Name: Trójwymiarowa rekonstrukcja złamań oczodołu (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-05-16T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 18 s
Description: Poznaj protokół trójwymiarowej rekonstrukcji złamań oczodołu z wykorzystaniem technologii CT i segmentacji kości. Metoda ta umożliwia precyzyjne projektowanie implantów i redukcję powikłań chirurgicznych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ten protokół został zatwierdzony przez Instytucjonalną Komisję Oceny Etyki i przeprowadzony zgodnie z Deklaracją Helsińską w sprawie protokołu medycznego i etyki. Uzyskano zgodę pacjenta na wykorzystanie obrazów TK
1. Segmentacja orbity
UWAGA: Ta sekcja jest wykonywana za pomocą oprogramowania D2P (zwanego dalej oprogramowaniem do segmentacji).
<ol>
	<li>Załaduj pliki DICOM obrazu CT kości twarzy pacjenta do oprogramowania, klikając Plik > Dodaj pliki DICOM (<silna klasa = "xfig" > Rysunek 2). 
	UWAGA: Zalecana jest grubość warstwy DICOM nie mniejsza niż 1 mm.</li>
	<li>Wybierz widok koronalny (prezentowany na prawym ekranie) i kliknij Dodaj (<silna klasa="xfig">Rysunek 3). Na następnym ekranie kliknij 3D, aby otworzyć interfejs segmentacji kości.</li>
	<li>Utwórz nową maskę (pierwszy krok w sekwencji segmentacji).
	<ol>
		<li>W interfejsie segmentacji kości objętość 3D jest prezentowana na lewym ekranie, a widok koronalnej tomografii komputerowej znajduje się po prawej stronie (<silna klasa="xfig">Rysunek 4). Kliknij ikonę Segmentacja kości po lewej stronie dolnego paska narzędzi i wybierz Cienkie kości.</li>
		<li>Klikaj na oddzielne obszary orbity i obszaru okołooczodołowego (można to zrobić na lewym ekranie głośności i prawym ekranie DICOM), aż pełna orbita zostanie całkowicie zdefiniowana przez wybrany kolor (w tym przykładzie zielony) (<silna klasa="xfig">Rysunek 5). Sprawdź dokładność nowej maski utworzonej przez przewijanie różnych płaszczyzn DICOM. 
		UWAGA: W przypadku zidentyfikowania niedokładnego zaznaczenia można cofnąć (Ctrl Z) i ponownie zaznaczyć ten obszar w innym położeniu przestrzennym. Funkcja cienkich kości wykorzystuje najniższy próg do wykrywania struktur kostnych w celu oddzielenia ich od tkanek miękkich.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Utwórz siatkę (drugi krok w sekwencji segmentacji). Po wykonaniu i zatwierdzeniu pierwszego kroku, kliknij 3D na pasku narzędzi (Rysunek 6). W pełni obserwuj model 3D (siatkę) pod kątem gładkości i braku pustych przestrzeni, a następnie zapisz model 3D jako plik STL, klikając Plik > Zapisz > STL (<silna klasa="xfig">Rysunek 7). 
	UWAGA: Rysunek 8 i <silna klasa="xfig">Rysunek 9 przedstawia dodatkową metodę segmentacji, interpolację wielowarstwową, w przypadkach, gdy podłoga orbity nie jest rozdrobniona.</li>
	<li>W przypadku dużych, rozdrobnionych pęknięć należy postępować zgodnie z poprzednimi krokami, aby podzielić model orbity przeciwległej, który posłuży jako przewodnik do rekonstrukcji poprzez zastosowanie zasady odbicia lustrzanego.</li>
</ol>
2. Rekonstrukcja ściany orbitalnej
UWAGA: Ta sekcja jest wykonywana za pomocą Geomagic Freeform (zwanego dalej oprogramowaniem do projektowania 3D).
<ol>
	<li>Kliknij Plik > Importuj model. Wybierz plik STL wyeksportowany w kroku 1.4 sekwencji segmentacji. Kliknij Dodaj szczegóły i Dodaj drobne szczegóły na dolnym pasku narzędzi. Następnie kliknij Zastosuj (Rysunek uzupełniający 1). 
	UWAGA: Powierzchnia importowanego modelu roboczego musi być bardzo dokładna ze zwiększoną gładkością (niska wartość ostrości krawędzi).</li>
	<li>Na podstawie anatomii złamania wybierz jedną z trzech następujących metod rekonstrukcji opisanych w krokach 2.3 (Rekonstrukcja automatyczna), 2.4 (Repozycja anatomiczna) i 2.5 (Odbicie lustrzane).</li>
	<li>Automatyczna rekonstrukcja 
	UWAGA: Jest to metoda z wyboru w przypadku małych wad i obszarów o płaskiej, monotonnej topografii.
	<ol>
