le operazioni di post-elaborazione seguendo le istruzioni del produttore. Pulire i componenti della guida con l'agente di pulizia raccomandato dal produttore, asciugarli e polimerizzare ogni superficie in un'apposita unità di polimerizzazione. Dopo la polimerizzazione, lucidare i segni residui dei supporti sulla superficie della guida.
    NOTA: Nel caso rappresentativo, la polimerizzazione post-stampa è stata effettuata per 2 minuti su ogni superficie. Il tempo di polimerizzazione può variare a seconda del materiale in resina, della stampante e dell'unità di polimerizzazione utilizzati. Ispezionare attentamente le fessure per l'osteotomia, la base della guida e le scanalature per i magneti dopo la post-elaborazione. La presenza di resina residua o materiale di supporto in queste aree potrebbe compromettere l'inserimento della guida o la connessione magnetica. La lucidatura deve essere limitata ai segni residui dei supporti e alle superfici non funzionali; non devono essere modificati le fessure per l'osteotomia, la base della guida e le scanalature per i magneti.
  4. Inserire quattro magneti al neodimio con un diametro di 3 mm e uno spessore di 1,5 mm nelle scanalature predisposte.
  5. Fissare saldamente i magneti all'interno delle scanalature.
    NOTA: Verificare nuovamente la polarità di tutti i magneti prima della fissazione. In questo protocollo, i magneti sono stati fissati nelle scanalature della guida utilizzando un cemento in resina dentale. Il cemento in resina deve essere applicato e polimerizzato seguendo le istruzioni del produttore. Dopo la fissazione, verificare che i due componenti della guida si connettano in modo fluido e rimangano stabili. I magneti fissati devono essere ispezionati anche dopo la sterilizzazione per confermare il mantenimento dei magneti e la stabilità del fissaggio prima dell'uso intraoperatorio.
  6. Testare il sistema della guida completato sul modello mascellare stampato in 3D (Figura 7).
  7. Verificare che il primo componente della guida si adatti alla superficie ossea mascellare senza oscillazioni evidenti o interferenze.
  8. Collegare il secondo componente della guida al primo componente e verificare che la connessione magnetica sia stabile.
    NOTA: Se la guida non si posiziona in modo uniforme, controllare la base della guida, lo spazio per i tessuti molli, la profondità dei magneti e la superficie di connessione. Piccoli bordi non funzionali possono essere tagliati prima della sterilizzazione, ma le fessure per l'osteotomia e la zona di connessione relative alla rimozione ossea non devono essere modificate senza aver prima riesaminato il piano chirurgico virtuale.
  9. Sterilizzare il sistema della guida secondo il protocollo clinico di sterilizzazione approvato prima dell'intervento chirurgico.
    NOTA: In questo protocollo, il sistema della guida assemblato è stato sterilizzato mediante sterilizzazione a plasma di perossido di idrogeno a bassa temperatura prima dell'uso intraoperatorio. Il metodo di sterilizzazione deve essere scelto in base al materiale della resina, alle proprietà dei magneti, alla compatibilità dell'adesivo e ai requisiti istituzionali per l'uso intraoperatorio. Dopo la sterilizzazione, ispezionare l'intero assemblaggio guida-magnete per confermare l'integrità della guida, il mantenimento dei magneti e la stabilità della connessione magnetica. Se i magneti vengono riutilizzati per test di laboratorio o preparazione clinica, il riutilizzo deve seguire le norme istituzionali di sterilizzazione e controllo delle infezioni. I magneti con danni al rivestimento, corrosione o ridotta capacità di mantenimento non devono essere riutilizzati.

