Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Medicine

علاج تشوهات الوجه باستخدام التخطيط ثلاثي الأبعاد وطباعة الغرسات الخاصة بالمريض

doi: 10.3791/60930 Published: May 23, 2020
* These authors contributed equally

Summary

مع تطور التكنولوجيا وتصبح أكثر سهولة في الاستخدام ، يجب أن يقوم الجراح بتخطيط العمليات والأدلة الجراحية الخاصة بالمريض ولوحات التثبيت. نحن نقدم بروتوكولا للتخطيط ثلاثي الأبعاد لحركات الهيكل العظمي التقويمية والتخطيط ثلاثي الأبعاد والطباعة للوحات التثبيت الخاصة بالمريض والأدلة الجراحية.

Abstract

التقدم التكنولوجي في التخطيط الجراحي والغرسات الخاصة بالمريض تتطور باستمرار. يمكن للمرء أن يعتمد التكنولوجيا لتحقيق نتائج أفضل، حتى في اليد الأقل خبرة، أو الاستمرار بدونها. مع تطور التكنولوجيا وتصبح أكثر سهولة في الاستخدام ، نعتقد أن الوقت قد حان للسماح للجراح بخيار تخطيط عملياته وإنشاء أدلة جراحية خاصة به وأطباق التثبيت الخاصة به مما يسمح له بالتحكم الكامل في العملية. نقدم هنا بروتوكولًا للتخطيط ثلاثي الأبعاد للعملية يليه التخطيط ثلاثي الأبعاد وطباعة الأدلة الجراحية وغرسات التثبيت الخاصة بالمريض. خلال هذه العملية نستخدم اثنين من البرامج التجارية تصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD). كما نستخدم طابعة نمذجة ترسب منصهرة للأدلة الجراحية وطابعة ليزر انتقائية للتثبيت الخاص بالمريض التيتانيوم. وتشمل العملية التصوير المقطعي المحوسب (CT) اقتناء التصوير، وتجزئة 3D من الجمجمة وعظام الوجه من CT، والتخطيط ثلاثي الأبعاد للعمليات، والتخطيط ثلاثي الأبعاد لزرع التثبيت الخاص بالمريض وفقًا للموقف النهائي للعظام، والتخطيط ثلاثي الأبعاد للأدلة الجراحية لإجراء عملية استئصال العظام الدقيقة وإعداد العظام للوحات التثبيت، والطباعة ثلاثية الأبعاد للأدلة الجراحية ولوحات التثبيت الخاصة بالمريض. وتشمل مزايا هذه الطريقة السيطرة الكاملة على الجراحة، والعظام المخطط لها ولوحات التثبيت، وانخفاض كبير في السعر، وانخفاض في مدة العملية، والأداء المتفوق ونتائج دقيقة للغاية. وتشمل القيود الحاجة إلى إتقان برامج CAD.

Introduction

الطباعة ثلاثية الأبعاد هي طريقة مضافة تقوم على الموضع التدريجي للطبقات من مواد مختلفة ، وبالتالي إنشاء كائنات ثلاثية الأبعاد. تم تطويره في الأصل للطباعة الأولية السريعة وقدم في عام 1984 من قبل تشارلز هال، الذي يعتبر مخترع طريقة التصوير المجسمة القائمة على ترسيخ طبقات راتنج البوليمر الضوئي1. التقدم التكنولوجي في التخطيط الافتراضي للعمليات الجراحية والتخطيط والطباعة من يزرع خاصة بالمريض تتطور باستمرار. تنشأ الابتكارات في مجال برامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) وفي تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد2. بالتزامن مع التطورات في مجال التكنولوجيا ، والبرمجيات والطابعات تصبح أكثر سهولة في الاستخدام. وهذا يقصر الوقت اللازم للتخطيط والطباعة ويسمح للجراح بخيار التخطيط لعملياته وإنشاء أدلة جراحية خاصة به خاصة بالمريض ولوحات تثبيت في حقل كان "ملعبًا" للمهندس حصريًا. هذه التطورات تسمح أيضا للجراحين والمهندسين لإدخال تطبيقات جديدة وتصاميم من يزرع المريض محددة3،4،5.

