Summary
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.
Abstract
수술 후 정확도의 유효한 비교는 하악골의 컴퓨터 지원 재건 결과 화상 진찰 양식에 있는 이질성 때문에 어렵습니다, 하악결함 분류 및 연구 결과 사이 평가 방법론. 이 가이드라인은 3차원(3D) 모델의 이미징, 하악 결함 분류 및 부피 평가를 안내하는 단계별 접근법을 사용하며, 그 후 합법화된 정량적 정확도 평가 방법을 수행할 수 있습니다. 수술 후 임상 상황과 수술 전 가상 계획 사이에. 하악골의 보조체와 수직 및 수평 모서리는 컴퓨터 보조 수술 (CAS) 소프트웨어에서 가상 라인을 정의하는 뼈 랜드 마크로 사용됩니다. 이러한 선 들 사이 축 축, 관상 및 두 시상 하악각 (neo)하악의 사전 및 수술 후 3D 모델모두에서 계산 되고 이후에 편차가 계산됩니다. 수술 후 3D 모델을 XYZ 축에 고정된 수술 전 계획 된 3D 모델에 중첩하여 수술 전 및 사후 계획 치과 임플란트 위치 사이의 편차를 계산할 수 있습니다. 이 프로토콜은 계속되며 이 평가 지침의 이전 게시를 지정합니다.
Introduction
재건 수술에서 컴퓨터 지원 수술 (CAS)는 4 개의 연속적인 단계를 포함: 가상 계획 단계, 3 차원 (3D) 모델링 단계, 수술 단계, 그리고 수술 후 평가 단계1. 계획 단계는 두개안면 컴퓨터 단층 촬영 (CT) 검사및 기증자 사이트 CT 또는 CT 혈관 조영술 (CTA) 검사의 취득으로 시작됩니다. 다양한 조직 유형은 Hounsfield 단위 (HU)(인간 뼈 [+1000 HU]), 물 [0 HU], 및 공기 [-1000 HU])에 따라 원거리 특정 회색 값으로 복셀을 스캔하는 X 선 감쇠의 양에 해당합니다. 이러한 이미지는 의학 (DICOM) 파일 형식의 디지털 이미징 및 통신에 저장됩니다. 세분화 소프트웨어에서 관심 영역(ROI)을 선택하면 3D 모델을2개생성할 수 있습니다. 가장 인기 있고 실현 가능한 세분화 기술은 임계값입니다: 선택한 HU 임계값 위의 복셀은 ROI에 동봉됩니다. 이러한 복셀은 이후에 STL(표준 테셀레이션 언어) 파일 포맷3의3D 모델로 변환되고 CAS 소프트웨어에 업로드되어 골다툼을 계획하고 3D 장치4를설계합니다. 모델링 단계에서 설계된 장치는 3D 인쇄 및 멸균된 후 수술 단계가 수행됩니다. 최종 평가 단계는 환자의 두개골의 수술 후 CT 스캔으로 구성되며 수술 전 가상 계획과 수술 후 결과를 비교하는 정확도 분석이 뒤따릅니다.
최근 발표된 컴퓨터 보조 하악골 재건의 정확성에 관한 체계적인 검토는 이미지 수집, 하악 결함 분류 및 평가 방법론에서 이질성을 보였습니다. 이 이질성은 연구 결과 사이 수술 후 단단한 조직 정확도 결과의 유효한 비교를제한합니다 5. 하악골 재건 과정에서 CAS 단계의 표준화는 모든 다른 CAS 프로세스에 대한 적합성 Européenne (CE) 인증을 요구하는 새로운 유럽 연합 의료 기기 규정 (MDR)으로 인해 중요하며, 이는 2020 년 봄부터 운영될 것입니다6. 여기서, 우리는 수술 후 정확도 평가에 관한 연구 들 사이의 균일성을 만들기 위해 하악골의 컴퓨터 지원 재건에 대한 실용적이고 실현 가능하고 재현 가능한 평가 지침을 제시합니다. 이 프로토콜은 계속하고 이 평가 지침7의이전 간행물을 지정합니다, 현재 하악골 재건의 모든 다른 모형이 기능에 관하여 내분할 수 있는 결과 범위를 발견하는 것을 목표로 하는 그들의 정확도를 위해 분석될 대규모 다중 센터 코호트 연구 결과에서 시험되고 있는.