6. Applicazione intraoperatoria del sistema di guida

  1. Effettuare l'intervento di chirurgia ortognatica sotto anestesia generale seguendo la procedura chirurgica pianificata.
    NOTA: nel caso rappresentativo, la procedura chirurgica prevedeva un'osteotomia Le Fort I in tre segmenti, un'osteotomia bimandibolare del ramo sagittale e una genioplastica a doppio stadio.
  2. Estrarre i primi premolari superiori bilaterali secondo il piano chirurgico.
  3. Esporre l'area dell'osteotomia mascellare.
  4. Posizionare il primo componente della guida sulla superficie ossea mascellare esposta (Figura 8A).
  5. Fissare il primo componente della guida con viti in titanio attraverso i fori di fissaggio predeterminati.
  6. Eseguire l'osteotomia Le Fort I lungo lo slot di osteotomia del primo componente della guida (Figura 8B).
  7. Eseguire la frattura discendente del mascellare dopo aver completato l'osteotomia Le Fort I.
  8. Dopo la frattura discendente del mascellare, posizionare il secondo componente della guida e collegarlo magneticamente al primo componente della guida (Figura 8C).
    1. Verificare che il secondo componente della guida sia completamente inserito e che il collegamento magnetico sia stabile prima di eseguire l'osteotomia segmentaria.
    2. Poiché il primo componente della guida rimane fissato al mascellare con viti in titanio, stabilizzare il secondo componente tramite l'interfaccia magnetica predeterminata e il contatto con la superficie ossea palatina esposta.
    3. Prima dell'osteotomia, verificare che nessun tessuto molle, coagulo di sangue o detrito osseo si trovi tra la guida e la superficie ossea. Non forzare il posizionamento del secondo componente se non si riesce a ottenere un'adesione stabile.
  9. Eseguire le osteotomie interdentali e palatine guidate dal secondo componente della guida (Figura 8D).
  10. Rimuovere il sistema di guida dopo aver completato le osteotomie guidate e proseguire con le restanti procedure ortognatiche secondo il piano chirurgico.

7. Valutazione dell'accuratezza postoperatoria

  1. Ricostruire il modello maxillofacciale postoperatorio dai dati di tomografia computerizzata postoperatoria utilizzando lo stesso software di ricostruzione 3D impiegato per la ricostruzione preoperatoria ed esportare il modello ricostruito in formato STL. Utilizzare la stessa soglia di segmentazione adottata per la ricostruzione del modello preoperatorio.
    NOTA: Nel caso rappresentativo, il modello TC postoperatorio è stato ricostruito utilizzando lo stesso intervallo di soglia del modello preoperatorio, 226–31743 HU, al fine di mantenere coerenza tra la pianificazione preoperatoria e la valutazione dell'accuratezza postoperatoria.
  2. Importare il modello postoperatorio e il progetto chirurgico virtuale preoperatorio in un software di analisi dati 3D, come Geomagic Wrap 2021.
  3. Registrare il modello postoperatorio rispetto al progetto chirurgico virtuale preoperatorio, utilizzando regioni craniofacciali stabili e non operate come area di riferimento.
    NOTA: I segmenti mascellari operati non devono essere utilizzati come riferimento per la registrazione. L'area di riferimento deve essere selezionata da regioni stabili non interessate dall'intervento chirurgico, come le zone attorno al nasione (N), al margine infraorbitario/orbitale (Or) e al margine superiore del condotto uditivo esterno/porione (Po).
  4. Dopo la registrazione, selezionare la regione di interesse ed eseguire un'analisi delle deviazioni superficiali tra il modello postoperatorio e il progetto chirurgico virtuale preoperatorio.
  5. Generare una mappa cromatica per visualizzare le deviazioni tra le superfici pianificate e quelle postoperatorie. Registrare la distanza massima, la distanza media, la deviazione standard e la stima RMS fornite dal software.
    NOTA: La distanza media e la stima RMS devono essere riportate separatamente, poiché la distanza media può essere influenzata da deviazioni positive e negative. Se disponibili, registrare separatamente le deviazioni massime positive e negative. In questo protocollo, la regione di interesse si concentra sulla zona di osteotomia e sui margini di osteotomia visibili, piuttosto che sulla posizione finale dell'intero segmento mascellare.
  6. Per valutare la riproducibilità intraosservatore, lo stesso osservatore addestrato ha ripetuto la registrazione, la selezione della regione di interesse e l'analisi delle deviazioni dopo un intervallo di tempo. I coefficienti di correlazione intraclasse sono stati calcolati utilizzando un modello a effetti misti bilaterale per l'accordo assoluto.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Risultati

Utilizzando questo flusso di lavoro, è stato completato un piano chirurgico virtuale personalizzato per il paziente e un sistema di guida per osteotomia con connessione magnetica per un'osteotomia Le Fort I a tre segmenti. I dati preoperatori di tomografia computerizzata e le scansioni del modello dentale sono stati integrati per creare un modello composito scheletrico-dentale. Nel caso rappresentativo, la pianificazione virtuale è stata eseguita per ridurre l'ampiezza dell'arcata in un paziente con eccessiva larghezza d...

