Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Klinische toepassing van driedimensionaal geprinte digitale geleiders met magnetische verbinding voor precieze segmentale maxillaire osteotomie

95 weergaven

⸱

DOI:

10.3791/73391

⸱

1 september 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 dit artikel

Samenvatting

Dit protocol beschrijft het digitale ontwerp, het driedimensionale (3D) printen en het intraoperatieve gebruik van magnetisch verbonden, patiëntspecifieke osteotomiegeleiders voor een drie-segment Le Fort I-osteotomie om virtuele plannen nauwkeurig over te brengen en de uitlijning van de segmenten te verbeteren.

Samenvatting

Deze studie introduceert het ontwerp en de klinische toepassing van een nieuwe digitale osteotomiegids met magnetische verbinding om de precisie en efficiëntie van een segmentale maxillaire osteotomie te verbeteren. Segmentale Le Fort I-osteotomie is een essentiële techniek voor het corrigeren van complexe transversale en verticale dento-maxillofaciale misvormingen, maar traditionele methoden met handmatige gipmodelchirurgie zijn gevoelig voor aanzienlijke fouten. Om deze uitdagingen aan te pakken, integreert dit protocol virtuele chirurgische planning (VSP) met behulp van CT-scans en gespecialiseerde modelleringssoftware om een patiëntspecifiek, 3D-geprint tweedelig gidsysteem te creëren. De primaire component is ontworpen om de horizontale Le Fort I-osteotomie en de bilaterale premolaire extractielijnen te geleiden. Zodra de maxilla is naar beneden gefractureerd, wordt een secundaire segmentale gids via vier ingebedde neodymiummagneten, elk met een diameter van 3 mm en een dikte van 1,5 mm, verbonden met de primaire component. Deze magnetische verbinding biedt een stabiele, snelle en storingsvrije bevestiging die een nauwkeurige geleiding van de palatine en midline osteotomielijnen mogelijk maakt. Dit protocol demonstreert de klinische toepassing van een modulair magnetisch gidsysteem voor het overbrengen van het virtuele osteotomieplan bij patiënten met maxillaire protrusie en discrepanties in de boogbreedte. Postoperatieve color-map-analyse toonde lokale oppervlakteafwijkingen van ongeveer 0,5–0,9 mm rond de zichtbare osteotomieranden, wat de voorlopige nauwkeurigheid van de overdracht in het osteotomiegebied ondersteunt. Het modulaire magnetische ontwerp biedt gefaseerde osteotomiegeleiding en kan de noodzaak voor herhaalde aanpassingen, onnodige botverwijdering en manipulatie van weke delen verminderen, wat in overeenstemming is met vaatsparende principes, hoewel de segmentperfusie niet direct is beoordeeld. Neodymiummagneten zijn biocompatibel, behouden hun stabiliteit na sterilisatie en zijn kosteneffectief vanwege hun herbruikbaarheid. Ondanks de potentiële fragiliteit van huidige driedimensionale (3D)-geprinte harsmaterialen, biedt de digitale osteotomiegids met magnetische verbinding aanzienlijke klinische waarde door de kloof tussen virtuele planning en chirurgische uitvoering te overbruggen. Deze methode waarborgt een zeer nauwkeurige botverwijdering en positionering, wat een veelbelovende vooruitgang vertegenwoordigt voor complexe orthognatische chirurgische procedures.

Inleiding

Segmentale Le Fort I-osteotomie is een goed gevestigde chirurgische methode voor het corrigeren van transversale maxillaire discrepanties bij skeletaal volgroeide patiënten. Bij een drie-segment Le Fort I-osteotomie wordt de maxilla eerst gemobiliseerd met een Le Fort I-osteotomie en vervolgens in drie segmenten verdeeld via interdentale en palatinale osteotomieën. Hierdoor kan de chirurg de anterieure en posterieure maxillaire segmenten repositioneren volgens de geplande occlusie en transversale correctie. Afhankelijk van de geplande verplaatsing van de maxillaire segmenten kan deze techniek worden gebruikt voor transversale expansie, correctie van asymmetrische transversale deformiteit of reductie van een excessieve maxillaire boogbreedte1,2. Vergeleken met een eendelige Le Fort I-osteotomie vereist een segmentale Le Fort I-osteotomie aanvullende interdentale en palatinale osteotomielijnen. Deze extra osteotomieën verhogen de complexiteit van zowel de virtuele chirurgische planning als de intraoperatieve uitvoering2,3.