أحد هذه التطبيقات هو التخطيط ثلاثي الأبعاد للجراحات التقويمية يليه التخطيط ثلاثي الأبعاد وطباعة الأدلة الجراحية ولوحات التثبيت الخاصة بالمريض. تاريخيا، تم التخطيط لعمليات جراحية تقويم العظام باستخدام مفصلي. تم استخدام القوس للوجه لتسجيل علاقة الفك العلوي بالمفصل الصدغي وبالتالي وضع يلقي المريض في المفصل. في وقت لاحق ، تم إجراء الحركات الجراحية على المدلى بها وتم إعداد رقاقة الاكريليك للمساعدة في تحديد المواقع المناسبة للفكين أثناء الجراحة. وقد استخدمت هذه الطريقة لسنوات عديدة ولا تزال تستخدم في الوقت الحاضر من قبل معظم، ولكن استخدام شعاع مخروط التصوير المقطعي (CT) جنبا إلى جنب مع الماسحات الضوئية داخل الفم وبرنامج كندي يسمح للتخطيط الدقيق، وتجنيب الحاجة إلى الأقواس أو يلقي والتحرك نحو إنشاء رقائق المخطط ة رقميا6. قللت هذه الطريقة من عدم دقة التلاعب اليدوي والقياسات ولكن لا يزال لديها عيوب بما في ذلك استخدام الفك السفلي غير المستقر كنقطة مرجعية لتحديد موقع الفك العلوي وعدم التحكم في تحديد المواقع الرأسية للفك العلوي7. وهكذا، تم إدخال طريقة جديدة. وتسمى هذه الطريقة "الرقاقة" الجراحة وتقوم على إعادة وضع الفكين تشريحيا باستخدام أدلة القطع الجراحية وأجهزة التيتانيوم التثبيت الخاصة بالمريض8. يحل هذا الأسلوب عيوب أسلوب الرقاقة الرقمية الموضحة من قبل. سوف نصف هذه الطريقة، التي تسمح للجراح الحرية الكاملة في التخطيط لهذه العمليات الجراحية بطريقة خاصة بالمريض، مع الحد الأدنى من الأخطاء الممكنة وعدم الدقة. تسمح هذه الطريقة بإجراء عملية جراحية "بلا رقاقة"، مما يعني أنه لا توجد حاجة لاستخدام الفك المعارض كمرجع لإعادة وضع العظام، وبالتالي تقليل عدم الدقة المستمدة من هذا الاعتماد9.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. إعادة وضع الفكين

ملاحظة: يتم تنفيذ هذا القسم باستخدام برنامج التصوير (أي دولفين).