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Discussione

L'osteotomia Le Fort I a tre segmenti è più complessa dell'osteotomia Le Fort I monoblocco. In questo intervento, la mascella non viene solo mobilizzata, ma anche suddivisa in segmenti ossei separati. Dopo la segmentazione, ciascun segmento mascellare deve essere riposizionato per ottenere un'occlusione postoperatoria stabile e la correzione trasversale pianificata7,8. Pertanto, l'accuratezza di questo intervento dipende da due fasi principali: una pianificazione...

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Dichiarazioni

Gli autori non hanno conflitti di interessi da dichiarare.

Ringraziamenti

Lo studio ha ricevuto finanziamenti dal team dell'Università Medica di Kunming per la Diagnosi e il Trattamento delle Malformazioni Craniofacciali Complesse (2024XKTDTS08), dal Progetto di Ricerca del Centro Clinico Provinciale dello Yunnan (2024YNLCYXZX0227, 2024YNLCYXZX0229), dal Centro di Ricerca Clinica dello Yunnan per le Malattie Orali (202505AJ310001) e dal Piano di Sostegno alla Formazione di Personale Altamente Qualificato della Provincia dello Yunnan (YNWR-MY-2020-086).

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
3-matic Research 13.0MaterialiseVersione 13.0Utilizzato per la progettazione digitale dei componenti della guida, inclusi ritaglio, avvolgimento, marcatura, rimozione di undercut, inversione, ispessimento, rifinitura e operazioni booleane.
Autoscan-DS-EX pro SHINING 3Dhttps://www.shining3ddental.com/solution/ds-ex-pro-lab-sacnner/Scanner 3D; utilizzato per scansionare i modelli dentali superiori e inferiori e il record occlusale
Calibra Universal dual-cure self-adhesive Dentsply Sironahttps://www.dentsplysirona.com/en-in/discover/discover-by-brand/calibra-cements/calibra-universal.htmlCemento in resina; per il fissaggio dei magneti al neodimio all'interno della guida chirurgica stampata in 3D.
Scanner TCSiemens Healthineers, Erlangen, Germaniahttps://www.siemens-healthineers.com/computed-tomography64 file/128 strati; utilizzato per la ricostruzione tridimensionale del modello craniofacciale/mascellare.
Edge MAX/Edge E2 RAYSHAPEhttps://www.rayshape3d.com/3d-printers/edge-e2/Stampante 3D; utilizzata per stampare il primo e il secondo componente della guida.
Geomagic Wrap 20213D SystemsVersione 2021Utilizzato per la sovrapposizione del modello postoperatorio e l'analisi delle deviazioni mediante mappa cromatica.
Mimics Research 21.0MaterialiseVersione 21.0Utilizzato per la segmentazione, la ricostruzione tridimensionale e la rimozione di strutture non necessarie.
Magneti al neodimioAcquistati da Jinyixin Magneticshttps://jingxin-magnet.com/ 3 mm di diametro × 1,5 mm  di spessore; inseriti nelle scanalature appositamente predisposte per collegare il primo e il secondo componente della guida.
ProPlan CMFMaterialiseVersione 3.0.1Utilizzato per la pianificazione virtuale della chirurgia ortognatica, inclusa l'osteotomia di Le Fort I, la pianificazione della BSSRO, la segmentazione e la registrazione occlusale.
ResinaRAYSHAPESGV2/Model 1 lvoryUtilizzata per realizzare i componenti della guida osteotomica connessi magneticamente durante l'intervento chirurgico.
ShapeCure RAYSHAPE https://www.rayshape3d.com/post-processing/uv-curing-machine-shapecure/Unità di polimerizzazione

Riferimenti

  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.

Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.

Ristampe e permessi

Esplora altri articoli

Guida a connessione magneticastampa tridimensionalepianificazione chirurgica virtualeosteotomia di Le Fort Iguida digitale per l'osteotomiaprotrusione mascellarediscrepanza della larghezza dell'arcatamagneti al neodimiochirurgia ortognatica
Contattaci
Consiglia alla biblioteca

Privacy

Termini di utilizzo

Politiche

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Tutti i diritti riservati.