Protocol
VU 대학 의료 센터의 의료 윤리 검토 위원회 (인간 연구 보호를위한 미국 사무실에 등록 [OHRP] IRB00002991로) 인간 과목 법 (WMO)와 관련된 의료 연구가이 연구에 적용되지 않는 것을 확인. VU 대학 의료 센터에 할당 된 FWA 번호는 FWA00017598입니다.
참고: 두 개의 서로 다른 관찰자가 독립적으로 이 프로토콜의 모든 단계를 검증합니다.
1. 두개골 및 기증자 사이트 화상 진찰
- 동일한 기계 및 스캐너 설정을 사용하여 동일한 기계 및 스캐너 설정을 사용하여 다중 검출기 CT(MDCT)로 수술 전 및 사후 스캐닝을 모두 실행하고, 파라미터 슬라이스 두께(ST) 설정 및 1.25mm를 설정합니다.
참고 : 보조 방사선 요법의 경우, 치료 전에 첫 번째 수술 후 MDCT 스캔을 사용합니다.
2. 하악골 결함의 분류
- 갈색 등의 분류에 따라 하악 결함을 분류8.
3. 수술 후 CT 스캔의 DICOM 이미지의 세분화
- 이미지 기반 3D 의료 소프트웨어(예: InPrint 3.0에서 모방)를 엽니다. 디스크에서파일 및 새 파일을 클릭하면 폴더 창이 열립니다. 수술 후 CT 스캔의 DICOM 이미지가 포함된 폴더를 선택하여 가져올 수 있습니다(전체 폴더 선택) 목록에서 올바른 스터디를 선택하고 변환을클릭합니다. 두개골의 방향을 평가하는 창이 나타납니다.
- 방향을 왼쪽으로 클릭하여 방향을 변경합니다. 확인을 클릭하여 유효성을 검사합니다.
- 5단계 세분화 워크플로를 수행합니다.
- ROI를 만들려면 임계값 도구를 클릭합니다. 뼈 조직의 밀도에 비례하는 회색 값의 특정 간격 내에서 하악골의 모든 복셀을 포함하는 임계값을 정의하여 ROI를 만듭니다. 왼쪽과 오른쪽에 있는 두 슬라이더를 이동하여 Hounsfield 범위를 수동으로 조정합니다. 녹색 버튼을 클릭하여 세분화의 유효성을 검사합니다.
참고: 임계값 도구를 사용하면 Hounsfield 단위로 표현된 밀도 범위 내에서 골격을 선택할 수 있습니다. 이 단계가 끝나면 ROI 탭에 새 ROI가 나타나고 소프트웨어가 워크플로의 두 번째 단계로 이동합니다. - ROI를 편집하려면 격리 도구를 선택합니다. 3D 뷰포트에서 하악을 클릭하면 두개골에서 자동으로 분리되고 녹색이 됩니다. 새 ROI에서 결과 만들기옵션을 선택합니다. 녹색 버튼을 클릭하여 격리의 유효성을 검사한 다음 연결되지 않은 모든 구조가 사라집니다. ROI의 이름을 바꿉니다("하악사 후").
참고: 선택적으로 올가미 도구를 사용하여 이미지 또는 3D 뷰포트에서 ROI를 직접 편집하여 산란을 제거합니다. CT 스캔이 품질이 좋지 않은 경우, condyles는 두개골에 연결 될 수 있습니다. 이 경우 사용자에게 전경 및 배경을 정의하도록 요청하는 분할 도구를 클릭합니다. 전경을 선택하고 축 또는 관상 쿠페를 철저히 하악을 선택합니다. 배경을 선택하고 축 또는 코로나 쿠페를 철저한 상악과 두개골을 선택합니다. 전경에 해당하는 영역은 ROI에 보관되고 배경에 해당하는 영역은 삭제됩니다. 녹색 버튼을 클릭하여 유효성을 검사합니다. - ROI가 완료되고 3D 모델로 변환할 준비가 되면 워크플로우 도구 모음의 부품 추가 단추를 클릭합니다. 솔리드 부품 도구를 클릭합니다. 솔리드 부품 마더블 후연을 선택하고 스무딩 옵션에서 끄기 를 선택합니다. 녹색 버튼을 클릭하여 유효성을 검사합니다.