		<li>Po pierwsze, należy osiągnąć pełną ciągłość gliniastą obwodu wokół ubytku (rysunek uzupełniający 2). Jeśli wokół pękniętej podłogi występują małe szczeliny (biała strzałka), użyj funkcji Dodaj glinę, aby ręcznie połączyć te obszary, aby uzyskać pełną ciągłość obwodu pęknięcia (strzałka).</li>
		<li>Użyj funkcji Gładki, aby wygładzić dodaną glinę. Kliknij prawym przyciskiem myszy aktywowany element Nowa maska, aby wybrać Clay Utilities/Copy to Mesh.</li>
		<li>Użyj narzędzi siatkowych do automatycznego wypełniania szczelin (rysunek uzupełniający 3). Na obiekcie siatki orbity w obszarze Wybierz obszar siatki użyj narzędzia Zaznaczanie lasso, aby zaznaczyć marginesy wad stropu.</li>
		<li>Naciśnij Delete na klawiaturze. Wybierz opcję Wypełnij otwory w siatce i kliknij przycisk Wypełnij, ile razy przycisk stanie się nieaktywny, automatycznie odtwarzając w ten sposób wadę stropu.</li>
		<li>W ostatnim kroku - przekształć siatkę w glinę. Kliknij prawym przyciskiem myszy siatkę, Narzędzia siatki, a następnie kliknij polecenie Kopiuj do gliny.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Anatomiczna repozycja 
	UWAGA: Jest to metoda z wyboru w przypadkach, gdy pęknięty segment dna pozostaje cały, zachowując swoją pierwotną anatomię topograficzną.
	<ol>
		<li>Zaimportuj dwa różne STL jako różne obiekty: (i) orbitę i (ii) nierozdrobniony segment podłogi (<silna klasa="xfig">Rysunek 8 i <silna klasa="xfig">Rysunek 9).</li>
		<li>Zmień położenie segmentu (rysunek uzupełniający 4).
		<ol>
			<li>W obszarze Zaznacz/Przesuń glinę wybierz narzędzie Zmień położenie i usuń zaznaczenie opcji Tylko przenoszenie. Ręcznie zmień położenie podłogi, aby dopasować ją do anatomicznych, nienaruszonych granic.</li>
			<li>Alternatywnie, w przypadku, gdy jedna z rozdrobnionych krawędzi jest umieszczona we właściwym położeniu anatomicznym, należy użyć narzędzia Zmień położenie początku w obszarze Wybierz/Przesuń glinę.</li>
			<li>Kliknij Do środka i przesuń triadę (czarną strzałkę) do środka obrotu znajdującego się na anatomicznie poprawnej krawędzi segmentu. Kliknij Zmień położenie elementu i wybierz Tylko obróć.</li>
			<li>Trzymając przycisk Shift na klawiaturze, obróć element przez środek triady do właściwej pozycji anatomicznej. 
			UWAGA: Redukcja anatomiczna powinna idealnie uzupełnić wadę. W przeciwnym razie należy zrezygnować z tej metody i zastosować kolejną metodę rekonstrukcji - Mirroring.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Odbicie lustrzane 
	UWAGA: Jest to metoda z wyboru w przypadku rozległych i rozdrobnionych złamań oczodołu.
	<ol>
		<li>Zaimportuj dwa różne STL jako różne obiekty: (i) pękniętą orbitę i (ii) orbitę przeciwległą.</li>
		<li>Zacznij od stworzenia lustrzanego odbicia nienaruszonej orbity. Za pomocą narzędzia Lustrzane odbicie gliny ustaw płaszczyznę zorientowaną po stronie przyśrodkowej (niebieska linia na rysunku uzupełniającym 5B). Zaznacz opcję Odbicie lustrzane całego elementu i Podgląd, a następnie kliknij przycisk Zastosuj.</li>
		<li>Teraz nałóż na siebie odbite i popękane orbity (rysunek uzupełniający 6). Za pomocą narzędzia Rejestruj elementy wybierz orbitę odbitą w lustrze jako Źródło, a orbitę podzieloną jako Cel.</li>
		<li>Umieść znaczniki w unikalnych miejscach anatomicznych na orbicie odbitej w lustrze oraz w podobnych miejscach na orbicie pękniętej, a następnie kliknij w Zastosuj, aby nałożyć segmenty. Kliknij przycisk Auto, aby uzyskać optymalne nałożenie. 
		UWAGA: Nałożona lustrzana orbita służy jako przewodnik do anatomicznej rekonstrukcji złamanego oczodołu.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Projekt implantu dostosowany do potrzeb pacjenta na podstawie zrekonstruowanej podłogi
UWAGA: Ta sekcja jest wykonywana za pomocą oprogramowania do projektowania 3D.
<ol>
	<li>Przygotowanie dna orbitalnego (rysunek uzupełniający 7)
	<ol>
