Preparazione del modello ibrido digitale per la pianificazione virtuale delle procedure chirurgiche dentoalveolari ricostruttive

I modelli virtuali realistici possono mostrare difetti ricchi parodontali e alveolari in tre dimensioni. Pertanto, possono aiutare il processo di trattamento chirurgico e fornire una comprensione più profonda dei meccanismi di guarigione postoperatoria. Rispetto ai metodi precedenti ed esistenti, l'approccio attuale visualizza ogni struttura anatomica in modo indipendente.

Pertanto, questi modelli virtuali 3D rappresentano realisticamente lo scenario clinico reale. Questo metodo aiuta a superare i limiti dei processi diagnostici tradizionali. Ad esempio, il posizionamento dell'impianto dentale può essere pianificato su modelli 3D anziché su immagini plenarie delle scansioni CBCT.

L'attuale protocollo può essere applicato in altri campi dell'odontoiatria, come la microchirurgia endodontica, la chirurgia ortesica e la chirurgia ricostruttiva dopo la resezione del tumore facciale. Iniziare con la segmentazione del processo accedendo al modulo dell'editor di segmenti, selezionare il volume ritagliato creato in precedenza come volume principale della segmentazione attiva. Utilizzare Aggiungi per aggiungere e Rimuovi per rimuovere i segmenti.

Quindi rinominare i segmenti in base alla struttura anatomica che rappresenteranno. Avvia la segmentazione dell'osso alveolare aprendo l'elenco degli effetti e selezionando Level Tracing, uno strumento semiautomatico che delinea la regione in cui i pixel hanno lo stesso valore di sfondo del pixel selezionato. Quindi, trascinare il mouse sul perimetro dell'osso in una delle viste 2D e premere il pulsante sinistro del mouse per generare il segmento sulla sezione selezionata del set di dati.

Quindi utilizzare gli strumenti manuali Dipingi e Cancella per modificare il segmento e correggere gli errori. Delinea i denti e gli impianti utilizzando lo strumento Cancella ed elimina tutti i pixel evidenziati che li rappresentano. Ripetere il processo su una sezione su cinque del set di dati nell'orientamento selezionato.

Al termine del processo di struttura, calcolate i segmenti mancanti selezionando Riempi tra le sezioni dall'elenco Effetti e fate clic su Inizializza per attivare l'interpolazione del contorno. Se i risultati sono soddisfacenti, fare clic su Applica. Quindi scorrere il set di dati al termine per controllare e correggere gli errori occasionali.

Usate l'effetto Arrotondamento selezionando Mediana come metodo di arrotondamento. Impostate quindi la dimensione del kernel su cinque x cinque x cinque pixel regolando il valore millimetrico nella parentesi e facendo clic su Applica per rendere più uniformi i contorni dei segmenti rimuovendo le sporgenze. Una volta completata la segmentazione dell'osso alveolare, ripetere gli stessi passaggi per la segmentazione dei denti.

Selezionare segmentazione dalla barra a discesa per aggiungere il file STL della scansione intraorale come segmentazione. Sposta il cursore sul modulo e dalla barra laterale, seleziona la procedura guidata di registrazione fiduciale. Dai menu a discesa in entrambe le sezioni Da fiduciali e A fiduciale, scegli Crea nuovi markupFiducial.

Nella sezione Da accanto alla barra a discesa, utilizzare l'icona Posiziona un punto di markup per posizionare i punti di marcatura su punti di riferimento anatomici ben definiti sulla scansione ottica intraorale o IOS. I punti di markup saranno numerati in ordine di posizionamento. Posizionate i marcatori nella stessa posizione per creare l'elenco A.

E nello stesso ordine sulla tomografia computerizzata a fascio conico o sul set di dati CBCT, i punti di markup con lo stesso numero devono rappresentare lo stesso punto di riferimento anatomico. Quando gli elenchi A sono pronti, accedi al menu a discesa nella sezione Trasformazione risultato registrazione della barra laterale e seleziona Crea nuova trasformazione lineare per creare una trasformazione. Accedere al modulo di trasformazione e selezionare la trasformazione creata in precedenza come atto di trasformazione.

Nella sezione Applica trasformazione, sposta la segmentazione IOS e l'elenco Da revisioni dalla casella Trasformabile alla casella Trasformato. Questo passaggio aiuterà a sovrapporre l'IOS al set di dati CBCT. Aprire il software CAD o di progettazione assistita da computer e fare clic su Importa nella schermata iniziale.

Quindi selezionare i modelli STL precedentemente esportati dal software di elaborazione delle immagini DICOM. Vai su Sculpt nella barra dei menu. E dall'inventario dei pennelli, seleziona Riduzione adattiva per perfezionare i modelli importati.

Nella barra laterale, fai clic sulla scheda Seleziona e scegli Pennello come strumento di selezione. Quindi usa la modalità Srotola pennello e regola le dimensioni del pennello. Usando lo spazzolino, seleziona la corona di ciascun dente fino a quando la gengiva marginale non si trova sull'IOS.

Dalla scheda Modifica, selezionare Smussa contorno e fare clic su Applica se i risultati sono soddisfacenti. Vai a Seleziona e scegli Modifica e separa per creare un singolo oggetto dall'area selezionata. Quindi, vai su Analisi nella barra dei menu e seleziona Ispeziona.

Selezionare Riempimento piatto come modalità di riempimento completo e fare clic su Ripara tutto automaticamente per creare modelli chiusi dal modello IOS e dai modelli di denti separati. Nel menu Scolpisci, scegliete Pennello Riduci Liscio e smussate i bordi del foro riempito. Utilizzare lo spazzolino liscio termoretraibile sul modello di dente segmentato fino a quando i denti non sono completamente coperti dalle corone dei denti separate dall'IOS.

Nel visualizzatore oggetti, selezionare sia la corona separata che il modello segmentato dello stesso dente. Nella barra laterale popup, seleziona Unione booleana e fai clic su Accetta. Utilizzate Riduci arrotonda per rendere più fluida la transizione.

Selezionare sia i modelli ossei che quelli dei tessuti molli nel browser oggetti, quindi optare per la differenza booleana. Utilizzando lo stesso processo e transizioni fluide come descritto, sottrarre i denti dal modello dei tessuti molli per rappresentare la situazione clinica in modo realistico. Colora le superfici dei modelli selezionando Sculpt dalla barra laterale, quindi spostando il piccolo cursore da Volume a Superficie.

Dall'inventario dei pennelli, vai a Paint Vertex e usa la ruota dei colori nella sezione Colore per selezionare il colore desiderato. Colora la superficie di ogni modello. L'analisi rappresentativa mostra il contorno della regione pixelata di interesse con lo stesso valore di sfondo con una linea gialla.

Lo strumento di segmentazione semiautomatica del tracciamento del livello è stato utilizzato nell'orientamento sagittale, seguito dalla successiva segmentazione manuale. I risultati della segmentazione semiautomatica sono stati perfezionati con l'aiuto di strumenti manuali, come Paint e Erase. La segmentazione finita è stata osservata nella vista assiale, sagittale e coronale e il modello 3D è stato generato automaticamente dai segmenti creati in precedenza.

La sovrapposizione di IOS e la successiva modellazione CAD hanno permesso di visualizzare la situazione clinica in tre dimensioni. Il tracciamento dei livelli è uno strumento di rilevamento dei bordi efficiente e intelligente. Tuttavia, a causa di artefatti e dispersione, potrebbe essere necessario modificare manualmente i segmenti creati.

Questo processo è relativamente nuovo. Tuttavia, i risultati finora sono molto promettenti. I modelli 3D potrebbero avere un enorme potenziale nella pianificazione, nell'esecuzione e nell'evoluzione delle procedure chirurgiche in chirurgia dentale e parodontologia.