하악골의 컴퓨터 지원 재건을 위한 수술 후 평가 지침
January 28th, 2020
여기서, 우리는 수술 후 정확도 평가에 관한 연구 들 간의 균일성을 만들기 위해 하악골의 컴퓨터 지원 재건을위한 실용적이고 실현 가능하며 재현 가능한 평가 지침을 제안합니다. 이 프로토콜은 계속되며 이 평가 지침의 이전 게시를 지정합니다.
최근에 발표된 체계적인 검토에서, 우리는 하악의 컴퓨터 지원 재건의 정확도를 평가한 연구 결과를 분석했습니다. 계획 및 평가 방법론의 균일성이 부족하기 때문에 수술 후 결과를 비교할 수 있는 능력이 제한적이었습니다. 따라서 실용적이고 실현 가능하며 재현 가능한 평가 지침을 제안했습니다.
이 가이드라인을 통해 수술 후 정확도 평가에 관한 향후 연구 간의 균일성을 창출하는 것을 목표로 합니다. 우리는 허용 가능한 하악 각도 편차에 관한 허용 가능한 결과 범위를 결정하고 미래의 보철과 관련하여 사실상 계획된 치과 임플란트의 편차에 관한 추가 진전을 위한 풍부한 여지가 있다고 생각합니다. 절차는 라르스 Leeuwrik에 의해 입증 될 것 이다, 치과 학생 및 우리의 구두 재건 연구 그룹의 회원.
먼저 이미지 기반 3D 의료 소프트웨어를 열수 있습니다. 디스크에서 파일과 새 파일을 클릭합니다. 그런 다음 수술 후 검사의 DICOM 이미지가 포함된 폴더를 선택합니다.
목록에서 스터디를 선택하고 변환을 클릭합니다. 두개골의 방향 평가를 위해 창이 나타납니다. 방향 문자를 클릭 하면 왼쪽으로 방향을 변경 합니다.
그런 다음 확인을 클릭하여 유효성을 검사합니다. ROI를 만들려면 임계값 도구를 클릭하고 회색 값의 특정 간격으로 하악 골격의 모든 복셀을 포함하는 임계값을 정의합니다. 수동으로 하운스필드 범위를 조정합니다.
그런 다음 녹색 버튼을 클릭하여 세분화의 유효성을 검사합니다. ROI를 편집하려면 격리 도구를 선택합니다. 그런 다음 3D 뷰 포인트에서 하악을 클릭합니다.
새 ROI 결과 만들기를 선택하고 녹색 단추를 클릭하여 연결된 되지 않은 모든 구조가 사라지는 격리의 유효성을 검사합니다. ROI가 완료되면 워크플로 도구 모음에서 부품 추가 단추를 클릭합니다. 그런 다음 솔리드 부품 도구를 클릭하고 하악 포스톱을 선택하고 스무딩 옵션에서 선택합니다.
녹색 단추를 클릭하여 유효성을 검사합니다. 마지막으로 내보내기 메뉴에서 하악 포스톱 부품을 선택하고 출력 디렉토리를 선택하고 표준 배율 하나를 사용합니다. 녹색 확인 표시를 클릭하여 유효성을 검사합니다.
프랑크푸르트 평면, 중증 평면 및 두개골의 수술 전 STL 모델의 균일한 방향에 대한 nasion을 결정하기 위해 평가 소프트웨어를 열고 수술 전 STL 파일을 팝업 된 화면으로 드래그합니다. 구성, 평면 및 3점 평면을 클릭하고 내부 음향 포아미나와 왼쪽 인프라 마진모두에서 컨트롤 왼쪽 클릭을 사용하여 가상 점을 만듭니다. 그런 다음 만들고 닫습니다.
그런 다음 구조 메뉴에서 선과 2점 선을 선택하고 왼쪽 을 클릭하여 네이션과 basion을 클릭하여 가상 점을 만듭니다. 마지막으로, 왼쪽 지점을 선택하고 왼쪽 을 클릭합니다. 작업, 주 정렬 및 평면 선점을 클릭하고, 명목 파라미터 평면 Z, 라인 1 ~ Y, 0.1에 대한 매개 변수 평면을 지정합니다.
수술 전 하악의 STL 파일을 선택합니다. 그런 다음 작업, CAD 및 실제 메시를 CAD로 클릭합니다.
수술 후 STL 모델을 소프트웨어로 드래그하고 파일이름을 변경한 다음 메쉬 아래 왼쪽 탐색기 메뉴의 실제 요소에서 STL 파일을 선택합니다. 작업을 클릭하고 실제 마스터를 정의합니다. 그런 다음 작업, 정렬, 단일 요소 변환 및 3점 정렬을 클릭합니다.