		<li>W obszarze Wybierz/Przesuń glinę wybierz opcję Zmień położenie początku układu współrzędnych > do środka. Przesuń triadę do środka lustrzanego dna orbity. Wybierz opcję Tylko obracaj i ustaw oś Z w pionie, oś X w poziomie, a oś Y w przód-tylu.</li>
		<li>W obszarze Wybierz/Przenieś glinę wybierz opcję Zmień położenie elementu. Wybierz opcję Pokaż/Ukryj ustawienia zaawansowane i zmień opcję Przetłumacz krok na 0,8 mm. Kliknij groty strzałek w czerwonym prostokącie, aby zanurzyć lustrzaną orbitę w orbicie pęknięcia, aż zaczną pojawiać się nienaruszone granice pękniętego obszaru.</li>
		<li>Wykonaj kolejne kliknięcie na strzałkę skierowaną w dół w zielonym prostokącie, aby zanurzyć podłogę lustrzanej orbity o kolejne 0,8 mm. Głębokość ta będzie pasować do grubości PSI, odtwarzając w ten sposób oryginalną podłogę.</li>
		<li>W obszarze Wybierz/Przesuń glinę wybierz opcję Zaznacz glinę i użyj narzędzia Zaznaczanie lasso. Wybierz anatomiczny obwód podłogi. Wybierz opcję Odwróć zaznaczenie, a następnie usuń resztę. 
		UWAGA: Wygładź krawędzie podłogi lub dodaj glinę, aby dopasować ją do granic pękniętej orbity.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Utwórz obrys siatki (Rysunek uzupełniający 8).
	<ol>
		<li>Zaznacz zarówno obiekty orbity, jak i podłogi, kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz opcję Wartość logiczna/Połącz jako nowy, aby utworzyć pojedynczy obiekt orbity, w tym anatomicznie zredukowane i obniżone piętro. Wygładź krawędzie przez dodatkowy czas.</li>
		<li>Zduplikuj obiekt końcowy. Kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz Przejrzyj, a następnie Włącz. W obszarze Krzywe wybierz opcję Rysuj krzywą i obrysuj kształt tuż wokół oryginalnego obszaru przerwania — krzywa musi spoczywać na krawędziach pękniętej orbity. Krzywa może spoczywać na nowo utworzonej podłodze tylko w brakujących obszarach kości.</li>
		<li>Po pełnym obrysowaniu kliknij ikonę Dopasuj do gliny przy tworzeniu. W ten sam sposób utwórz ramiona kotwiące PSI. 
		UWAGA: Tylna granica powinna spoczywać w ciągłości, a nie nad tylną półką kostną (<silna klasa="xfig">Rysunek 1D). Boczne krawędzie siatki powinny minimalnie wystawać poza ubytek i spoczywać na zdrowych krawędziach kostnych. Umieść ramię kotwiące na dobrze zdefiniowanych segmentach segmentowych dolnych krawędzi oczodołu. Zawsze pamiętaj, aby unikać ważnych punktów orientacyjnych. W literaturze przyjmuje się, że bezpieczna sekcja na orbicie wynosi od 31 do 36 mm, ale zaleca się indywidualne planowanie dla każdego przypadku12,13.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Sfinalizować PSI (rysunek uzupełniający 9).
	<ol>
		<li>W obszarze Element gliny detalu wybierz opcję Płaskorzeźba z krzywą i wybierz odległość 0,8 mm. Zaznacz wnętrze obrysowanego obszaru i kliknij przycisk Podnieś. Użyj Dodaj glinę i wygładzić, aby połączyć ramiona kotwiące z głównym korpusem implantu (Rysunek uzupełniający 9B, czarne strzałki).</li>
		<li>Użyj funkcji Boolean i Remove From ze zduplikowanego obiektu. Na liście obiektów kliknij prawym przyciskiem myszy Gruboziarnistość gliny i wybierz 0,1 mm. W obszarze Sculpt Clay wybierz narzędzie Carve (Rzeźbienie) i ustaw Tool Size (Rozmiar narzędzia) na 2,1 mm. Utwórz otwory mocujące w najbardziej odległej części ramion kotwiących.</li>
		<li>Ustaw rozmiar narzędzia na 1.5 mm i 1 mm, aby utworzyć otwory odpływowe na pozostałej części PSI. Unikaj wykonywania otworów w pobliżu krawędzi implantu. Wykonaj polecenia Boolean i Usuń z, aby odjąć pierwotną pękniętą orbitę od końcowej PSI. 
		UWAGA: Otwory mocujące powinny pasować do systemu stosowanego na sali operacyjnej. Użyj otworów mocujących o średnicy 2.1 mm do adaptacji o średnicy 1.5 mm. Ostatnim krokiem sekwencji projektowania powinno być zawsze odejmowanie pierwotnej pękniętej orbity od końcowego PSI, aby zapewnić śródoperacyjne pasywne osadzenie siatki na orbicie.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wyeksportuj obiekt siatki jako plik STL dla końcowego procesu produkcyjnego.</li>
</ol>