Virtuele chirurgische planning en technieken voor computerondersteund ontwerp/computerondersteunde productie (CAD/CAM) worden in toenemende mate gebruikt bij orthognatische chirurgie om preoperatieve plannen over te brengen naar het operatieveld4,5. Patiëntspecifieke osteotomiegidsen kunnen helpen bij het overbrengen van de geplande osteotomielijnen naar de chirurgische locatie en de noodzaak voor handmatige markering verminderen5,6. Echter, bij de drie-segment Le Fort I-osteotomie worden de initiële Le Fort I-osteotomie, interdentale osteotomieën en de palatinale osteotomie vaak in verschillende chirurgische fasen uitgevoerd3. Na de maxillaire downfracture zijn de chirurgische toegang, het zicht en de omstandigheden voor de stabilisatie van de gids anders dan vóór de downfracture. Dit kan het gebruik van een conventionele enkeldelige gids gedurende de gehele osteotomievolgorde bemoeilijken. Daarom kan een modulaire gids, die sequentieel vóór en na de downfracture kan worden gebruikt terwijl een stabiele relatie tussen de gidscomponenten behouden blijft, geschikter zijn voor deze procedure.

Dit artikel presenteert een magnetisch verbonden, patiëntspecifiek osteotomiegids-systeem voor een driesegment Le Fort I-osteotomie. De representatieve toepassing in dit protocol richt zich op de reductie van de boogbreedte bij patiënten met een overmatige breedte van de maxillaire boog. Het eerste gidscomponent wordt gebruikt om de Le Fort I-osteotomie en de interdentale osteotomieën via de bilaterale extractieplaatsen van de eerste maxillaire premolaren te begeleiden. Na de maxillaire downfracture wordt het tweede gidscomponent magnetisch aan het eerste component verbonden en wordt het gebruikt om de palatinale osteotomie en de geplande palatinale botverwijdering te begeleiden. Het doel van deze methode is om een reproduceerbare workflow te bieden voor virtuele planning, digitaal gidsontwerp, driedimensionale (3D) printen, magnetische assemblage en sequentiële intraoperatieve toepassing van het gids-systeem.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Deze studie is goedgekeurd door de institutionele toetsingscommissie van de Kunming Medical University (goedkeuringsnummer KYKQ2024MEC0087), en alle patiënten hebben schriftelijke toestemmingsformulieren ingevuld.

1. Voorbereiding voor het ontwerp van de guides

  1. Sla de preoperatieve computertomografie (CT)-gegevens van de patiënt op in digital imaging and communications in medicine (DICOM)-formaat.
    OPMERKING: Gebruik indien mogelijk CT-gegevens met dunne coupes om voldoende beeldlagen te verkrijgen voor een nauwkeurige 3D-reconstructie. Een slechte beeldkwaliteit, een grote coupesdikte of een onvoldoende aantal coupes kan de nauwkeurigheid van het gereconstrueerde maxillaire model verminderen en de daaropvolgende virtuele osteotomie en het ontwerp van de gids beïnvloeden. Voor de representatieve casus werden de preoperatieve CT-beelden verkregen met een coupesdikte van 0,3 mm.
  2. Importeer de DICOM-gegevens in 3D-reconstructiesoftware, zoals Mimics Research 21.0. Selecteer een passende segmentatiedrempel en reconstrueer het maxillofaciale skelet.
    OPMERKING: De segmentatiedrempel moet belangrijke anatomische structuren behouden, waaronder de maxilla, tandwortels, de neusbodem en het palatine bot, terwijl vervorming van het botoppervlak door een te lage drempel moet worden vermeden. In de representatieve casus werd het drempelbereik ingesteld op 226–31743 HU. Controleer het gereconstrueerde model zorgvuldig en verwijder alle duidelijke artefacten voordat u het exporteert.
  3. Voer modelvoorbehandeling uit in de 3D-reconstructiesoftware, inclusief segmentatie, gladstrijken (smoothing) en het verwijderen van onnodige structuren.
    OPMERKING: Als de CT-beeldkwaliteit voldoende is, vermijd dan indien mogelijk het gladstrijken van het gereconstrueerde maxillaire model. Overmatig gladstrijken kan de oppervlaktomorfologie veranderen en de passing van de botgesupporte gids beïnvloeden.
  4. Importeer de gescande gegevens van de gipsmodellen van het boven- en ondergebit in virtuele chirurgische planningssoftware, zoals ProPlan CMF 3.0.
    OPMERKING: Voor de representatieve casus werden de tandmodelen gescand met een tandmodelscanner met een nauwkeurigheid van minder dan 10 µm.
  5. Registreer de maxillaire en mandibulaire botmodellen met de overeenkomstige scans van het boven- en ondergebit om een composiet skelet-tandmodel te verkrijgen.
    1. Gebruik indien mogelijk stabiele tandoppervlakken voor de registratie. Controleer na de registratie het occlusievlak, de tandboog en de positie van de tandwortels om te bevestigen dat de skelet- en tandgegevens correct op elkaar zijn afgestemd.
  6. Combineer de bevindingen van het klinisch onderzoek, de occlusale analyse en de 3D-cefalometrische analyse om de maxillaire en mandibulaire deformiteiten te evalueren.
    OPMERKING: Het doel van deze stap is niet alleen het diagnosticeren van de deformiteit, maar ook het bepalen of een driesegment Le Fort I osteotomie en een reductie van de boogbreedte passend zijn voor de patiënt.