- 부품이 생성되면 소프트웨어가 자동으로 워크플로의 네 번째 단계인 부품 편집으로 이동합니다. 이미지에 표시된 작성된 부품의 윤곽을 통해 부품의 정확도를 평가합니다. [부드럽게] 도구를 건너뜁니다.
- 워크플로의 마지막 단계에서(인쇄 준비) 내보내기 메뉴에서 Mandible Post-op 부품을 선택하고 출력 디렉토리를 선택하고 1,00배늘을 선택하고 녹색 단추를 클릭하여 유효성을 검사합니다.
참고: "하악 후" 부품은 이제 로 내보내됩니다. STL 파일.
- ROI를 만들려면 임계값 도구를 클릭합니다. 뼈 조직의 밀도에 비례하는 회색 값의 특정 간격 내에서 하악골의 모든 복셀을 포함하는 임계값을 정의하여 ROI를 만듭니다. 왼쪽과 오른쪽에 있는 두 슬라이더를 이동하여 Hounsfield 범위를 수동으로 조정합니다. 녹색 버튼을 클릭하여 세분화의 유효성을 검사합니다.
4. XYZ 축 방향
참고 : 수술 전 STL 모델은 두개골, (네오) 하악, 그리고 사실상 계획 된 치과 임플란트 (계획된 경우)를 포함한다. 평가는 두개골과 두개골의 분리 된 STL 파일에서 쉽게 작동하지만 여전히 서로 고정 된 위치에 있습니다. 두개골과 하악골의 수술 전 STL 모델이 병합되면 3D 의료 소프트웨어 (위에서 설명한 단계에 따라)를 사용하여 두개골에서 하악수를 분할하십시오.
- 평가소프트웨어(재료 표)를엽니다. 팝업 화면에서 수술 전 STL 파일(가상 계획 포함)을 끕니다.
- XYZ 축에서 두개골의 수술 전 STL 모델의 균일한 방향에 대한 프랑크푸르트 평면, 중증 평면 및 나시온을 결정합니다.
- 구성을 클릭합니다. 비행기 | 3점 평면은 Ctrl +를 사용하여 가상 포인트를 생성하고 내부 음향 포라미나 및 좌측 인프라 마진(프랑크푸르트 평면)을 모두클릭합니다. STL 모델을 가리킨 후 작성 및 닫기를 클릭합니다.
- 구성을 클릭합니다. 라인 | 2점 선은 Ctrl+를 이용하여 가상 포인트를 생성하고 왼쪽을 클릭하여 나시온및 바시온(midsagittalplane)을 클릭한다( 10)
- 구성을 클릭합니다. 포인트 | 포인트와 Ctrl + 왼쪽 을 사용하여 나시온을 클릭하여 가상 점을 만듭니다.
- 작업 | 클릭 주요 정렬 | 평면 선 점. 실제 매개변수 "평면 1"을 명칭 매개변수 "평면 Z", 실제 매개변수 "선 1"과 명목 매개변수 "선 Y"를 결합하고, 실제 매개변수 "점 1"을 명칭 매개변수 "글로벌 좌표계"와 결합합니다.
참고: 두개골 및 (네오) 하악골의 수술 전 STL 모델은 이제 XYZ 축으로 고정됩니다(그림1).
5. 수술 전 및 사후 STL 모델의 볼륨 평가
참고: 부피 유사성에 대한 수술 전 및 사후 STL 모델을 검사하여 정확도 측정에 영향을 미칠 수 있기 때문에 두 모델 간의 부피 부정확성을 최대한 배제합니다.
- 모든 "Meshes"가 표시되는 실제 요소에서 만 수술 전 (네오) 하악의 STL 파일을 선택합니다. 작업 | 클릭 CAD | CAD에 실제 메쉬. 팝업 메뉴에서 새 CAD 데이터를 선택하고 파일 이름을 변경(예: "하악 전 작전")을 선택하고 확인을클릭합니다.