  1. تحميل عظام الوجه CT صورة DICOM ملفات المريض(الشكل 1A)في البرنامج عن طريق اختيار زر 3D على اليسار والنقر على استيراد DICOM جديدة (الشكل التكميلي 1). أدخل وضع التحرير ثلاثي الأبعاد بالنقر فوق ثلاثي الأبعاد | تحرير.
  2. توجيه الصورة ثلاثية الأبعاد باستخدام زر التوجيه على اليسار. إنشاء صورة بانورامية باستخدام زر بناء الأشعة السينية على اليسار(الشكل التكميلي 2).
  3. انتقل إلى أدوات | التخطيط الجراحي التقويمي | بدء تشغيل جديد.
  4. ضع الأجزاء في الصورة البانورامية. اقتصاص كل قطعة لاحتواء مساحة العظام المقابلة.
    ملاحظة: تكون مرحلة التنظيف مفيدة عندما يتم فرض قوس أسنان ممسوح ضوئيًا ومسح مقطعي لإنشاء رقاقة، للدقة. لا يشار إلى هذا في جراحة "بلا رقاقة" كما هو مبين هنا ، وبالتالي في هذه المرحلة يمكن للمرء تنظيف عيوب CT إذا كانت موجودة.
  5. اختيار استئصال العظام المناسب للمريض على المقلاة اليسرى تحت العظام (مثل LeFort I ، انقسام الترهل ، إلخ). وضع علامة على الموقع الدقيق لخطوط استئصال العظام عن طريق تحريك الدوائر الصفراء(الشكل التكميلي 3).
    ملاحظة: من المهم للغاية أن نلاحظ قمم الجذر من الأسنان كما تقرر موقع استئصال العظام هنا سيكون واحد يؤديها في وقت لاحق على أساس الأدلة الجراحية. تجنب دائما الجذور والحفاظ على مسافة 5 ملم.
  6. ضع علامة على معالم مختلفة من خلال النقر على الموقع الصحيح لكل معلم مقترح.
    ملاحظة: هذا مهم لأغراض القياسات والحركة في المراحل التالية.
  7. إجراء حركات شرائح العظام. اسحب العظم إلى الموقع الصحيح، أو للدقة، انقر فوق الحق واختر حركات الإدخال باستخدام لوحة المفاتيح.
  8. من أجل تتبع حركة المعالم الرئيسية، اضغط على زر علاج الخيارات على اليسار واختر إظهار جداول إزاحة وقياس المعلم.
    ملاحظة: في علامة التبويب التالية يمكن ملاحظة العملية المخطط ة تقريبًا(الشكل التكميلي 4).
  9. تصدير ملفات stl من موقفين مختلفين من شرائح العظام، واحد في مرحلة ما قبل الجراحة وواحد في مرحلة ما بعد الجراحة، وذلك باستخدام شريط الشريحة على اليسار وشرائح التصدير في زر stl على اليسار.

2. إعداد لوحات التثبيت الخاصة بالمريض والأدلة الجراحية

ملاحظة: يتم تنفيذ هذا القسم باستخدام برنامج التصميم ثلاثي الأبعاد (أي Geomagic Freeform).