2. Virtuele chirurgische planning voor een driesegment Le Fort I-osteotomie

  1. Maak een virtueel chirurgisch plan voor een driedelige Le Fort I osteotomie.
    OPMERKING: In dit protocol betreft de representatieve casus een reductie van de boogbreedte bij een patiënt met een overmatige breedte van de maxillaire boog. Dezelfde ontwerplogica kan worden aangepast aan het segmentatiepatroon van de patiënt en de geplande botverwijdering.
  2. Bepaal de postoperatieve occlusie voordat de posities van de maxillaire segmenten definitief worden vastgesteld.
    OPMERKING: Voer vóór de formele virtuele osteotomieplanning een modeloperatie uit op het gebitsmodel. Simuleer de osteotomie, zet de maxillaire segmenten weer in elkaar en controleer of een stabiele postoperatieve occlusie kan worden bereikt. Gebruik deze stap om de hoeveelheid botverwijdering en de positie van de osteotomie ruw te schatten. Bepaal de definitieve occlusale relatie voordat de definitieve osteotomielijnen worden ontworpen.
  3. Ontwerp de Le Fort I osteotomielijn volgens de conventionele Le Fort I osteotomiebenadering. Voer tegelijkertijd een virtuele bilaterale sagittale split ramus osteotomie (BSSRO) uit op de mandibula volgens het geplande orthognatische chirurgische ontwerp.
    OPMERKING: Hoewel dit protocol zich richt op de maxillaire osteotomiegids, is een virtuele mandibulaire osteotomie nodig wanneer een bimaxillaire operatie is gepland. Hierdoor kan het distale mandibulaire segment worden verplaatst volgens de definitieve occlusie.
  4. Maak na de virtuele Le Fort I osteotomie tijdelijke scheidingslijnen op de maxilla om deze in drie segmenten te verdelen.
    OPMERKING: In dit protocol zijn de bilaterale regio's van de eerste premolaren opgenomen in de geplande segmentatie- en botverwijderingsgebieden. De eerste premolaren en het omliggende alveolaire bot worden virtueel samen met de maxillaire segmenten gescheiden, in plaats van te worden verwijderd als een onafhankelijke tandextractiestap.
  5. Stel de tijdelijke scheidingslijnen in op een breedte van ongeveer 0,01 mm.
    OPMERKING: Deze tijdelijke lijnen worden alleen gebruikt om de virtuele maxilla in drie segmenten te verdelen. Ze vertegenwoordigen niet de definitieve osteotomiebreedte of de uiteindelijke hoeveelheid botverwijdering.
  6. Scan het driedelige maxillaire gebitsmodel, het mandibulaire gebitsmodel en de occlusale registratie verkregen uit de modeloperatie.
    OPMERKING: Deze gescande gegevens vertegenwoordigen de stabiele postoperatieve occlusie die door de modeloperatie is bepaald. Gebruik deze als referentie voor de virtuele occlusale registratie.
  7. Importeer de gescande gegevens van de modeloperatie in de software voor virtuele chirurgische planning.
  8. Registreer het virtueel gesegmenteerde maxillaire model en het virtueel osteotomiseerde mandibulaire model met de gescande occlusie van de modeloperatie via occlusieregistratie.
    OPMERKING: Deze stap brengt de definitieve occlusie van de modeloperatie over naar het virtuele chirurgische plan. Na registratie bepalen de tandposities de definitieve positie van de drie maxillaire segmenten en het distale mandibulaire segment.
  9. Verwijder het overlappende bot tussen de gerepositioneerde maxillaire segmenten. Houd de passende maxillaire segmenten aan als de geplande postoperatieve positie en grootte van de drie maxillaire botsegmenten.
    OPMERKING: Het overlappende gebied geeft het bot aan dat verwijderd moet worden om de segmentassemblage volgens het virtuele chirurgische plan mogelijk te maken. Controleer dit gebied in relatie tot de aangrenzende tandwortels, de neusbodem en het palatine bot. Het geplande osteotomie- en botverwijderingsgebied moet zo worden ontworpen dat letsel aan aangrenzende tandwortels wordt vermeden en moet zorgvuldig worden gecontroleerd in relatie tot belangrijke anatomische structuren, waaronder de neusbodem, de piriforme opening, de infraorbitale regio en het palatine bot.
  10. Verplaats de drie maxillaire segmenten terug naar hun oorspronkelijke positie na de virtuele Le Fort I osteotomie. Gebruik de ruimte tussen de segmenten als het geplande botverwijderingsgebied en voer een Booleaanse aftrekking uit om de STL-gegevens voor het osteotomie- en botverwijderingsgebied te verkrijgen (Figuur 1).
    OPMERKING: Dit STL-bestand moet worden gebruikt als basis voor het ontwerpen van de osteotomiegleuven en het magnetische verbindingsgebied van het gildesysteem. Tijdens het daaropvolgende ontwerp van de gids moeten de gidsbasis en de osteotomiegleuven beperkt blijven tot het noodzakelijke blootgestelde botgebied en mogen ze niet onnodig worden uitgebreid richting de tandwortels, de neusbodem, de infraorbitale regio of het palatine zachte weefsel.