참고: 수술 전 STL 모델이 이제 명목 요소 아래에 표시됩니다 | 왼쪽 탐색기 메뉴의 CAD입니다. - 수술 후 STL 모델을 소프트웨어로 드래그합니다(프로토콜의 섹션 3 동안 생성됨). 파일 의 이름을 바꿉니다(예: "하악 사폐후"). 왼쪽 탐색기 메뉴에서 실제 요소 아래에 있는 STL 파일을 선택하여 모든 "Meshes"가 표시됩니다. 작업 | 클릭 정렬 | 단일 요소 변환 | 3점 정렬.
- 팝업 메뉴에서, 결합 3 "Mandible Pre-op"에 "명목 포인트"(예를 들어, 하악의 condyle 우수한, 수평, 수직 모서리) 와 3 유사한 "실제 포인트" 에 "Mandible 포스트 오프트" ctrl + 왼쪽 클릭. 적용 및 닫기로유효성 검사합니다.
참고: STL 모델은 이 3개의 랜드마크를 기반으로 대략 서로 겹쳐집니다. 이렇게 하면 다음 단계에서 소프트웨어 계산 속도가 빨라집니다. - 하악 전 작전을 해제하고 왼쪽 탐색기 메뉴에서 만드블 포스트 작전을 선택합니다. 하단 도구 모음에서 표면선택/선택 해제 도구를 클릭합니다. 측면 및 내측 측면 모두에서 잔재 하악에 표면을 선택합니다 (골합성 물질과 접촉하지 않음).
- 작업 | 클릭 정렬 | 주요 정렬 | 로컬 최고의 적합. 팝업 메뉴에서 모든 CAD 그룹을 대상 요소로 선택합니다. 최대 비거리 10.000mm. 적용 및 닫기로유효성 을 검사합니다.
참고: "하악 사악곡"의 잔재 하악골의 선택된 부분은 "하악전 전작전"의 유사한 부분에 정확하게 중첩됩니다. 이제 두 모델 모두 STL 볼륨 평가를 위한 준비가 되었습니다. - 하단 도구 모음에서 표면선택/선택 해제 도구를 클릭합니다. 이전 단계의 서피스 내의 측면에서만 서피스를 선택합니다. 검사 | CAD 비교 | 실제 에 표면 비교. 팝업 메뉴에서 최대 10.00mm의 거리를 사용하고 확인을사용하여 유효성을 검사합니다.
- 하악 후작전의 토글 가시성을 끕니다. 패치 선택 도구를 사용하여 선택한 서피스를 왼쪽에서 클릭합니다. 위의 도구 모음에서 돋보기를 클릭합니다. 화면에 둥근 도구 모음이 나타납니다. 확인을 클릭합니다. 편차 레이블 산술 평균 및 산술 평균mm이 표시됩니다(그림2).
- 산술 평균 <0.5 mm의 경우 이 프로토콜의 섹션 6을 계속 합니다. 산술 평균 >0.5 mm의 경우, 임계값을 조정하여 3D 의료 소프트웨어에서 수술 후 CT 스캔(DICOM 파일) 분할을 반복합니다. 산술 평균 <0.5mm가 달성될 때까지 분할 및 중첩을 반복합니다.
참고: 이제 두 STL 볼륨이 유효한 정확도 비교를 할 준비가 되었습니다.
6. condylar 프로세스의 중첩
- 하악 전 작전을 해제하고 왼쪽 탐색기 메뉴에서 만드블 포스트 작전을 선택합니다. 하단 도구 모음에서 표면선택/선택 해제 도구를 클릭합니다. 절개 단디불라(하악 노치)의 가장 꼬인 지점에서 콘딜과 수직 모서리 사이의 경계의 후방 가장자리에 수직으로 평면(측면 및 내측)을 그려 두 콘딧의 전체 표면을 선택합니다.
- 작업 | 클릭 정렬 | 주요 정렬 | 로컬 최고의 적합. 팝업 메뉴에서 모든 CAD 그룹을 대상 요소로 선택합니다. 최대 비거리 10.000mm. 적용 및 닫기로유효성 을 검사합니다.
참고: "하악 사체 후"의 선택된 콘디들은 "하악 전 작전"(그림3)의컨디클에 정확하게 중첩됩니다.