<ol><li>Prendergast, M. E., Burdick, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+enabling+technologies+in+3D+printing+for+precision+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Recent advances in enabling technologies in 3D printing for precision medicine.</a> Adv Mater. 32 (13), 1902516(2020).</li>
<li>Rajantie, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Health-related+quality+of+life+in+patients+surgically+treated+for+orbital+blow-out+fracture%3A+a+prospective+study%5BTitle%5D)+AND+%22Oral+Maxillofac+Surg%22%5BJournal%5D)">Health-related quality of life in patients surgically treated for orbital blow-out fracture: a prospective study.</a> Oral Maxillofac Surg. 25, 373-382 (2021).</li>
<li>Som, P., Shugar, J., Brandwein, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anatomy+and+physiology+of+the+sinonasal+cavities%5BTitle%5D)+AND+%22Head+Neck+Imaging%22%5BJournal%5D)">Anatomy and physiology of the sinonasal cavities.</a> Head Neck Imaging. 3, 87-147 (2003).</li>
<li>René, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Update+on+orbital+anatomy%5BTitle%5D)+AND+%22Eye%22%5BJournal%5D)">Update on orbital anatomy.</a> Eye. 20 (10), 1119-1129 (2006).</li>
<li>Nakamura, T., Gross, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facial+fractures%3A+analysis+of+five+years+of+experience%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Otolaryngol%22%5BJournal%5D)">Facial fractures: analysis of five years of experience.</a> Arch Otolaryngol. 97 (3), 288-290 (1973).</li>
<li>Parsons, G. S., Mathog, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orbital+wall+and+volume+relationships%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Otolaryngol+Head+Neck+Surg%22%5BJournal%5D)">Orbital wall and volume relationships.</a> Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 114 (7), 743-747 (1988).</li>
<li>Ellis, E. III, Tan, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+internal+orbital+reconstructions+for+pure+blowout+fractures%2Ccranial+bone+grafts+versus+titanium+mesh%5BTitle%5D)+AND+%22J+Oral+Maxillofac+Surg%22%5BJournal%5D)">Assessment of internal orbital reconstructions for pure blowout fractures,cranial bone grafts versus titanium mesh.</a> J Oral Maxillofac Surg. 61, 442(2003).</li>
<li>Emodi, O., Nseir, S., Shilo, D., Srouji, H., Rachmiel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antral+wall+approach+for+reconstruction+of+orbital+floor+fractures+using+anterior+maxillary+sinus+bone+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22J+Craniofac+Surg%22%5BJournal%5D)">Antral wall approach for reconstruction of orbital floor fractures using anterior maxillary sinus bone grafts.</a> J Craniofac Surg. 29 (4), e421-e426 (2018).</li>
<li>Blumer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Customized+titanium+reconstruction+of+orbital+fractures+using+a+mirroring+technique+for+virtual+reconstruction+and+3d+model+printing%5BTitle%5D)+AND+%22J+Oral+Maxillofac+Surg%22%5BJournal%5D)">Customized titanium reconstruction of orbital fractures using a mirroring technique for virtual reconstruction and 3d model printing.</a> J Oral Maxillofac Surg. 79 (1), 200.e201-200.e200 (2021).</li>
<li>Blumer, M., Essig, H., Steigmiller, K., Wagner, M. E., Gander, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+outcomes+of+orbital+fracture+reconstruction+using+patient-specific+implants%5BTitle%5D)+AND+%22J+Oral+Maxillofac+Surg%22%5BJournal%5D)">Surgical outcomes of orbital fracture reconstruction using patient-specific implants.</a> J Oral Maxillofac Surg. 79 (6), 1302-1312 (2021).</li>
<li>Krasovsky, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+patient+specific+implant+reconstruction+vs+conventional+titanium+mesh+reconstruction+of+orbital+fractures+using+a+novel+method%5BTitle%5D)+AND+%22J+Craniomaxillofac+Surg%22%5BJournal%5D)">Comparison of patient specific implant reconstruction vs conventional titanium mesh reconstruction of orbital fractures using a novel method.</a> J Craniomaxillofac Surg. 52 (4), 491-502 (2024).</li>
<li>Danko, I., Haug, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+experimental+investigation+of+the+safe+distance+for+internal+orbital+dissection%5BTitle%5D)+AND+%22J+Oral+Maxillofac+Surg%22%5BJournal%5D)">An experimental investigation of the safe distance for internal orbital dissection.</a> J Oral Maxillofac Surg. 56 (6), 749-752 (1998).</li>
<li>Rontal, E., Rontal, M., Guilford, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+anatomy+of+the+orbit%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Otol+Rhinol+Laryngol%22%5BJournal%5D)">Surgical anatomy of the orbit.</a> Ann Otol Rhinol Laryngol. 88, 382-386 (1979).</li>
<li>Sigron, G. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+and+cosmetic+outcome+after+reconstruction+of+isolated%2C+unilateral+orbital+floor+fractures+%28blow-out+fractures%29+with+and+without+the+support+of+3d-printed+orbital+anatomical+models%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Med%22%5BJournal%5D)">Functional and cosmetic outcome after reconstruction of isolated, unilateral orbital floor fractures (blow-out fractures) with and without the support of 3d-printed orbital anatomical models.</a> J Clin Med. 10 (16), 3509(2021).</li>
<li>Kotecha, S., Ferro, A., Harrison, P., Fan, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orbital+reconstruction%3A+a+systematic+review+and+meta-analysis+evaluating+the+role+of+patient-specific+implants%5BTitle%5D)+AND+%22Oral+Maxillofac+Surg%22%5BJournal%5D)">Orbital reconstruction: a systematic review and meta-analysis evaluating the role of patient-specific implants.</a> Oral Maxillofac Surg. 27 (2), 213-226 (2023).</li>
<li>Stoor, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+prototyped+patient+specific+implants+for+reconstruction+of+orbital+wall+defects%5BTitle%5D)+AND+%22J+Craniomaxillofac+Surg%22%5BJournal%5D)">Rapid prototyped patient specific implants for reconstruction of orbital wall defects.</a> J Craniomaxillofac Surg. 42 (8), 1644-1649 (2014).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Rekonstrukcja złamania oczodołu jest jednym z najważniejszych, a jednocześnie delikatnych zadań chirurga szczękowo-twarzowego14. Rekonstrukcja polega na pracy wokół bardzo wrażliwego i wystającego narządu oka przez zewnętrzne małe nacięcie, co skutkuje tylko częściową widocznością pola operacyjnego. Ze względu na tę trudność, użycie PSI do rekonstrukcji może znacznie poprawić dokładność, a tym samym zminimalizować zachorowalność15. To powiedziawszy, niewłaściwe zaprojektowanie wynikające ze słabego zrozumienia prawidłowej anatomii, zasad rekonstrukcji 3D każdej części, właściwości PSI i ich skutków oraz właściwe obchodzenie się z nim podczas operacji może skutkować niemożnością wykorzystania utworzonego PSI podczas operacji lub w różnych chorobach, których można łatwo uniknąć16. 
W niniejszym protokole opisano różne metody rekonstrukcji 3D oraz omówiono ich wskazania. Znajdują się tam również szczegółowe kroki dla każdej metody i nacisk na pułapki, których należy unikać podczas projektowania PSI.
Opisano trzy metody rekonstrukcji złamań oczodołu. Pierwsza metoda, która wykorzystuje automatyzację oprogramowania do projektowania i do tej pory wymaga drobnych wad do prawidłowej rekonstrukcji, a zatem jest mniej powszechną z metod. Drugim jest anatomiczna repozycja, która, jeśli ma zastosowanie, daje bardzo dobre wyniki, a jednocześnie wymaga mniejszego doświadczenia i zrozumienia projektanta. Trzecią i najbardziej powszechną jest technika lustrzana, która wymaga wysokiego poziomu zrozumienia złożonej anatomii, charakterystyki złamań, właściwości PSI i kluczowych obszarów do rekonstrukcji każdego konkretnego przypadku. 
Metoda ta może być stosowana do różnych wad ściany oczodołu, a także wielu wad ścian, jak opisano przez Krasovsky A i wsp.11. Metoda ta może być stosowana zarówno w przypadku złamań niedawno nabytych, jak i starszych, nieprawidłowo zagojonych złamań.
W naszym instytucie projektant jest jednocześnie chirurgiem, co w naszym przekonaniu skutkuje doskonałymi wynikami zarówno w fazie projektowania, jak i podczas operacji. Jednak ta konstelacja nie jest do tej pory możliwa w większości instytutów, dlatego zarówno chirurdzy, jak i inżynierowie są zachęcani do korzystania z tego protokołu, aby lepiej zrozumieć drugą stronę tej relacji, uniknąć pułapek i osiągnąć wyższy poziom rekonstrukcji oczodołu.