3. Ontwerp van het magnetisch verbonden osteotomie-geleidingssysteem

OPMERKING: De ontwerpworkflow van het eerste gidscomponent wordt getoond in Figuur 2.

  1. Exporteer de vereiste modellen uit de software voor virtuele chirurgische planning, inclusief het schedel- en maxilla-model met de geregistreerde bovenkaasdentitie, de maxilla na de virtuele Le Fort I-osteotomie, de Le Fort I-osteotomielijn en het geplande gebied voor maxillaire botverwijdering.
    ​OPMERKING: Exporteer alle modellen in hetzelfde coördinatensysteem. Verplaats, roteer of herlijn de modellen na export niet, omdat dit de nauwkeurigheid van het ontwerp van de gids kan beïnvloeden.
  2. Importeer alle geëxporteerde modellen in 3D-ontwerpsoftware, zoals 3-matic Research 13.0.
  3. Snijd het schedel- en maxilla-model met de geregistreerde bovenkaakgebitten bij, en behoud alleen de infraorbitale en maxillaire regio's die nodig zijn voor het ontwerp van de gids (Figuur 2A).
    OPMERKING: Het bijsnijden van het model kan de rekenlast van de software verminderen. Behoud voldoende oppervlak van het maxillaire bot voor de plaatsing van de gids, maar verwijder overbodige schedelstructuren.
  4. Pas de Omwikkelen functie van het bijgesneden maxillaire model (Figuur 2B).
    OPMERKING: Wrapping creëert een kleine speling tussen de gids en het botoppervlak. Deze speling helpt de gids om tijdens de operatie soepeler te passen. In de representatieve casus werd de door wrapping gecreëerde speling onder 1 mm gehouden. De speling moet worden aangepast op basis van de passing van de gids, de printnauwkeurigheid en de klinische vereisten.
  5. Gebruik de Markeer functie om het basisoppervlak van het eerste geleidecomponent te selecteren (Figuur 2B).
    OPMERKING: Selecteer een gebied dat iets groter is dan de verwachte uiteindelijke rand van de mal en betrek stabiele botgebieden die kunnen helpen bij de fixatie van de mal. De concave vorm rond de piriformisopening en andere onregelmatige botoppervlakken kunnen de stabiliteit van de botgesteunde mal verbeteren. Een groter geselecteerd gebied maakt bovendien het later bijsnijden van de rand van de mal mogelijk.
  6. Omhul het geselecteerde gebied om het initiële geleidingsoppervlak te genereren (Figuur 2C).
    OPMERKING: Dit omhulde oppervlak zal in de volgende stap worden gebruikt om ondersnijdingen te verwijderen.
  7. Verwijder ondersnijdingen overeenkomstig de geplande inbrengrichting van de gids (Figuur 2D).
  8. Keer het oppervlak zonder ondersnijding om en maak dit dikker om de massieve basis van het eerste geleidecomponent te vormen.
  9. Trim de rand van het eerste geleidingscomponent (Figuur 2E).
  10. Gebruik het geplande gebied voor de maxillarye botverwijdering om de bilaterale verbindingsgebieden van het eerste geleidecomponent te trimmen (Figuur 3).
    OPMERKING: De breedte van elk verbindingsgebied moet overeenkomen met de geplande breedte van de botverwijdering in het corresponderende gebied van de eerste premolaar. Versmal dit gebied niet enkel om de grootte van de gids te verminderen. Breid het niet overmatig uit, omdat dit onnodige reflectie van het zachte weefsel kan vereisen.