7. 관상 동맥, 축 축 및 시상 하악각 계산
참고: 뼈가 있는 랜드마크의 식별은 "마더블 프리옵" 및 "마더블 포스트 오퍼오" STL 모델에서 별도로 수행됩니다. "마더블 프리옵"에서 뼈의 랜드마크를 식별하면서 만딩 포스트 작전을 해제하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
- 왼쪽 탐색기 메뉴에서 하악 전 작전을 선택합니다. 구성을 클릭합니다. 포인트 | 표면점은 브라운 등의 분류에 따라 콘딜 우월(CS), 콘딜 후방(CP), 수직 코너(VC) 및 수평 코너(HC)에 대한 가상 포인트를결정한다.
- 왼쪽 탐색기 메뉴에서 하악 사연 후 작전을 선택합니다. 구성을 클릭합니다. 포인트 | 투영점은 브라운 등의 분류에 따라 CS, CP, VC 및 HC에 대한 가상 포인트를결정한다.
참고: 브라운 클래스 Ic, IIc 또는 IVc 결함의 경우, 뼈 이식편 또는 티타늄/보철 콩딜의 수직 세그먼트에서 가장 우수하고 후방 부분에 가상 지점을 결정합니다. 하악 절제술에 하나 이상의 모서리가 포함되어 있는 경우, 골 이식의 두 세그먼트 사이에 절제평면의 가장 열등한 점을 선택합니다. 하악 절제술이 수평 또는 수직 모서리의 절반 (뼈 이식의 세그먼트 옆에 남은 하악골)을 포함하는 경우, 골절구평면의 가장 열등한 부분에 뼈 이식의 세그먼트에 가상 지점을 결정합니다. 갈색 클래스 I 하악 결함의 경우, 뼈 이식의 수평 세그먼트의 가장 전방과 열등한 부분에 가상 점을 결정하고 수평 모서리로이 가상 점을 고려합니다. 해부학 적 수직 또는 수평 모서리 외부 (추가) 골다공화의 경우, 수직 또는 수평 모서리로이 모서리에 가장 가까운 절골술을 결정합니다. - 가상 점 2개 사이에 선을 만들려면 [생성]을 클릭합니다. 라인 | 2 점 선. 팝업 메뉴에서 구성 요소 에서 2개의 점을 선택하여 선으로 연결합니다. 을 만들고 닫습니다.
- 구성을 클릭하여 하악 전작전 및 하악 후 작전 모두에서 중면 평면 만들기 | 비행기 | 보기 방향의 평면. Z축에서 2점을 선택합니다.
- 2선 사이 또는 선과 평면 사이에 각도를 만들려면 [구성]을 클릭합니다. 각도 | 2방향 각도. 그런 다음 팝업 메뉴에서 1줄및 선/평면 2를 선택합니다. 을 만들고 닫습니다.
- 탐색기 메뉴에서 하악 전 작전 각도를 선택하여 모든 하악 전 작전 각도를 하악 포스트 오피클 각도에 연결한 다음 돋보기를 클릭합니다 | 측정 원리 | 실제 요소에 대한 링크. 해당 하악 후 연각도를 선택하고 확인을클릭합니다.
- 이 지식을 사용하여 CS에서 VC로의 선과 중증 선(ML) 사이의 오른쪽 및 왼쪽 관상 하악각을 결정합니다.
- VC에서 HC 및 ML까지의 선 사이의 오른쪽 및 왼쪽 축 하악 각도를 결정합니다.
- CP에서 VC로의 선과 VC에서 HC까지의 선 사이의 시상 하악 각을 결정합니다.
- 수술 후 각도와 가상 계획된 각도 사이의 각도(°)의 편차를 계산하고 보고합니다.
8. 사실상 계획된 치과 용 임플란트의 XYZ 편차 및 거리 XYZ 계산
참고: 올바른 비교를 위해 수술 전 계획 중에 올바른 치과 임플란트 직경과 높이(커버 나사 포함)를 사용하십시오.
- 구성을 클릭합니다. 포인트 | Mandible Pre-op 파일에서 치과 임플란트의 커버 나사의 중간과 상단에 있는 Ctrl + 왼쪽 클릭을 사용하여 가상 포인트를 포인트로 생성합니다.