  1. انقر على ملف | نموذج الاستيراد (الشكل التكميلي 5A)لاستيراد ملفات stl التي تم الحصول عليها من الخطوة 1.9 التي تبين موقف الفك العلوي والوجه الأوسط بعد استئصال العظام ولكن قبل إعادة وضع موضع في الموقف النهائي.
  2. ابدأ بتخطيط لوحات التثبيت الخاصة بالمريض في الموضع النهائي للفك العلوي. في لوحة الأدوات على اليسار تحت فئة الطائرات، حدد إنشاء مستوى (الشكل التكميلي 6A). هنا سيتم تنفيذ التصميم الأولي لللوحات. حرك الطائرة بشكل يدوي بالتوازي مع العظم حيث سيتم وضع اللوحة.
  3. تحت فئة رسم (الشكل التكميلي 6B)،واختيار شكل دائرة وإنشاء دوائر مع حجم مناسب للمسامير لاستخدامها في وقت لاحق. إنشاء دائرة ثانية حول السابق واحد 3 مم أكبر في القطر لتحديد لوحة التثبيت.
    ملاحظة: يتم تحديد حجم الدوائر استناداً إلى مجموعات التثبيت المستخدمة في كل معهد. يتم وضع الدوائر فوق وتحت استئصال العظام الجراحيالمخطط له (تقرر بالفعل في القسم 1).
  4. مشروع التصميم من الطائرة إلى العظام. ضمن فئة المنحنيات (الشكل التكميلي 7)، استخدم أداة رسم المشروع واختر الدوائر التي سيتم نقلها من الطائرة إلى العظم.
  5. لتوصيل الدوائر الخارجية لتصميم لوحة الحدود الخارجية، اختر تحت فئة المنحنيات أداة التقسيم وحدد الجزء من الدائرة الذي ستتم إزالته للسماح بالاتصال بالدوائر المجاورة. باستخدام خيار التحديد، اختر الجزء المحدد من الدائرة واحذفه. ضمن فئة المنحنيات، استخدم أداة منحنى الرسم وقم بتوصيل الدوائر الخارجية لإنشاء شكل خارجي مستمر لللوحة الخاصة بالمريض.
  6. قبل إنشاء لوحة التثبيت، قم بتكرار الفك العلوي بالنقر فوق الحق وتحديد مكررة من قائمة الكائنات(الشكل التكميلي 7A). سيسمح هذا باستخدام الأداة المنطقية في المراحل التالية لإنشاء لوحة التثبيت.
  7. ضمن فئة التفاصيل الطينية، استخدم النقش باستخدام أداة المنحنى. يؤدي ذلك إلى إنشاء حجم لوحة التثبيت استنادًا إلى المنحنيات المتوقعة مسبقًا. اختر منحنى الشكل الخارجي ثم ضع المؤشر على شكل دائرة داخل وعلى سطح اللوحة على شكل (لاحظ أنه يجب وضع المؤشر على الجانب ليتم نقشه). في الجزء السفلي، اختر معلمات الدالة، وبشكل رئيسي خيار المسافة الذي يتحكم في سماكة لوحة التثبيت المستقبلية.
  8. فصل لوحة من الفك العلوي. في هذه المرحلة يتم تنفيذ الخيار المنطقية. اختيار الفك العلوي الأصلي، انقر فوق الحق من قائمة الكائن وانقر فوق منطقية | إزالة من | الفك العلوي مع لوحة.
  9. لإنشاء ثقوب للمسامير، إما رسم مسامير / مسح لهم ومن ثم استخدام الخيار المنطقية أو استخدام أداة SubD. تحت فئة الأسطح الفرعية (الشكل التكميلي 8)،استخدم أداة قطع الأسلاك الفرعية لإنشاء قضبان متعامدة على اللوحة في حجم الثقوب المطلوبة، والتي يتم تنفيذها استنادًا إلى الدوائر التي تم إنشاؤها في الخطوة 2.3 الناشئة من الطائرة المتعامدة.
  10. بعد ذلك، طرح قضبان من لوحة باستخدام المنطقية | إزالة من التقنية.
    ملاحظة: في هذه المرحلة لوحة التثبيت النهائي جاهز(الشكل التكميلي 9). يجب التخطيط للأدلة الجراحية المناسبة لـ استئصال العظام من أجل أن تناسب اللوحات بشكل مثالي.
  11. لإنشاء الأدلة، وإعادة وضع الفك العلوي إلى موقعه الأصلي ولكن مع ثقوب المسمار ملحوظ في العظام وفقا للوحة التثبيت التي تم إنشاؤها في الموقف النهائي للفك (لاحظ الثقوب في منتصف الوجه لا تغيير الموقف كما يبقى منتصف الوجه في نفس الموقف).
    1. لتنفيذ ذلك، أعد موضع الفك مع المنحنيات للثقوب المستخدمة للوحة التثبيت النهائية إلى الموقع الأصلي للفك قبل الحركة. ضمن فئة تحديد/نقل الطين، استخدم خيار تسجيل القطع. اختيار المصدر (حركة ما بعد الفك العلوي) والهدف (الفك العلوي والوجه الأوسط قبل الحركة). استخدم عددكبير من النقاط الثابتة على كلا الكائنين للدقة في إعادة الموضع.
  12. استناداً إلى الثقوب التي تم وضعها حديثاً إنشاء أدلة الجراحية بطريقة مماثلة كما هو موضح للوحات التثبيت (الخطوات 2.3-2.10).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