  11. Importeer het getrimde eerste gidscomponent in de software voor virtuele chirurgische planning.
  12. Pas het bereik en de breedte van de Le Fort I-osteotomielijn aan volgens het ontwerp van de gids, maak de osteotomiesleuf voor de Le Fort I-osteotomie en voeg fixatiegaten toe aan het eerste gidscomponent voor intraoperatieve fixatie met titaniumschroeven (Figuur 2F).
    OPMERKING: De osteotomiespleet moet breed genoeg zijn om het zaagblad toe te laten, maar niet zo breed dat het geleidende effect verloren gaat. In dit protocol is de breedte van de spleet 1 mm. De fixatiegaten moeten in stabiele botgebieden worden geplaatst en mogen de osteotomiespleet, tandwortels of geplande fixatieplaten niet raken.
  13. Gebruik de maxilla na de virtuele Le Fort I-osteotomie als referentiemodel voor het ontwerpen van het tweede geleidecomponent.
  14. Genereer de basis van het tweede geleidecomponent met dezelfde methode als hierboven beschreven, inclusief bijsnijden, omhullen, markeren, het verwijderen van de ondersnijding, inverteren en verdikken (Figuur 4A–E).
  15. Trim de rand van het tweede geleidingscomponent volgens de geplande palatinale osteotomie en het gebied voor botverwijdering.
    OPMERKING: De breedte van het tweede gidscomponent moet overeenkomen met het geplande gebied voor botverwijdering. Deze breedte wordt bepaald door het virtuele chirurgische plan en mag niet worden gewijzigd zonder het plan opnieuw te controleren.
  16. Markeer het mediale verbindingsgebied van het eerste geleidecomponent. Genereer een oppervlak vanuit het gemarkeerde gebied, kopieer dit naar een nieuw onderdeel en verdik dit gekopieerde oppervlak om het verbindingsalbum van het tweede geleidecomponent te vormen (Figuur 4F en Figuur 5).
    OPMERKING: Het verbindingsstuk van het tweede geleidingscomponent moet overeenkomen met het verbindingsgebied van het eerste geleidingscomponent. Beide gebieden moeten overeenstemmen met de geplande breedte van de botverwijdering in de gebieden van de bilaterale eerste premolaren.
  17. Voeg de getrimde tweede geleidebasis samen met de verbindende vaste stof om de uiteindelijke tweede geleidecomponent te vormen.

4. Ontwerp van de neodymiummagneetverbinding

  1. Identificeer de overeenkomstige aansluitoppervlakken op de eerste en tweede geleidecomponenten.
  2. Ontwerp twee magneetgleuven op elke geleidecomponent op basis van de afmetingen van de neodymiummagneten.
    OPMERKING: In dit protocol is elke gleuf ontworpen voor een neodymiummagneet met een diameter van 3 mm en een dikte van 1.5 mm. De afmeting van de gleuf moet overeenkomen met de werkelijke grootte van de magneet. De gepaarde gleuven op de twee geleidecomponenten moeten nauwkeurig op elkaar zijn uitgelijnd. Als de gleuven te ondiep zijn, kunnen de magneten uitsteken en de verbinding van de geleiden hinderen. Als de gleuven te diep zijn of niet correct zijn uitgelijnd, kan de magnetische aantrekkingskracht of de passing van de geleiden worden beïnvloed.
  3. Gebruik Booleaanse aftrekking of een vergelijkbare snijfunctie om de definitieve magneetgleuven in beide geleidecomponenten te maken (Figuur 6).