Trójwymiarowa rewolucja (3D) osiągnęła swój szczyt. Wiele z używanych przez nas produktów jest wytwarzanych przez drukarki 3D. W medycynie technologia ta pozwala na najwyższą precyzję przy jednoczesnym zmniejszeniu liczby błędów ludzkich1. Ta jakość ma największe znaczenie w dziedzinie chirurgii, gdzie dokładność ma kluczowe znaczenie. Oko jest ważne zarówno dla potrzeb funkcjonalnych, jak i percepcji estetycznej2. Orbita to jama szkieletowa składająca się z 7 kości, zapewniająca ochronę kuli ziemskiej. Kostna orbita chroni i podtrzymuje kulę ziemską. Zawiera nerwy, naczynia, mięśnie i struktury gruczołowe. Podłoga oczodołu jest bardzo cienka i w większości zbudowana z wyrostka orbitalnego szczęki. Przednio-bocznie składa się z kości jarzmowej, a z tyłu składa się z kości podniebiennej, która jest ważnym punktem orientacyjnym w złamaniach dna oczodołu3. Przyśrodkowa ściana oczodołu rozciąga się od przedniego grzebienia łzowego do wierzchołka oczodołu. Blaszka papiracea składa się z większej części ściany przyśrodkowej, cienkiej jak papier kości, która może łatwo ulec złamaniu4. Izolowane złamania oczodołu stanowią 4%-16% wszystkich złamań twarzoczaszki5. Złamania oczodołu mogą powodować zmiany w położeniu oka, powodując zarówno funkcjonalne wady widzenia, jak i zaburzenia estetyczne6. Nawet niewielki ruch kostnych ścian oczodołu może mieć znaczący wpływ na objętość orbity i pozycję kuli ziemskiej5. Dlatego najważniejsza jest dokładna rekonstrukcja przemieszczonych lub rozdrobnionych ścian oczodołu. Zarówno dno oczodołu przyśrodkowe do nerwu podoczodołowego, jak i ściana przyśrodkowa są stosunkowo cienkie i mają tendencję do łatwego pękania podczas urazu oczodołu4. Obrazowanie i badanie fizykalne są ważne w diagnozowaniu złamania oczodołu. Większość metod obrazowania diagnostycznego obejmuje przekroje koronalne tomografii komputerowej (CT)7. Konieczna jest pełna ocena uszkodzonego oczodołu przez okulistę i obejmuje widzenie, ciśnienie w oku, motorykę oka, badanie źrenic, pole widzenia, badanie oka lampą szczelinową, badanie siatkówki i badanie zewnętrzne. Badanie to powinno być również wykonane po operacji rekonstrukcyjnej. W przeszłości ubytki oczodołu były rekonstruowane za pomocą przeszczepów kostnych, a później siatki tytanowej7,8. Ograniczona ekspozycja i trudność w dostosowaniu przeszczepu kostnego lub siatki tytanowej do ubytku za pomocą przezskórnego lub przezspojówkowego dostępu chirurgicznego spowodowały potrzebę dokładniejszej metody. Wprowadzono wykorzystanie modeli drukowanych w 3D do wstępnej adaptacji siatki tytanowej9, a następnie implanty specyficzne dla pacjenta (PSI) w celu dokładnej rekonstrukcji defektów10. PSI stało się bardziej rozpowszechnione w ostatnich latach do różnych celów w różnych dziedzinach chirurgii, takich jak ortopedia, chirurgia szczękowo-twarzowa i neurochirurgia. Stosowanie tej metody w celu zmniejszenia złamań lub przed zabiegiem ablacji jest wielokrotnie proste. Jednak w oczodole, złożona anatomia i wielokrotnie rozdrobniona kość wymaga głębokiego zrozumienia anatomii oczodołu, aby osiągnąć prawidłową rekonstrukcję11.
Niedawno opublikowano pracę na temat dokładności tej metody w przeciwieństwie do tradycyjnego podejścia, wykorzystując nowatorską metodę analizy 3D. Wyniki wskazują na 2,7-krotny wzrost dokładności w przypadku stosowania PSI do rekonstrukcji. Ponadto zaobserwowano mniej długotrwałych powikłań. Należy jednak zdawać sobie sprawę, że nawet drobne błędy mogą skutkować wadami funkcjonalnymi i estetycznymi; Dlatego bardzo ważne jest, aby zapoznać się ze wszystkimi pułapkami związanymi z rekonstrukcją orbity11. Ten manuskrypt szczegółowo opisuje trzy metody stosowane do wirtualnej rekonstrukcji 3D defektów orbity, ich wskazania, zalety i wady. Pozwoli to na wykonywanie rekonstrukcji 3D zarówno we własnym zakresie, jak i nadzór nad nimi przez klinicystów lub inżynierów.