- 구성을 클릭합니다. 포인트 | 표면 점 및 Mandible 포스트 오펙트 파일에서 치과 임플란트의 커버 나사의 중간 및 상단에 있는 Ctrl + 왼쪽 클릭을 사용하여 가상 포인트를 생성합니다.
- 오른쪽 마우스 버튼은 하악 전 수술에서첫 번째 치과 임플란트를 클릭합니다. 측정 원리를 클릭합니다 | 실제 요소에 대한 링크. 하악 산후의 동일한 치과 임플란트를 선택합니다. 모든 치과 용 임플란트에 대해이 절차를 반복하십시오.
- 왼쪽 탐색기 메뉴에서 하악 전 수술 전과 하악 수술 후 파일 모두에서 치과 임플란트의 모든 점을 선택합니다. 위의 도구 모음에서 돋보기를 클릭합니다. 화면에 둥근 도구 모음이 나타납니다. 확인을 클릭하고 dXYZ를 선택하여 공식을 사용하여 치과 임플란트당 mm로 거리 XYZ를 표시합니다.
Representative Results
제임스 브라운 클래스 III 하악 결함은 기증자 사이트로 비골 무료 플랩으로 우리 부서에서 재건되었다. 직접 안내 치과 임플란트 배치는 또한 치과 임플란트 가이드를 포함하는 비골 절단 가이드의 사용으로 수행되었다. 재건은 제시된 지침으로 평가되었다. 관상 동맥, 축 축 및 시상 하악각 편차(°) 및 6개의 치과 용 임플란트 XYZ 거리(mm)를 계산하고 보고하였다(도4 및 도 5).
그림 1: 프랑크푸르트 평면이 Z축(빨간색 선)에 투영된 XYZ 축에서 두개골의 수술 전 STL 모델의 균일한 방향, Y축에 투영된 중증 평면(녹색 선) 및 X축(파란색 선)에 투영된 나시온입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 수술 전 STL 모델의 하악골(산란을 유발하는 골합성 물질의 개입 없이)의 우측 일부가 수술 후 STL 모델에 중첩된다. 그런 다음 CAS 소프트웨어는 산술 평균을 계산하는 데 사용됩니다. 이 예제에서 두 볼륨 간의 0.02mm 편차는 평가 지침의 다음 단계로 진행하기 위한 표준(&0.5mm)에 속합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 수술 전 STL 모델상에서 수술 후 STL 모델(회색)의 중첩, 가상 계획(파란색)으로 개정. 반복적 가장 가까운 지점 알고리즘(빨간색)에 대해 두 개의 condylar 프로세스만 선택됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4: 기증자 사이트로 비골 무료 플랩을 사용하여 갈색 클래스 III 결함의 재구성. 이 예에서는 3D 가이드를 사용하여 재건 중에 6개의 사실상 계획된 치과 임플란트가 1차적으로 배치됩니다. 관상 동맥, 축 및 시상 각도는 수술 전 사실상 계획된 3D 모델과 수술 후 3D 모델 모두에서 계산됩니다. 각도(°)의 각도 간의 편차가 표시됩니다. CS, 콘딜 우위; CP, 콘딜 후방; VC, 수직 코너; HC, 수평 코너; ML, 중두질 라인; FFF, 비골 무료 플랩. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도 5: 6개의 가이드가 배치된 치과 임플란트의 X, Y 및 Z 축 및 거리 XYZ(dXYZ)에 대한 치과 임플란트 편차. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
Discussion
이 수술 후 평가 지침은 컴퓨터 보조 하악골 재건의 정확도 분석의 균일성을 높이는 것을 목표로합니다. 초점은 하악 골 재건의 성공을 결정하는 네 가지 구성 요소에 있습니다 : (1) 두 condyles의 위치, (2) 절골술 평면의 각도, (3) 뼈 이식 부분의 크기, 위치 및 고정, 및 (4) 유도 치과의 위치 임플란트(가상 계획에 즉시 수행되고 포함된 경우).