5. 3D-printen en montage van de magneet

  1. Exporteer het uiteindelijke ontwerp van de gids in STL-formaat.
  2. Print de eerste en tweede gidscomponenten in 3D met behulp van biocompatibele hars voor chirurgische gidsen.
    OPMERKING: In dit protocol werden de gidscomponenten geprint met een biocompatibele hars voor chirurgische gidsen bij een resolutie van 5760 × 3600 pixels. Het printmateriaal en de parameters moeten worden gekozen volgens de instructies van de printerfabrikant en de institutionele vereisten voor de vervaardiging van intraoperatieve chirurgische gidsen.
  3. Verwijder de ondersteuningsstructuren en voltooi de nabewerking volgens de instructies van de fabrikant. Reinig de gidscomponenten met het door de fabrikant aanbevolen reinigingsmiddel, droog ze en cureer elk oppervlak na in een uithardingsunit. Polijst na het nacureren de resterende sporen van de ondersteuning op het gidoppervlak.
    OPMERKING: In de representatieve casus werd het nacureren gedurende 2 min op elk oppervlak uitgevoerd. De nacureertijd kan variëren afhankelijk van het gebruikte harsmateriaal, de printer en de uithardingsunit. Inspecteer de osteotomiegleuven, de gidsbasis en de magneethouders zorgvuldig na de nabewerking. Resterende hars of ondersteuningsmateriaal in deze gebieden kan de passing van de gids of de magnetische verbinding beïnvloeden. Het polijsten moet beperkt blijven tot de resterende ondersteuningssporen en niet-functionele oppervlakken; de osteotomiegleuven, gidsbasis en magneethouders mogen niet worden gewijzigd.
  4. Plaats vier neodymiummagneten met een diameter van 3 mm en een dikte van 1,5 mm in de gereserveerde groeven.
  5. Bond de magneten stevig in de groeven.
    OPMERKING: Bevestig de polariteit van alle magneten opnieuw vóór het bonden. In dit protocol werden de magneten in de gidsgroeven gebonden met behulp van tandheelkundig harscement. Het harscement moet worden aangebracht en gepolymeriseerd volgens de instructies van de fabrikant. Test na het bonden of de twee gidscomponenten soepel verbinden en stabiel blijven. De gebonden magneten moeten na sterilisatie ook worden geïnspecteerd om de retentie van de magneet en de stabiliteit van de binding te bevestigen vóór intraoperatief gebruik.
  6. Test het voltooide gids-systeem op het in 3D geprinte maxillaire model (Figuur 7).
  7. Bevestig dat de eerste gidscomponent op het oppervlak van het maxillaire bot past zonder duidelijke wiebeling of interferentie.
  8. Verbind de tweede gidscomponent met de eerste gidscomponent en bevestig dat de magnetische verbinding stabiel is.
    OPMERKING: Als de gids niet soepel past, controleer dan de gidsbasis, de ruimte bij het zachte weefsel, de magneetdiepte en het contactoppervlak. Kleine niet-functionele randen kunnen vóór sterilisatie worden bijgesneden, maar de osteotomiegleuven en het verbindingsgebied met betrekking tot botverwijdering mogen niet worden gewijzigd zonder het virtuele chirurgische plan opnieuw te controleren.
  9. Steriliseer het gids-systeem volgens het goedgekeurde klinische sterilisatieprotocol vóór de operatie.
    OPMERKING: In dit protocol werd het geassembleerde gids-systeem vóór intraoperatief gebruik gesteriliseerd met behulp van laagtemperatuur waterstofperoxide-plasmasterilisatie. De sterilisatiemethode moet worden gekozen op basis van het harsmateriaal, de magneeteigenschappen, de compatibiliteit van de kleefstof en de institutionele vereisten voor intraoperatief gebruik. Inspecteer na sterilisatie de complete gids-magneetassemblage om de integriteit van de gids, de retentie van de magneet en de stabiliteit van de magnetische verbinding te bevestigen. Indien magneten opnieuw worden gebruikt bij laboratoriumtesten of klinische voorbereiding, moet hergebruik geschieden volgens de institutionele regels voor sterilisatie en infectiebeheersing. Magneten met beschadiging van de coating, corrosie of verminderde retentie mogen niet opnieuw worden gebruikt.