<table><tbody><tr><td>D2P (DICOM to Print)Systemy</td> <td>3D</td><td>https://oqton.com/d2p/</td> <td>Oprogramowanie segmentacyjne do tworzenia plików 3D stl</td></tr><tr><td>Systemy Geomagic Freeform</td><td>3D</td><td>https://oqton.com/freeform/</td> <td>Sculpted Engineering Design</td></tr></tbody></table>

trójwymiarowa rekonstrukcja złamań oczodołu

Three-Dimensional Reconstruction of Orbital Fractures

Rekonstrukcja złamań oczodołu może być wyzwaniem. Ograniczona ekspozycja, zaangażowanie kilku wad ścian i zmienna anatomia trójwymiarowa (3D) powodują trudności w osiąganiu lepszych wyników w złożonych przypadkach. Zastosowanie implantów dostosowanych do potrzeb pacjenta do rekonstrukcji wad oczodołu jest bardzo obiecujące. Jednak w takich przypadkach kluczowe jest właściwe wirtualne planowanie, a zatem niezbędne jest zrozumienie anatomii i różnych opcji planowania. Protokół ten opisuje trzy metody rekonstrukcji wad i wyszczególnia wskazania dla każdej z nich. Zautomatyzowana rekonstrukcja komputerowa jest najprostszą metodą, ale może być stosowana głównie w przypadku małych ubytków. Repozycja złamanego segmentu jest prosta, co skutkuje dobrą ciągłością anatomiczną złamanej ściany, jednak wymaga złamań nierozdrobnionych. Odbicie lustrzane jest metodą z wyboru w przypadku pęknięć rozdrobnionych. Wadą tej metody jest rozległa manipulacja, która następuje po etapie lustrzanego odbicia, co wymaga wysokiego poziomu zrozumienia anatomii i implikacji przez planistę. Po szczegółowym opisie metod przedstawiono struktury anatomiczne, na które należy zwrócić główny nacisk podczas rekonstrukcji oraz te, które zostały pominięte. Ponadto opisano i omówiono napotkane pułapki, a także sposoby ich unikania. Metody te mogą być stosowane wewnętrznie lub zlecane na zewnątrz, ale ich zrozumienie ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia lepszych wyników, nawet w przypadkach, gdy chirurg nie planuje sam.

Medycyna spersonalizowana do rekonstrukcji oczodołu rozwija się szybko. Ze względu na delikatną naturę oczodołu, niewielkie rozbieżności po rekonstrukcji złamania mogą powodować upośledzenie percepcji wzrokowej. W tym miejscu opisujemy trzy metody wirtualnej rekonstrukcji 3D defektów orbity oraz ich wskazania i potencjalne pułapki dla prawidłowej rekonstrukcji.

Trójwymiarowa rekonstrukcja złamań oczodołu

Reconstruction of orbital fractures can be challenging. The limited exposure, involvement of several wall defects, and the variable three-dimensional (3D) ...