팝업 메뉴에서는 하악 프리옵의 3개의 명목점을 컨트롤 레프트 클릭을 사용하여 하악 포스톱에 세 개의 유사한 실제 포인트를 결합합니다. 그런 다음 적용 및 닫기를 선택합니다. 하악 프리오프를 선택 해제하고 왼쪽 탐색기 메뉴에서 하악 포스톱을 선택합니다.
표면 도구에서 선택/선택 해제를 사용하여 측면 과 내측 양쪽의 잔재 하악의 표면을 선택합니다. 작업, 정렬, 주 정렬 및 로컬 최고의 적합을 클릭합니다. 모든 CAD 그룹을 대상 요소로 선택하고 최대 거리를 10mm로 설정합니다.
다음으로, 표면 도구에서 선택/선택 취소를 클릭하고 이전 단계에서 선택한 서피스 내의 측면만에서 서피스를 선택합니다. 실제 검사, CAD 비교 및 표면 비교를 클릭합니다. 팝업 메뉴에서 최대 거리 10mm를 설정하고 확인을 클릭합니다. 하악 포스톱의 토글 가시성을 끕니다.
선택 패치 도구를 사용하여 표면을 클릭한 다음 도구 모음에서 돋보기를 클릭합니다. 둥근 도구 모음이 팝업되면 확인 및 편차 라벨 산술 을 클릭하여 평균을 밀리미터 단위로 표시합니다. 하악 프리오프를 선택 해제하고 하악포스톱을 선택합니다.
그런 다음 원고 방향에 따라 표면을 선택합니다. 작업, 정렬, 주 정렬 및 로컬 최고의 적합을 클릭합니다. 소프트웨어의 중첩 알고리즘에 대해 두 condyles만 선택되었는지 확인합니다.
모든 CAD 그룹을 대상 요소로 선택하고 최대 거리를 10밀리미터로 선택합니다. 하악 프리오프를 선택한 다음 구문, 점 및 표면 점을 클릭하여 condyle 우수한, condyle 후방, 세로 모서리 및 수평 모서리의 가상 점을 결정합니다. 다음으로, 구문, 점 및 투영 점을 클릭하여 하악 포스톱의 가상 점을 결정합니다.
두 가상 점 사이의 선을 만들려면 구문, 선 및 2점 선을 클릭합니다. 건설 요소에서 두 점을 선택합니다. 그런 다음 만들고 닫습니다.
두 줄 사이의 각도를 만들려면 구인, 각도, 두 방향 각도를 클릭합니다. 1줄과 2줄을 선택합니다. 그런 다음 만들고 닫습니다.
이 프로세스를 사용하여 오른쪽 및 왼쪽 좌측 하악 각도를 결정합니다. 구조, 평면, 평면 및 보기 방향을 클릭하여 중간 평면을 만듭니다. Z 축에서 두 점을 선택합니다.
이 평면을 사용하여 관상 및 축 각도를 만듭니다. 이전 단계와 마찬가지로 하악프리옵을 위한 미드기관일 평면을 만듭니다. 하악 프리옵에서 동일한 하악 각도를 결정합니다.
탐색기 메뉴에서 하악 프리오프 각도를 선택하여 하악 포스톱 각도에 하악 프리오프 각도를 연결합니다. 그런 다음 돋보기를 클릭하여 원리를 측정하고 실제 요소에 연결합니다. 해당 하악 포스톱 각도를 선택하고 확인을 클릭합니다. 하악 프리오프 파일로 작업하여 구성 메뉴에서 점을 선택하고 치과 임플란트의 커버 나사 의 중간 과 상단에 있는 컨트롤 왼쪽 클릭으로 가상 점을 만듭니다.
그런 다음 하악포스톱 파일에서 치과 임플란트의 덮개 나사 의 중간과 상단에 있는 구조 메뉴 및 제어 왼쪽 클릭에서 점을 선택합니다. 하악 프리옵의 첫 번째 치과 임플란트를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭한 다음 측정 원리를 클릭하고 실제 요소에 연결합니다. 하악 포스톱에서 동일한 치과 임플란트를 선택하고 모든 치과 임플란트에 대해 반복하십시오.
검사를 클릭하고 치과 임플란트의 밀리미터 거리를 표시하려면 dXYZ를 선택합니다. 제임스 브라운 급 III 하악 결함의 재구성은 제시 된 프로토콜로 평가되었다. 관상, 축 및 처진 하악 각 편차 및 6개의 치과 임플란트 XYZ 거리가 계산되었다.
이 지침은 제임스 브라운의 분류와 뼈 플랩 및 고정 방법의 모든 다른 유형에 따라 하악 결함 클래스의 모든 다른 유형에 적용 할 수 있습니다. 현재 우리 그룹은 대규모 코호트에서 이 지침을 검증하기 위해 글로벌 멀티센터 연구를 수행하고 있습니다. 우리는 2020 년 여름에 첫 번째 결과를 발표 할 것으로 예상됩니다.