6. Intraoperatieve toepassing van het geleidingssysteem

  1. Voer de orthognatische chirurgie uit onder algehele anesthesie volgens de geplande chirurgische procedure.
    OPMERKING: In de representatieve casus omvatte de chirurgische procedure een drie-segment Le Fort I-osteotomie, een bilaterale sagittale split ramus-osteotomie en een dubbelstaps genioplastiek.
  2. Trek de bilaterale eerste premolaren van de maxilla volgens het chirurgische plan.
  3. Exposeer het osteotomiegebied van de maxilla.
  4. Plaats het eerste geleidecomponent op het geëxposeerde botoppervlak van de maxilla (Figuur 8A).
  5. Fixeer het eerste geleidecomponent met titaniumschroeven via de vooraf ontworpen fixatiegaten.
  6. Voer de Le Fort I-osteotomie uit langs de osteotomiesleuf van het eerste geleidecomponent (Figuur 8B).
  7. Fractureer de maxilla naar beneden na voltooiing van de Le Fort I-osteotomie.
  8. Plaats na de neerwaartse fractuur van de maxilla het tweede geleidecomponent en verbind dit magnetisch met het eerste geleidecomponent (Figuur 8C).
    1. Bevestig dat het tweede geleidecomponent volledig is aangesloten en dat de magnetische verbinding stabiel is voordat de segmentale osteotomie wordt uitgevoerd.
    2. Omdat het eerste geleidecomponent met titaniumschroeven aan de maxilla gefixeerd blijft, wordt het tweede component gestabiliseerd door de vooraf gedefinieerde magnetische interface en het contact met het geëxposeerde palatinale botoppervlak.
    3. Controleer vóór de osteotomie of er geen weke delen, bloedstolsels of botresten tussen de geleider en het botoppervlak zitten. Forceer het tweede component niet in positie als een stabiele passing niet kan worden bereikt.
  9. Voer de interdentale en palatinale osteotomieën uit onder begeleiding van het tweede geleidecomponent (Figuur 8D).
  10. Verwijder het geleidesysteem na voltooiing van de begeleide osteotomieën en ga verder met de overige orthognatische procedures volgens het chirurgische plan.

7. Postoperatieve nauwkeurigheidsbeoordeling

  1. Reconstrueer het postoperatieve maxillofaciale model op basis van postoperatieve CT-gegevens met dezelfde 3D-reconstructiesoftware als gebruikt voor de preoperatieve reconstructie, en exporteer het gereconstrueerde model in STL-formaat. Gebruik dezelfde segmentatiedrempel als bij de reconstructie van het preoperatieve model.
    OPMERKING: In de representatieve casus werd het postoperatieve CT-model gereconstrueerd met hetzelfde drempelbereik als het preoperatieve model, 226–31743 HU, om de consistentie tussen de preoperatieve planning en de postoperatieve nauwkeurigheidsbeoordeling te waarborgen.
  2. Importeer het postoperatieve model en het preoperatieve virtuele chirurgische ontwerp in 3D-data-analyse-software, zoals Geomagic Wrap 2021.
  3. Registreer het postoperatieve model op het preoperatieve virtuele chirurgische ontwerp door stabiele, niet-geopereerde craniofaciale regio's als referentiegebied te gebruiken.
    OPMERKING: De geopereerde maxillaire segmenten mogen niet als registratiereferentie worden gebruikt. Het referentiegebied moet worden geselecteerd uit stabiele regio's die niet door de chirurgie zijn beïnvloed, zoals de gebieden rond het nasion (N), de infraorbitale rand/orbitale (Or) en de superieure rand van de externe gehoorgang/porion (Po).
  4. Selecteer na registratie het gebied van interesse (ROI) en voer een oppervlakte-afwijkingsanalyse uit tussen het postoperatieve model en het preoperatieve virtuele chirurgische ontwerp.
  5. Genereer een kleurkaart om de afwijking tussen de geplande en de postoperatieve oppervlakken te visualiseren. Noteer de maximale afstand, de gemiddelde afstand, de standaarddeviatie en de RMS-schatting zoals verstrekt door de software.
    OPMERKING: De gemiddelde afstand en de RMS-schatting moeten afzonderlijk worden gerapporteerd, omdat de gemiddelde afstand beïnvloed kan worden door positieve en negatieve afwijkingen. Noteer, indien beschikbaar, de maximale positieve en negatieve afwijkingen afzonderlijk. In dit protocol richt het gebied van interesse zich op de osteotomieregio en de zichtbare osteotomieranden, in plaats van op de uiteindelijke positie van de volledige maxillaire segmenten.
  6. Om de intra-waarnemer-reproduceerbaarheid te beoordelen, heeft dezelfde getrainde waarnemer de registratie, ROI-selectie en afwijkingsanalyse na een bepaald tijdsinterval herhaald. Intraclass-correlatiecoëfficiënten werden berekend met behulp van een two-way mixed-effects model voor absolute overeenkomst.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Met deze workflow werden een patiëntspecifiek virtueel chirurgisch plan en een magnetisch verbonden osteotomie-geleidingssysteem voltooid voor een driesegment Le Fort I-osteotomie. Preoperatieve CT-gegevens en scans van het tandmodel werden geïntegreerd om een samengesteld skelet-tandmodel te creëren. In de representatieve casus werd virtuele planning uitgevoerd voor het verminderen van de boogbreedte bij een patiënt met een overmatige breedte van de maxillaire boog. De extractieplaatsen van de bilaterale eerste premolar...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Een driesegment Le Fort I-osteotomie is complexer dan een eendelige Le Fort I-osteotomie. Bij deze procedure wordt de maxilla niet alleen gemobiliseerd, maar ook verdeeld in afzonderlijke botsegmenten. Na de segmentatie moet elk maxillair segment worden gerepositioneerd om een stabiele postoperatieve occlusie en de geplande transversale correctie te bereiken7,8. De nauwkeurigheid van deze procedure hangt daarom af van twee hoofdstappen: een nauwkeurige preoperati...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben geen belangenconflicten te verklaren.