لمراقبة الاستخدام السريري لهذه الطريقة ، نقدم حالة أنثى تبلغ من العمر 23 عامًا. عانت من تضخم التنسج condylar في سن أصغر في condyle الحق مما أدى إلى عدم التماثل في كلا الفكين. ويبين الشكل 1A الفك العلوي الرجعي والفك السفلي prognathic التي تظهر التناقضات بين الفكين. في المنظر الأمامي ، يمكن ملاحظة عدم التماثل الشديد كما هو مفصل باستخدام الخطين الأصفر والأحمر. باستخدام برنامج التصوير(الشكل التكميلي 1)، تم تنفيذ خطة علاج جراحية(الشكل التكميلي 2، الشكل التكميلي 3، والشكل التكميلي 4). واستندت الخطة الجراحية على التحليل الجانبي للسيفالومتر. موقع العظام العظمي المخطط له مهم من أجل الحفاظ على الدنتي صحية وأيضا للسماح لوضع السليم للمسامير التثبيت في العظام سليمة. تم تصدير ملفات stl ثلاثية الأبعاد من برنامج التصوير واستيرادها إلى برنامج التصميم ثلاثي الأبعاد في كل من إعدادات حركة العظميين المخطط لها مسبقًا وما بعد المخطط لها(الشكل التكميلي 5). تم التخطيط للوحة التثبيت الخاصة بالمريض(الشكل التكميلي 6، الشكل التكميلي 7، الشكل التكميلي 8، والشكل التكميلي 9)تليها تخطيط الدليل الجراحي(الشكل التكميلي 10 والشكل التكميلي 11). تم التخطيط للوحة التثبيت على الموقع المخطط له بعد الجراحة والدليل الجراحي حول الوضع الحالي للمريض ، استنادًا إلى استئصال العظام المخطط له. في المريض المقدم ، تم إجراء عملية ثنائية ماكسيلاري. تم تغيير موضع الفك العلوي في المرحلة الأولى التالية عن طريق إعادة وضع الفك السفلي وفقًا لانسداد الأسنان النهائي. تم إجراء شق دهليزي فوق الخط المخاطي في الفك العلوي لفضح العظام. تم رفع أرضية الأنف ، وتم وضع الأدلة الجراحية تشريحيا تليها ثقوب الحفر في العظام من خلال الثقوب في الأدلة (هذه الثقوب ستتطابق في وقت لاحق مع لوحة التثبيت الخاصة بالمريض بعد إعادة وضع الفك). تم إجراء استئصال العظام على مستوى LeFort I استنادًا إلى الدليل الجراحي باستخدام منشار متبادل. تم فصل الحاجز والجدران الجانبية لتجويف الأنف وتقاطع pterygomaxillary باستخدام العظام المناسبة. تم تعبئة الفك العلوي وإعادة وضعه بشكل متناظر في الموقع المناسب استنادًا إلى الثقوب الموجودة في لوحة التثبيت النهائية الخاصة بالمريض والتي تطابق الثقوب التي تم حفرها سابقًا في الفك العلوي والوجه الأوسط (باستخدام الأدلة الجراحية). تم تثبيت اللوحة باستخدام مسامير التيتانيوم وتم خياطة الجرح الجراحي. ثم تم إجراء عملية استئصال العظام في الفك السفلي باستخدام استئصال العظام المنقسم عن الترهل وإعادة وضعه بناءً على انسداد الأسنان. تظهر النتيجة النهائية في الشكل 1B; لاحظ تصحيح التناقضات بين الفكين وعدم التماثل الشديد.