제안된 프로토콜의 첫 번째 단계에서는 CT 이미지의 품질이 분할된 STL 모델의 볼륨 정확도에 영향을 미치기 때문에 수술 전 및 수술 후 이미징모두에 대해 MDCT 스캐닝을 권장합니다. 가장 큰 부피 편차는 원뿔형 빔 컴퓨터 단층 촬영(CBCT) 스캐너 DICOM데이터(11)에서분할된 STL 모델에서 발견된다. 이러한 부피 편차는 3D 인쇄 템플릿 및 가이드의 정확도 및 피팅에 영향을 미치므로 수술 전 및 수술 후 STL 모델 간의 수술 후 정확도 측정에도 영향을 미칩니다. 따라서 CAS를 사용하여 하악 재건을 위해 수술 전 및 수술 후 이미징 모두에서 MDCT 스캐너를 사용하는 것이 좋습니다. 슬라이스 두께는 STL 체적 정확도에서 가장 큰 영향을 미치는 요소이며 설정해야 합니다.lt;1.25 mm. 슬라이스 두께가 높을수록 STL 모델의 세부 정보가 손실되고 정확도측정값 12,13에영향을 미칩니다. 최근 발표된 하악골 재건의 정확도에 대한 체계적인 검토는저자5에의해 사용되는 CT 스캐너 파라미터의 재료 및 방법 섹션에서 불량한 설명을 보였다. 우리의 의견으로는, CAS 연구는 항상 재료 및 방법 섹션에서 수술 전 및 수술 후 이미징 양식의 유형과 매개 변수를 지정해야합니다. 뼈 이식편 세그먼트의 부피, 모양 및 위치의 장기적인 변화를 피하기 위해 수술 후 MDCT 스캔은 재건 후 6주 이내에 수행되어야 합니다14. 보조 방사선 요법의 경우,하악골(15)에서방사선 관련 병리를 피하기 위해 치료 전에 제1 수술 후 MDCT 스캔을 사용한다.
하악 결함의 분류는 유사한 복잡성과 재건을 비교하는 데 필요합니다. 2016년, Brown et al.8은 클래스 번호와 재구성의 복잡성 사이의 관계가 있는 4개의 클래스를 설명하는 하악 결함 분류를 제안했습니다. 재구성의 정확성을 평가하기 위해 CAS 소프트웨어에서 수술 전 및 사후 STL 모델의 정렬은 몇 가지 어려움을 야기합니다. 중첩 소프트웨어 도구는 STL 모델(소스)의 선택된 부분을 이동하여 STL 모델(참조)의 고정 된 부분과 가장 일치하도록 반복적 최면점 알고리즘을 사용합니다. 그러나, 전체(neo)하악제의 중첩은하악(16)의수술 후 임상 위치를 나타내지 않는 전체 재건의 변화로 이어질 것이다, 재건 판(들)의 산란으로 인해 부정확하다. 재건축(17)의고립된 부분을 중첩하면서도 동일한 문제가 발생한다. 상악골과 두개골을 포함한 하악골의 중첩은 구강 개방이 수술 전 및 수술 후 스캐닝 중에 항상 다를 것이기 때문에 부정확합니다. 따라서, (네오) 하악의 수술 후 위치를 평가하기 위해 우리는 하악각을 만들기로 결정 (De Maesschalck등. 18)모두 수술 전 및 사후 STL 모델에 별도로 중첩 문제를 우회. 그러나 치과 용 임플란트 위치를 평가하기 위해 중첩 소프트웨어 도구를 사용하여 두 모델을 정렬해야합니다. 수술 전 및 수술 후 STL 모델을 임상 수술 후 상악 관계에 가장 가까운 접근법과 일치시키기 위해, 우리는 두 condylar 프로세스의 중첩이 가장 실현 가능하고 표준화되고 재현 가능한 방법이라고 믿습니다. 두 condyles의 수술 후 위치는 부정확한 신생아 재건에 의해 영향을 받을 수 있지만, 간 맥악관계는 중간선에 수용될 것이고 따라서중간평면(19)주위의 두 컨딜의 위치를 평균한다. 당사의 프로토콜에서는 수술 전 STL 모델만이 CAS 소프트웨어의 평면 라인 포인트 도구를 사용하여 XYZ 축에 신속하게 고정되며, 이는 치과 임플란트의 수술 후 편차를 결정할 수 있는 벤치마크를 나타냅니다. XYZ 축의 고정 된 두개골 위치는 케이스 사이의 작은 두개골 차이로 이어질 수 있습니다. 그러나, 이것은 치과 임플란트 측정에 영향을 미치지 않으며, 수술 후 3D 모델이 고정 수술 전 3D 모델에 중첩될 때 치과 임플란트 위치 사이의 거리 XYZ에 대한 결과가 없기 때문에 반복적 인 가장 가까운 포인트 알고리즘을 위해 선택된 두 개의 콘딜만있습니다.
전술한 바와 같이, De Maesschalck 외18은 대골 법체 결정의 필요성을 우회하고 중첩 도구의 사용을 우회하여 CAS를 사용하여 하악골 재건의 경질 조직 정확도에 대한 평가 방법을 개척했습니다. 이 방법의 가장 심각한 단점은 표준화및 재현할 필요가 있는 중증 평면을 결정하는 데 사용되는 방법을 지정하지 못했다는 것입니다. 또한 사실상 계획된 치과 용 임플란트가 포함되어 있지 않으며 하악 골 재건의 복잡성 사이의 차별화가 부족합니다. 우리는 미래에 가이드 치과 임플란트를 적용하는 저자의 수가 증가 할 가능성이 있기 때문에 우리의 프로토콜에 사실상 계획 된 치과 임플란트의 수술 후 위치의 평가를 포함. 2016년 Schepers etal. 20은 치과 용 임플란트당 중심점 편차(mm) 및 각도 편차(°)를 측정하여 CAS를 이용한 하악골 재건에서 사실상 계획된 치과 용 임플란트에 대한 우수한 수술 후 평가 방법을 제안했습니다. 이 방법의 주요 한계는 타당성을 감소시키고 전체 재건의 정확성개요를 상실하는 임플란트 당 측정량입니다. 우리는 거리 XYZ (mm의 dXYZ)를 측정하여 치과 임플란트 당 하나의 요약 번호를 결정하여 보다 단순화 된 방법을 제안한다. 치과 재활과 관련하여 치과 임플란트의 목 위치는 미래의 보철에 결정적입니다. 따라서, 우리의 평가 프로토콜은 수술 전 및 수술 후 STL 모델에서 치과 임플란트의 목에 가상 포인트를 만드는 것이 좋습니다. 치과 용 임플란트의 평가를 실현 가능하게 유지하기 위해 각도 편차 측정을 건너 뛰기로 결정했는데, 이는 최대 15°의 각도 편차가 각진 임플란트 어버트먼트로 교정될 수 있기 때문입니다.
우리의 제안된 지침은 모든 유형의 기증자 부위에 적용가능하며 다양한 뼈 이식 고정 가능성을 허용합니다. 또한 수술 후 이미징에서 금속 고정 부품의 CT 산란은 지침5의측정에 영향을 미치지 않습니다. 이 평가 지침에서는 IM inPrint 3.0 및 GOM 검사 전문가 2019를 사용했습니다. 그러나 이 프로토콜은 모든 CAS 소프트웨어 패키지에서 사용할 수 있는 소프트웨어 도구를 설명합니다. 이 지침은 CAS 단계 동안 정확도와 모든 다른 접근 방식 간의 관계를 객관화하기 위해 훨씬 더 표준화되고 균일한 접근 방식에 기여하는 것을 목표로 합니다. 브라운 클래스당 허용 가능한 하악각 편차, 사실상 계획된 치과 임플란트의 수술 후 위치와의 관계, 미래의 보철에 허용되는 치과 임플란트 편차(dXYZ)를 결정하는 데 있어 더 많은 진전이 있습니다. 현재, 우리 부서는 또한 고려 위의 모든 변수를 소요 큰 코호트에서이 가이드 라인을 검증하기 위해 멀티 센터 연구를 실시하고있다.
Disclosures
저자는 공개 할 것이 없다.
Acknowledgments
이 연구는 공공, 상업 또는 비영리 부문의 자금 조달 기관으로부터 특정 보조금을받지 못했습니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| GOM Inspect Professional 2019 | GOM | Evaluation software | |
| Mimics inPrint 3.0 | Materialise | Image-based 3D medical software |
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