Dankbetuigingen

De studie werd gefinancierd door het Kunming Medical University Team for Diagnosis and Treatment of Complex Craniofacial Malformations (2024XKTDTS08), het Yunnan Provincial Clinical Medical Center Research Project (2024YNLCYXZX0227, 2024YNLCYXZX0229), het Yunnan Clinical Research Center for Oral Diseases (202505AJ310001) en het Yunnan Province High Level Talent Training Support Plan (YNWR-MY-2020-086).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
3-matic Research 13.0MaterialiseVersie 13.0Gebruikt voor het digitale ontwerp van de gidscomponenten, inclusief bijsnijden, omhullen, markeren, verwijderen van ondersnijdingen, inverteren, verdikken, trimmen en Booleaanse operaties.
Autoscan-DS-EX pro SHINING 3Dhttps://www.shining3ddental.com/solution/ds-ex-pro-lab-sacnner/3D-scanner; gebruikt om de boven- en onderkaakmodellen en de occlusale registratie te scannen
Calibra Universal dual-cure self-adhesive Dentsply Sironahttps://www.dentsplysirona.com/en-in/discover/discover-by-brand/calibra-cements/calibra-universal.htmlHars cement; voor het hechten van neodymiummagneten in de 3D-geprinte chirurgische gids.
CT scannerSiemens Healthineers, Erlangen, Germanyhttps://www.siemens-healthineers.com/computed-tomography64-rij/128-slice; gebruikt voor driedimensionale reconstructie van het craniofaciale/maxillaire model.
Edge MAX/Edge E2 RAYSHAPEhttps://www.rayshape3d.com/3d-printers/edge-e2/3D-printer; gebruikt om de eerste en tweede gidscomponenten te printen.
Geomagic Wrap 20213D SystemsVersie 2021Gebruikt voor postoperatieve modelsuperpositie en kleurkaart-deviatieanalyse.
Mimics Research 21.0MaterialiseVersie 21.0Gebruikt voor segmentatie, driedimensionale reconstructie en het verwijderen van onnodige structuren.
NeodymiummagnetenAangekocht bij Jinyixin Magneticshttps://jingxin-magnet.com/ 3 mm diameter × 1,5 mm  dikte; ingebed in de gereserveerde magneetsleuven om de eerste en tweede gidscomponenten te verbinden.
ProPlan CMFMaterialiseVersie 3.0.1Gebruikt voor virtuele orthognatische chirurgische planning, inclusief Le Fort I osteotomie, BSSRO-planning, segmentatie en occlusale registratie.
HarsRAYSHAPESGV2/Model 1 lvoryGebruikt voor het vervaardigen van de intraoperatieve magnetisch verbonden osteotomiegidscomponenten.
ShapeCure RAYSHAPE https://www.rayshape3d.com/post-processing/uv-curing-machine-shapecure/Uithardingsunit

Referenties

  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.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

Gids met magnetische verbindingdriedimensionaal printenvirtuele chirurgische planningLe Fort I-osteotomiedigitale osteotomiegidsmaxillair protrusieboogbreedteverschilneodymiummagnetenorthognatische chirurgie
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.