Figure 1
الشكل 1: التصوير قبل وبعد الجراحة لمريض يبلغ من العمر 23 عامًا مع عدم تناسق في عظام الوجه. (أ)التصوير قبل العملية. إلى اليسار: صورة ذات قياس باليّفة؛ اليمين: عرض إعادة الإعمار ثلاثي الأبعاد الأمامي لـ CT يظهر عدم التماثل الشديد. (ب)التصوير بعد الجراحة. إلى اليسار: صورة جانبية ذات قياس بالكلومتري؛ إلى اليمين: صورة ذات قياس بالسيفومتر الخلفي الأمامي تظهر التصحيح المثالي لعدم التماثل. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Supplemental Figure 1
الشكل التكميلي 1: عرض لمساحة العمل والزر ثلاثي الأبعاد للاستيراد والتحرير في الوضع ثلاثي الأبعاد. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Supplemental Figure 2
الشكل التكميلي 2: بناء صورة الأشعة السينية. عند التخطيط لخطة جراحية، يعد بناء صورة بانورامية بالأشعة السينية من صورة التصوير المقطعي أمرًا إلزاميًا. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Supplemental Figure 3
الشكل التكميلي 3: استئصال العظام في برنامج التصوير. ويلاحظ استئصال العظام لو فورت الأول فصل الفك العلوي من منتصف الوجه. موقع استئصال العظام أمر بالغ الأهمية لأنه سيتم استخدامه في المراحل التالية لبناء أدلة جراحية وتحديد موضع لوحة التثبيت. تجنب جذور الأسنان. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Supplemental Figure 4
الشكل التكميلي 4: خطة العلاج الجراحي في برنامج التصوير. يمكن ملاحظة التخطيط ثلاثي الأبعاد قبل وبعد العملية. يظهر ما قبل الجراحة على اليسار ويظهر ما بعد الجراحة على اليمين. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Supplemental Figure 5
الشكل التكميلي 5: الاستيراد إلى برنامج التصميم ثلاثي الأبعاد.. تم تصدير ملفات stl ثلاثية الأبعاد من برنامج التصوير واستيرادها إلى برنامج التصميم ثلاثي الأبعاد. (أ)منتصف الوجه قبل العملية الجراحية، الفك العلوي والفك السفلي. (ب)الفك العلوي بعد الجراحة والفك السفلي (لاحظ أن الوجه الأوسط لا يغير موقعه). يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Supplemental Figure 6
الشكل التكميلي 6: تخطيط لوحة التثبيت. (أ)يتم إنشاء مستوى مواز. (ب)يتم التخطيط ثقوب للمسامير والشكل الخارجي لللوحة على متن الطائرة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Supplemental Figure 7
الرقم التكميلي 7: بناء لوحة التثبيت. (أ)متابعة الإسقاط من الطائرة ووضع اللمسات الأخيرة على الشكل الخارجي لللوحة. (ب)خلق سمك لوحة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Supplemental Figure 8
الرقم التكميلي 8: إعداد ثقب لوحة التثبيت. (أ)استخدام الدالة المنطقية لفصل لوحة التثبيت. (ب)وضع علامة على الثقوب في اللوحة باستخدام خيار SubD. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Supplemental Figure 9
الشكل التكميلي 9: الانتهاء من لوحة التثبيت الخاصة بالمريض. (أ)اللوحة النهائية. (ب)لوحة على العظام بعد حركة عظمي المخطط لها. لاحظ تناسب الكمال. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Supplemental Figure 10
الرقم التكميلي 10: تخطيط الدليل الجراحي. يتم تنفيذ التخطيط باستخدام الثقوب المخطط لها على الفك العلوي في الوضع النهائي (للحصول على تناسب مثالي مع الثقوب في لوحة التثبيت) ولكن بعد نقل الفك إلى وضع ما قبل الجراحة ، حيث أن الأدلة هي أول من يستخدم أثناء عملية إعداد استئصال العظام. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Supplemental Figure 11
الشكل التكميلي 11: الأدلة الجراحية النهائية. (أ)الأدلة الجراحية النهائية على عظام الوجه العظمية قبل الجراحة. (ب)كل من الأدلة الجراحية ولوحات التثبيت النهائية. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

التخطيط والطباعة ثلاثية الأبعاد هي واحدة من أسرع الطرق تطورا في المجال الجراحي. وهي ليست فقط أداة واعدة للمستقبل، ولكنها أداة عملية تستخدم في الوقت الحاضر للحصول على نتائج جراحية دقيقة للغاية وحلول خاصة بالمريض. فهو يسمح بنتائج دقيقة للغاية ويقلل من الاعتماد على تجربة الجراح10. يحل العديد من مساوئ الأساليب الجراحية السابقة للأزياء القديمة ، ولكن التكاليف تؤخر التنفيذ الكامل للطريقة10. التخطيط الداخلي والطباعة للأدلة الجراحية يقلل من التكاليف إلى فسحة قابلة للإهمال ويقلل بشكل كبير من تكلفة لوحة التثبيت الخاصة بالمريض. في هذا التقرير، نصف طريقة للتخطيط ثلاثي الأبعاد لجراحة تقويم العظام يتبعها التخطيط ثلاثي الأبعاد وطباعة الأدلة الجراحية ولوحات التثبيت الخاصة بالمريض كأساس للجراح لإجراء العملية برمتها في المنزل. يمكن استخدام هذا البروتوكول لأي جراحة تقويم العظام ، وتنفيذ جميع المزايا المذكورة أعلاه.