Nasze badania koncentrują się na opracowaniu standardowego protokołu rekonstrukcji różnych defektów orbity, przy użyciu technologii 3D, zajęciu się możliwymi pułapkami i określeniu sposobów ich uniknięcia. Oczodół jest złożonym, anatomicznym obszarem zawierającym wiele nerwów, mięśni i naczyń krwionośnych, co utrudnia dostęp i naprawę chirurgiczną. Prawidłowe leczenie wymaga dokładnej radialnej budowy objętości oczodołu i jego unikalnych struktur anatomicznych.Podzieliliśmy wady oczodołu na trzy kategorie, z których każda wymaga innej metody wirtualnej rekonstrukcji jako pierwszego kroku w projektowaniu implantu dostosowanego do potrzeb pacjenta. Ponadto kładziemy nacisk na unikalne struktury anatomiczne, które mają zostać zrekonstruowane, unikając w ten sposób większych pułapek. Protokół ten dostosowuje indywidualne podejście do każdego rodzaju defektu orbity i zapewnia wyjaśnienie krok po kroku procesu rekonstrukcji i projektowania PSI.Wierzymy, że ten protokół znacznie zmniejszy komplikacje, unikając typowych pułapek zwykle związanych z błędami precyzji. Nasze trójwymiarowe laboratorium skupi się na zautomatyzowanej cyfrowej rekonstrukcji defektów orbitalnych oraz zautomatyzowanym projektowaniu PSI z wykorzystaniem technologii AI. Aby rozpocząć, załaduj do oprogramowania obraz tomografii komputerowej kości twarzy, pliki DICOM pacjenta.Wybierz widok rogówki i kliknij przycisk Dodaj. Na następnym ekranie kliknij 3D, aby otworzyć interfejs segmentacji kości. W interfejsie segmentacji kości obserwuj objętość 3D na lewym ekranie i widok TK korony po prawej.Kliknij ikonę segmentacji kości na dolnym pasku narzędzi i wybierz cienkie kości. Klikaj na oddzielne obszary orbity i obszaru okołooczodołowego, aż pełna orbita zostanie całkowicie zdefiniowana przez wybrany kolor. Potwierdź dokładność nowej maski po przewinięciu przez różne płaszczyzny DICOM.Po zatwierdzeniu segmentacji utwórz siatkę i w pełni obserwuj model 3D pod kątem gładkości i braku pustych przestrzeni. Kliknij plik i zapisz model 3D jako plik STL. Aby zrekonstruować ścianę orbity, kliknij file, a następnie importuj model i wybierz plik STL wyeksportowany w sekwencji segmentacji.Na dolnym pasku narzędzi kliknij przycisk Dodaj szczegóły, a następnie dodaj znajdź szczegóły, a następnie kliknij przycisk Zastosuj. W przypadku automatycznej rekonstrukcji należy zapewnić pełną ciągłość gliny na obwodzie ubytku. Jeśli w spękanej podłodze występują szczeliny, użyj funkcji dodaj glinę, aby ręcznie połączyć te obszary i uzyskać pełną ciągłość.Użyj funkcji gładkiej, aby uszlachetnić dodaną glinę. Kliknij prawym przyciskiem myszy aktywowaną nową maskę i wybierz narzędzia gliniane, a następnie skopiuj do siatki. Na obiekcie siatki zaznacz marginesy wad stropu za pomocą narzędzia wyboru lasso w obszarze wybierz obszar siatki.Użyj narzędzi siatkowych do automatycznego wypełniania luk. Naciśnij Delete, aby usunąć zaznaczony obszar, a następnie klikaj kilkakrotnie przycisk Wypełnij otwory w siatce, aż przycisk stanie się nieaktywny, kończąc automatyczną rekonstrukcję wady stropu. W przypadku anatomicznej zmiany położenia, w obszarze Zaznacz lub przesuń glinę wybierz narzędzie do zmiany położenia i usuń zaznaczenie opcji Tylko przenoszenie.Kliknij, aby wyśrodkować, aby przesunąć triadę do środka obrotu, znajdującego się na krawędzi anatomicznej. Wybierz opcję zmiany położenia elementu i wybierz opcję tylko obracania. Przytrzymując Shift, obróć element przez środek triady, aby uzyskać prawidłową pozycję anatomiczną.Do odbicia lustrzanego użyj narzędzia do gliny lustrzanej, aby ustawić płaszczyznę zorientowaną po stronie środkowej. Sprawdź lustro, cały element i podgląd. Następnie kliknij przycisk Zastosuj.Nałożenie na siebie orbit odbitych w lustrze i pękniętych. Użyj narzędzia Rejestr elementów, aby wybrać orbitę odbitą w lustrze jako źródło i orbitę podzieloną jako cel. Umieść znaczniki w unikalnych miejscach anatomicznych na odbiciu lustrzanym orbity i podobnych miejscach na pękniętej oczodole.Kliknij przycisk Zastosuj, aby nałożyć segmenty, a następnie kliknij przycisk Auto, aby uzyskać optymalne nakładanie nadmiaru. W obszarze wybierz lub przenieś glinę wybierz pozycję zmień położenie początku, a następnie do środka. Przesuń triadę do środka lustrzanego dna orbity.Wybierz opcję tylko obracanie i wyrównaj oś Z w pionie, oś X w poziomie i oś Y w kierunku przednio-tylnym. W obszarze Wybierz lub przenieś glinę wybierz opcję zmiany położenia elementu. Otwórz, pokaż lub ukryj ustawienia zaawansowane i zmień krok tłumaczenia na 0,8 milimetra.Użyj przesunięcia grotów strzałek Z względem osi lokalnych, aby zanurzyć lustrzaną orbitę w pękniętej orbicie, aż zaczną pojawiać się nienaruszone granice. W obszarze Wybierz lub przenieś glinę wybierz opcję wybierz glinę i użyj narzędzia zaznaczania lasso, aby obrysować anatomiczny obwód podłogi. Wybierz opcję Odwróć zaznaczenie i usuń pozostałe obszary.Aby utworzyć kontur siatki, wygładź obramowania, aby uzyskać wyrafinowany wygląd. Zaznacz zarówno obiekty orbity, jak i podłogi. Kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz opcję Boolean lub połącz jako nowe, aby scalić je w jeden obiekt.Po zduplikowaniu końcowego obiektu kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz opcję przezroczystości, a następnie kliknij włącz. W obszarze Krzywe wybierz opcję Rysuj krzywą i obrysuj formularz tuż wokół oryginalnego pękniętego obszaru. Po pełnym obrysowaniu kliknij opcję Dopasuj do gliny pod ikoną tworzenia.W podobny sposób utwórz ramiona kotwiące implantu. Aby sfinalizować implant pod gliną detaliczną, wybierz wytłoczenie z krzywą i ustaw odległość 0,8 milimetra. Zaznacz wnętrze obrysowanego obszaru i kliknij przycisk podnieś.Użyj dodaj gliny i wygładzij, aby połączyć ramiona kotwiące z głównym korpusem implantu. Następnie użyj wartości logicznej i usuń z funkcji na zduplikowanym obiekcie. Kliknij prawym przyciskiem myszy gruboziarnistość gliny na liście obiektów i ustaw ją na 0,1 milimetra.Pod gliną rzeźbiarską wybierz narzędzie do rzeźbienia i ustaw rozmiar narzędzia na 2,1 milimetra. Wykonaj otwory mocujące w najbardziej odległych częściach ramion kotwiących. Dostosuj rozmiar narzędzia do 1,5 i jednego milimetra, aby utworzyć otwory drenażowe na pozostałej części implantu.Na koniec wybierz opcję Boolean i usuń od, aby odjąć pierwotne złamanie oczodołu od końcowego implantu specyficznego dla pacjenta. Zaobserwowano duże przemieszczenie złamania dna oczodołu zarówno w części przednio-tylnej, jak i bocznej. Pooperacyjne obrazy tomografii komputerowej potwierdziły prawidłowe umieszczenie implantu, z wykorzystaniem bocznych i przyśrodkowych półek jako podparcia, przy jednoczesnym unikaniu tylnej półki, aby zapobiec ograniczeniom ruchów.

three-dimensional-reconstruction-of-orbital-fractures

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Tutaj proponujemy praktyczne, wykonalne i powtarzalne wytyczne oceny wspomaganej komputerowo rekonstrukcji żuchwy, aby stworzyć jednolitość między badaniami dotyczącymi oceny dokładności pooperacyjnej. Niniejszy protokół stanowi kontynuację i określa wcześniejszą publikację niniejszych wytycznych dotyczących oceny.

