Progettazione CAD/CAM di guide chirurgiche per ricostruzione mascellari utilizzando un approccio in-House

Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della ricostruzione della testa e del collo sulla progettazione assistita da computer sulla ricostruzione della modellazione della mascella. Il vantaggio principale di questa tecnica è che le simulazioni CAD e CAM sono accessibili a tutti. Le implicazioni di questa tecnica si estendono a una terapia di chirurgia ricostruttiva poiché questi interventi chirurgici vengono tipicamente eseguiti utilizzando un approccio a mano libera.

Dopo aver selezionato l'area dell'osso da asportare, creare un grande piano e posizionare il piano sul bordo dell'area per la rimozione nell'apposito software di progettazione assistita da computer. Continuare a posizionare altri piani fino a quando l'intera area da rimuovere non è stata circondata e selezionare i vertici dei piani. Collegare le piastre regolando i bordi e le facce dei piani in modalità di modifica per circondare l'area da rimuovere.

Quindi utilizzare un modificatore booleano per sottrarre il solido recettivo dall'osso facciale per generare un osso facciale rasato per il modello di difetto mascellare. I modificatori booleani a volte falliscono. Se ciò accade, niente panico.

E riprova. Quindi, posizionare una fibula nell'area del difetto mascellare e contrassegnare il perone con un piccolo cubo verde di otto centimetri distale alla testa del perone e un piccolo cubo verde di cinque centimetri prossimale al malleolo laterale. Per la mascella, posizionare dei cubi rossi per l'identificazione dei punti ricostruiti.

Utilizzando un'impostazione genitore in modalità oggetto, collegare i piccoli cubi al perone e posizionare altri piccoli cubi marcatore sulle aree della lesione mascellare in cui è necessaria la ricostruzione per aumentare la visibilità dei punti di riproduzione necessari. Se il perone è spostato dalla linea mediana, adattare il perone al margine anteriore dell'osso alveolare e utilizzare il piano precedente dell'osteotomia mascellare della linea mediana come primo piano dell'osteotomia del perone. Posizionare un nuovo piano per osteotomia, se appropriato.

E collega questo nuovo piano al perone come impostazione genitore. Copiare il perone e due piani dell'osteotomia come impostazione genitore in modalità oggetto. E sposta il perone copiato con l'area del primo blocco con due piani di taglio su entrambe le estremità nell'area secondaria dove è necessaria la ricostruzione per pianificare il secondo blocco di fibula.

Quindi, aggiungi un nuovo piano in modalità oggetto per posizionare la seconda piastra di taglio. Per progettare la guida di taglio del perone, visualizzare solo la fibula e i piani di taglio e rimpicciolire ciascun piano di taglio in modo che ogni piano occupi solo metà dell'area della sezione di taglio del perone. Unisci due piani finali per costruire una forma solida in modalità oggetto e seleziona i vertici di tutti i piani per formare un rettangolo solido.

Usa un modificatore booleano per sottrarre il perone dal rettangolo e unire ogni solido sottratto in modalità oggetto. Posiziona un cubo vicino ai solidi sottratti ed estrudi le facce per creare pilastri. Quindi unire i pilastri ai solidi sottratti per generare la guida di taglio fibulare.

Per progettare la guida di taglio mascellare, aggiungere i piani mascellare e zigomatico per la superficie rimanente originale dopo la rimozione mascellare ed estrudere le facce per ispessire il piano. Utilizzare il modificatore di solidificazione per solidificare le piastre in modalità di modifica ed eliminare l'oggetto ispessito sui piani di resezione su entrambe le estremità della mascella per generare la guida di taglio mascellare. Per generare la guida di fissazione del segmento fibulare, utilizzare piani di taglio su entrambe le estremità per rimuovere l'area di intersezione tra il perone e il costrutto solido per ciascun blocco fibulare nel modificatore booleano.

Estrarre metà della superficie superficiale di ciascun blocco peroneale e unire tutte le superfici superficiali in modalità oggetto. Quindi, utilizzare un taglio a coltello per eliminare eventuali facce piccole per fissare gli spazi per i raccordi della piastra metallica e utilizzare il modificatore di solidificazione per ispessire le superfici. Per la stampa 3D, esporta i disegni delle guide in formato STL e stampa tutte le guide e le ossa.

Quindi, montare la guida di taglio mascellare sul modello di osso facciale e utilizzare una sega per tagliare l'osso facciale lungo il piano di taglio. Fissare la guida di taglio del perone al modello di osso peroneale e tagliare l'osso a pezzi. Quindi, fissare i blocchi fibulari alla guida di fissazione e utilizzare viti e placche per fissare il complesso della guida di fissazione risultante al difetto mascellare.

Quindi, fissare i segmenti fibulari alla mascella dove la guida di fissazione non si attacca con viti e placche aggiuntive e rimuovere la guida di fissaggio. La ricostruzione è ora completa. I progetti per queste guide rappresentative per il taglio del perone, il taglio mascellare e la fissazione del perone sono stati creati ed esportati in formato STL come dimostrato per la stampa 3D.

Le guide di taglio mascellare e fibulare sono state quindi completamente adattate ai modelli di osso facciale e osso peroneale. I modelli sono stati tagliati con una sega e il modello risultante è stato fissato con piastre e viti in titanio. Un'immagine ricostruita in 3D è stata quindi determinata da uno scanner 3D con una deviazione di circa due millimetri.

Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordarsi di controllare che ogni oggetto non interferisca con i tessuti circostanti e che i peduncoli vascolari non siano compressi o piegati dall'oggetto stampato e dai tessuti trasversali. Utilizzando questi approcci di chirurgia guidata da computer, è possibile migliorare l'accuratezza delle tecniche di chirurgia ricostruttiva a mano libera.