ويستند هذا البروتوكول على اثنين من برامج CAD. الأول هو برنامج التصوير ، والذي يسمح بالتجزئة والتخطيط الجراحي بما في ذلك موقع استئصال العظام والحركات العظمية. والثاني هو برنامج التصميم ثلاثي الأبعاد، الذي يسمح بتخطيط الأدلة الجراحية وغرسات التثبيت الخاصة بالمريض.

عند استخدام برنامج التصوير ، من الأهمية بمكان الحصول على صورة CT مناسبة ، لتخطيط موقع استئصال العظام بشكل صحيح ، وتجنب تلف جذور الأسنان ونضع في اعتبارنا دائمًا أين سيتم وضع لوحات التثبيت المستقبلية وبالتالي ترك مساحة كافية لللوحات والبراغي المخطط لها. نضع في اعتبارنا الثقوب المعدة في الأدلة الجراحية تحتاج إلى مطابقة ثقوب لوحة التثبيت النهائي. تأكد من تصدير المراحل المناسبة للتخطيط الجراحي ، وموقف الفك العلوي بعد استئصال العظام ولكن قبل الحركة ، وملف STL آخر مع الموقف النهائي للفك العلوي.

عند استخدام برنامج التصميم ثلاثي الأبعاد ، من المهم أولاً التخطيط للوحات التثبيت النهائية الخاصة بالمريض. بعد إعداد الثقب للمسامير ، يجب إعادة وضع الفك العلوي مع الثقوب وفقًا للموقع قبل الحركة الجراحية لإعداد دليل القطع الجراحي مع الثقوب في الموضع الصحيح. وبالتالي ، فإن ترتيب الخطوات أمر حاسم لتحديد المواقع بدقة وإعداد الدليل الجراحي المناسب. تذكر دائما أنه إذا كان هناك شك بشأن التناقضات في استمرارية العظام بسبب القطع الأثرية أو تجزئة العظام غير لائق يفضل لإضافة العظام في الجزء المفقود لأن مساحة طفيفة بين لوحة التثبيت والعظام في منطقة معينة ويفضل على بوني تتداخل مع وضع لوحة. من المهم أن نتذكر أنه في بعض الأحيان إعداد تقويم الأسنان يمكن أن يؤدي إلى نقص العظام وجذور الأسنان المكشوفة، لذلك لا ينبغي للمرء أن يفترض أن هذا يرجع إلى القطع الأثرية.

تصف هذه الطريقة المبادئ الأساسية في التخطيط الجراحي للحالات التقويمية بما في ذلك تخطيط الأدلة الجراحية ولوحات التثبيت الخاصة بالمريض. وهو يحل أوجه عدم الدقة الموجودة في الأساليب السابقة غير المحسوبة وشبه المحسوبة مثل الرقائق الرقمية ويسمح بالسيطرة الكاملة على البعد الرأسي الذي لم يتلق حلا محددا في تلك الأساليب. وتشمل المزايا الأخرى للطريقة السيطرة الكاملة على الجراحة من خلال تنفيذ خطة افتراضية للعملية ، بما في ذلك العظام المخطط لها ولوحات التثبيت ، وانخفاض كبير في السعر (مقارنة بالاستعانة بمصادر خارجية للتخطيط) ، وخفض مدة العملية. وتشمل القيود الحاجة إلى إتقان برامج CAD وسعر لوحات التيتانيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد التي هي أعلى بكثير من استخدام رقائق ولوحات التيتانيوم الأسهم. يمكن تعديل الطرق الموصوفة هنا ، وخاصة تخطيط الأدلة الجراحية واللوحات للعديد من الأغراض الجراحية. نحن نصف استخدام هذه الطريقة للتخطيط الجراحي للاستئصال العظمي وإعادة الإعمار في عظام الوجه. ويمكن استخدام هذه الطريقة للابتكار في مجال التخطيط الجراحي وإعادة الإعمار3،5 ويمكن تطبيقها أيضا في البحوث ، على سبيل المثال في التخطيط لتصاميم سقالة متطورة لتجديد العظام.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.