Wytyczne oceny pooperacyjnej dla komputerowo wspomaganej rekonstrukcji żuchwy

Ten protokół opisuje wykorzystanie planowania i drukowania 3D do rekonstrukcji wad kostnych. Używamy narzędzi do segmentacji do tworzenia modeli 3D, a następnie oprogramowania do projektowania 3D, aby stworzyć implanty dostosowane do potrzeb pacjenta do celów rekonstrukcyjnych równolegle z zabiegiem ablacyjnym lub jako drugi etap.

Planowanie 3D i drukowanie implantów dostosowanych do potrzeb pacjenta w celu rekonstrukcji ubytków kostnych

W miarę rozwoju technologii i stawania się coraz bardziej przyjazną dla użytkownika, planowanie operacji oraz dostosowane do potrzeb pacjenta szablony chirurgiczne i płytki mocujące powinny być wykonywane przez chirurga. Przedstawiamy protokół planowania 3D ortognatycznych ruchów szkieletu oraz planowania 3D i drukowania płytek mocujących i szablonów chirurgicznych dostosowanych do potrzeb pacjenta.

Leczenie deformacji twarzy za pomocą planowania 3D i drukowania implantów dostosowanych do potrzeb pacjenta

Mikrotomografia komputerowa (μCT) jest nieniszczącym narzędziem do obrazowania, które jest instrumentalne w ocenie struktury kości w badaniach przedklinicznych, jednak nie ma zgody co do procedur μCT do analizy modzeli gojącej się kości. Badanie to zapewnia krok po kroku protokół μCT, który umożliwia monitorowanie gojenia się złamań.

Ocena gojenia złamań kości za pomocą mikrotomografii komputerowej

Proces rejestracji skanów tomografii komputerowej wiązki stożkowej i cyfrowych obrazów stomatologicznych został przedstawiony przy użyciu wspomaganej sztuczną inteligencją (AI) identyfikacji punktów orientacyjnych i łączenia. Porównanie z rejestracją powierzchniową pokazuje, że digitalizacja i integracja oparta na sztucznej inteligencji jest niezawodna i powtarzalna.

Niezawodność integracji tomografii komputerowej wiązki stożkowej opartej na sztucznej inteligencji z cyfrowymi obrazami stomatologicznymi

Protokół ten przedstawia nowatorską technikę płata szypkowego koronoid-temporalis (CTPF) do rekonstrukcji małych i średnich defektów dna oczodołu. CTPF unika ryzyka mikronaczyniowego, jednocześnie zachowując stabilność biomechaniczną. Przypadki kliniczne wykazują skuteczną odbudowę strukturalną, zmniejszenie powikłań oraz zachowanie symetrii twarzy, stanowiąc realną alternatywę dla tradycyjnych przeszczepów lub materiałów alloplastycznych.

Płat koronoidalno-skroniowy z szypkami do rekonstrukcji defektu dna oczodołu

W celu zbadania zmian nocyceptywnych wewnątrznaskórkowych włókien nerwowych (IENF) w bolesnych neuropatiach (PN), opracowaliśmy protokoły, które mogłyby bezpośrednio badać trójwymiarowe zmiany morfologiczne obserwowane w nocyceptywnych IENFach.  Trójwymiarowa analiza IENF ma potencjał do oceny zmian morfologicznych IENF w PN.

Trójwymiarowe obrazowanie nocyceptywnych śródnaskórkowych włókien nerwowych w biopsjach ludzkiej skóry

Ten artykuł zawiera szczegółowe metodologie wykorzystania testów trójwymiarowych (3D) do ilościowego określenia inwazji komórek raka piersi. W szczególności omawiamy procedury wymagane do skonfigurowania, takie jak testy, kwantyfikacja i analiza danych, a także metody badania utraty integralności błony, która ma miejsce podczas inwazji komórek.

Kwantyfikacja inwazyjności komórek raka piersi za pomocą modelu trójwymiarowego (3D)

Tutaj prezentujemy protokół do ko-hodowli w trzech wymiarach, który jest przydatny do badania interakcji wielokomórkowych i zależnej od macierzy zewnątrzkomórkowej modulacji zachowania komórek rakowych. W tym eksperymentalnym modelu komórki rakowe są hodowane na żelach kolagenowych osadzonych w ludzkich fibroblastach związanych z rakiem.

Trójwymiarowy model kokultury dla interakcji guz-zręb

Inwazja otaczających normalnych tkanek jest cechą charakterystyczną nowotworów złośliwych. Przedstawiamy tutaj prosty, półautomatyczny test mikropłytki inwazji do naturalnej biomatrycy 3D, który został zilustrowany za pomocą wielu modeli zaawansowanych nowotworów u ludzi.

Trójwymiarowy (3D) test inwazji sferoidów guza

Poznaj protokół trójwymiarowej rekonstrukcji złamań oczodołu z wykorzystaniem technologii CT i segmentacji kości. Metoda ta umożliwia precyzyjne projektowanie implantów i redukcję powikłań chirurgicznych.

Trójwymiarowa rekonstrukcja złamań oczodołu

Przeglądaj więcej filmów