개요
이 기사는 컴퓨터 보조 하악골 재건을 위한 실용적이고 재현 가능한 평가 지침을 제안합니다. 목적은 연구 간의 수술 후 정확성 평가의 균일성을 확립하는 것입니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 구강 및 악안면 외과
- 컴퓨터 보조 수술
- 재건 기술
배경
- 이전 연구에서는 방법론의 균일성이 부족했습니다.
- 수술 후 결과의 비교 분석이 제한되었습니다.
- 표준화된 평가 프로토콜의 필요성이 있었습니다.
- 하악각 편차 및 치과 임플란트 위치 지정에 초점을 맞추었습니다.
연구 목적
- 수술 후 정확성 평가를 위한 지침을 제안합니다.
- 미래 연구 간 비교를 용이하게 합니다.
- 수용 가능한 결과 범위에 대한 이해를 향상합니다.
사용된 방법
- 하악골 재건에 대한 기존 연구의 체계적인 검토.
- 단계별 평가 프로토콜의 개발.
- 재건을 위한 이미지 기반 3D 의료 소프트웨어의 사용.
- 하악골의 방향 및 분할 평가.
주요 결과
- 재현 가능한 평가 지침의 확립.
- 3D 소프트웨어를 사용한 프로토콜 시연.
- 정확성 평가의 주요 매개변수 식별.
- 수술 후 결과 비교 개선의 잠재력.
결론
- 제안된 지침은 평가의 균일성을 향상시킵니다.
- 이전 비교 연구의 한계를 해결합니다.
- 향후 연구가 이 표준화된 접근법을 기반으로 할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
Standardized postoperative evaluation in computer-assisted mandibular reconstruction is critical for cross-study comparability and predictive confidence in surgical outcomes. This guideline addresses the heterogeneity in imaging, defect classification, and quantitative assessment, enabling more reliable benchmarking and translational continuity in reconstructive workflows. Uniform accuracy evaluation supports risk-adjusted advancement and portfolio-level decision-making in surgical innovation pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables rigorous hypothesis testing of reconstructive accuracy using quantitative 3D metrics.
- Supports mechanistic de-risking by clarifying sources of deviation in surgical outcomes.
- Facilitates functional validation of computer-assisted surgical planning tools.
Screening & Assay Development
- Standardizes the evaluation of reconstructed anatomical models for downstream comparative studies.
- Improves reproducibility and scalability of accuracy assessments across research centers.
- Provides quantitative outputs for benchmarking new surgical techniques or devices.
Translational & Preclinical Research
- Aligns evaluation methodology with translational endpoints relevant to prosthetic integration and functional restoration.
- Enables continuity from virtual planning through preclinical validation of reconstructive approaches.
- Supports risk-adjusted decisions for advancing surgical innovations toward clinical application.
Pipeline & Workflow Integration
This guideline positions quantitative accuracy evaluation as a critical inflection point from virtual planning to postoperative assessment in reconstructive surgery pipelines.
- Discovery Biology: Provides a framework for hypothesis-driven evaluation of anatomical reconstruction fidelity.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative metrics for comparing surgical outcomes across cohorts.
- Analytics: Enables precise measurement of mandibular angle and implant position deviations for statistical analysis.
- Translational Research: Bridges preoperative planning with postoperative functional endpoints relevant to prosthetic fit.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable evaluation protocol applicable to diverse defect classes and fixation methods.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces ambiguity in reconstructive accuracy.
- Operational Value: Promotes standardization, reproducibility, and multicenter scalability.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and enhances capital efficiency in surgical innovation portfolios.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of reconstructive technologies.
Implementation Considerations
- Requires expertise in 3D imaging, anatomical landmark identification, and digital model manipulation.
- Depends on access to advanced image-based 3D medical and evaluation software.
- Necessitates cross-team agreement on landmark selection and measurement protocols.
- Adaptable to various mandibular defect classes and fixation strategies as per guideline scope.
- Practical limitations include imaging modality variability and the need for further validation in large cohorts.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:04
Introduction
1:01
Segmentation of the DICOM Images of the Postoperative CT Scan
2:45
XYZ Axis Orientation
3:59
Volume Assessment of the Pre and Postoperative STL Models
6:19
Superimposition of the Condylar Processes
6:52
Calculation of the Coronal, Axial, and Sagittal Mandibular Angles
8:45
Calculation of the XYZ Deviations and Distance XYZ of the Virtually Planned Dental Implants
9:42
Results: Reconstruction of a Brown Class III Defect
10:04
Conclusion