Acknowledgments

ولم يرد أي تمويل لهذا العمل.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Dolphin imaging software Dolphin Imaging Systems LLC (Patterson Dental Supply, Inc) 3D analysis and virtual planning of orthognathic surgeries
Geomagic Freeform 3D systems Sculpted Engineering Design

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hull, C. W. Apparatus for production of three-dmensonal objects by stereo thography. Arcadia, CA. US4575330A (1986).
  2. Shilo, D., Emodi, O., Blanc, O., Noy, D., Rachmiel, A. Printing the Future-Updates in 3D Printing for Surgical Applications. Rambam Maimonides Medical Journal. 9, (3), 20 (2018).
  3. Emodi, O., Shilo, D., Israel, Y., Rachmiel, A. Three-dimensional planning and printing of guides and templates for reconstruction of the mandibular ramus and condyle using autogenous costochondral grafts. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 55, (1), 102-104 (2017).
  4. Leiser, Y., Shilo, D., Wolff, A., Rachmiel, A. Functional reconstruction in mandibular avulsion injuries. Journal of Craniofacial Surgery. 27, (8), 2113-2116 (2016).
  5. Rachmiel, A., Shilo, D., Blanc, O., Emodi, O. Reconstruction of complex mandibular defects using integrated dental custom-made titanium implants. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 55, (4), 425-427 (2017).
  6. Lauren, M., McIntyre, F. A new computer-assisted method for design and fabrication of occlusal splints. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics. 133, (4), 130-135 (2008).
  7. Song, K. -G., Baek, S. -H. Comparison of the accuracy of the three-dimensional virtual method and the conventional manual method for model surgery and intermediate wafer fabrication. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, and Oral Radiology. 107, (1), 13-21 (2009).
  8. Mazzoni, S., Bianchi, A., Schiariti, G., Badiali, G., Marchetti, C. Computer-aided design and computer-aided manufacturing cutting guides and customized titanium plates are useful in upper maxilla waferless repositioning. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 73, (4), 701-707 (2015).
  9. Hanafy, M., Akoush, Y., Abou-ElFetouh, A., Mounir, R. Precision of orthognathic digital plan transfer using patient-specific cutting guides and osteosynthesis versus mixed analogue-digitally planned surgery: a randomized controlled clinical trial. International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 49, (1), 62-68 (2019).
  10. Tack, P., Victor, J., Gemmel, P., Annemans, L. 3D-printing techniques in a medical setting: a systematic literature review. Biomedical Engineering Online. 15, (1), 115 (2016).
علاج تشوهات الوجه باستخدام التخطيط ثلاثي الأبعاد وطباعة الغرسات الخاصة بالمريض
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Shilo, D., Capucha, T., Goldstein, D., Bereznyak, Y., Emodi, O., Rachmiel, A. Treatment of Facial Deformities using 3D Planning and Printing of Patient-Specific Implants. J. Vis. Exp. (159), e60930, doi:10.3791/60930 (2020).More

Shilo, D., Capucha, T., Goldstein, D., Bereznyak, Y., Emodi, O., Rachmiel, A. Treatment of Facial Deformities using 3D Planning and Printing of Patient-Specific Implants. J. Vis. Exp. (159), e60930, doi:10.3791/60930 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter