Virtuaalinen suunnittelu kokonaisesta leukanivelproteesista

Tutkimuksen tavoite ja tavoitteet

Nykyisen tutkimuksen tavoitteena oli arvioida mahdollisuutta suorittaa potilaskohtainen hoitosuunnittelu käyttäen standardoitua kokonaisia TMJ-proteesia aiemmin suoritetussa hoidossa, jossa oli käytetty kokonaista TMJ-korvausta ja okklusaalista säädöä vakavan purentavirheen vuoksi. Tavoitteina olivat virtuaalisen suunnittelun kirurginen toteutettavuus standardoidulla TMJ-proteesilla mitattaessa virtuaalisesti mahdollista suurinta rajapintaa (mm²) proteesin ja luun välillä, mahdollista suurinta kiinnitysruuvien määrää ja mahdollisuutta keskittää alaleukakappale kuoppaosaan. Tuloksen mittareina olivat kirurgiset liikkeet vakavan purentavirheen korjaamiseksi käyttäen standardoitua TMJ-proteesia.

Alan katsaus

Temporomandibulaarisen nivelten (TMJ) kokonaiskorvaus on onnistuneesti tarjottu potilaille, joilla on vakava nivelrauha, yli kolmen vuosikymmenen ajan. Varhaisina vuosina kirurgista tekniikkaa on pidetty monimutkaisena, ja kuten muiden nivelproteesien, myös TMJ-proteesin kohdalla on ollut joitakin komplikaatioiden riskejä. Kehittyvien teknologioiden myötä tietotekniikan, biolääketieteellisen suunnittelun ja biokompatiibelisten materiaalien alalla hoitovaihtoehto on voitu käyttää laajemmassa näkökulmassa. Siten laajempi potilaskirjo on voitu kuntouttaa TMJ-proteesilla. Nykyään nivelrelaattiin patologisiin tiloihin ei vain tarjota nivelrekonstruktiota, vaan myös synnynnäisiin epämuodostumiin, kuten hemifasiaaliseen mikrosomiaan ja dentofasiaalisiin epämuodostumiin. Lisäksi hoidon laadun kehittyminen on mahdollistanut potilaille, joilla on vakava nivelpatologia, kuten nuorille idiopaattinen artroosi, johon liittyy vakava purentavirhe ja kasvon epämuodostuma, täydellisen kuntoutuksen, jossa niveltoiminta normalisoituu samalla kun kasvojen ulkonäkö ja purentatoiminta paranevat.

Monissa näistä vakavista tapauksista kasvojen rakenteiden korjaus samanaikaisesti nivelkorvauksen kanssa asettaa kirurgille kuitenkin monimutkaisen hoitosuunnitteluvaiheen. Usein liikkeet on suunniteltava ja simuloitava virtuaalisesti arvioidakseen sekä segmenttien ja nivelkomponenttien parasta asemointia että kirurgisten indeksien ja leikkaustemplaattien valmistamista. Potilaskohtaisten ratkaisujen (PSI) keksiminen on mahdollistanut laitteistojen suunnittelun perustuen 3D-radiologiseen kuvantamiseen ja pehmytkudosennusteisiin. Potilaskohtainen kokonainen TMJ-proteesi tarjosi kirurgille virtuaalisen suunnittelun, leikkaustyökalut, okklusaaliset lastat ja hyvin istuvat alloplastiset TMJ-komponentit. Tämä toi kuitenkin mukanaan lisäkustannuksia, ja räätälöidyn proteesin etuja standardoituun verrattuna on keskusteltu. Yrityksiä on tehty vertailla räätälöityjä proteeseja standardoituihin takautuvasti, mutta tähän mennessä ei ole julkaistu prospektiivisia tai RCT-tutkimuksia. Tällä hetkellä tämä prospektiivisten vertailujen puute jättää arvioinnin vain takautuviin ja havainnollisiin vertailuihin. Tämä johtaa harhan riskiin, koska verrattavien hoitomuotojen välillä on eroja hoitoindikaatioissa. Siten takautuvan vertailun tulokset värjää valintaharha, jossa hoitoindikaatio on sekoittava tekijä.

Useimmat TMD-potilaat saattavat kuitenkin hyötyä hoidosta, joka on vähemmän invasiivinen kuin TMJ-proteesi, mutta muissa mainituissa potilaskategorioissa ei ole vaihtoehtoisia menetelmiä eikä hoidon tarve vähene ajan myötä. Tällaisten potilaiden hoitaminen varhaisessa vaiheessa antaisi kuntoutuksen, joka käsittelee kaikkia heidän hoitotavoitteitaan samanaikaisesti, lisäten elinvuosia normalisoidulla tilalla ja paremmalla elämänlaadulla. Tämä käyttäen saatavilla olevinta ja kustannustehokkainta menetelmää, eli analysoimalla kustannus-hyöty-mittareita QALY:n avulla. Nykyään kustannustehokkaampi hoitomenetelmä saattaa olla mahdollinen käyttäen standardoitua kokonaista TMJ-korvausproteesia, joka on halvempi verrattuna räätälöityyn, räätälöidyssä suunnittelujärjestelmässä, kuten VSP-ortognaatisessa kirurgian suunnittelussa okklusaalista säädöä varten. Standardoidun TMJ-proteesin käytössä on kuitenkin mahdollisia rajoituksia niissä potilaissa, joilla TMJ:n ja viereisten rakenteiden anatomia patologian ja/tai synnynnäisten epämuodostumien vuoksi poikkeaa paljon tavallisesta anatomiasta. Tähän mennessä ei ole selviä ohjeita siitä, milloin standardoitua TMJ-proteesia voidaan käyttää tai milloin sen suunnittelun rajoitukset johtavat tarpeeseen valita räätälöity proteesi.

Varastolaiteiden perinteisiä etuja ovat alhaisemmat kustannukset ja välitön saatavuus. Lisäksi varastolaitteet toimivat hyvin useimmissa tapauksissa normaalilla anatomialla.30 On myös todettu, että räätälöidyt nivelproteesit asennetaan suuremmalla tarkkuudella virtuaalisen kirurgisen suunnittelun (VSP) ominaisuuksien ansiosta. Mahdollisuudella käyttää VSP:ää jopa standardoituihin TMJ-proteeseihin, tämä etu ei enää puolla menetelmän valintaa, joka on aikaa vievämpi ja kalliimpi.

Tämän tutkimuksen tieteellinen hypoteesi oli, että useimmat TMD:n aiheuttamat vakavat purentavirheet, joita hoidetaan kokonaista TMJ-korvauksella ja jotka perinteisesti hoidettaisiin PSI TMJ-proteesilla, voitaisiin suorittaa käyttäen virtuaalista kirurgista suunnittelua standardoidulla TMJ-proteesilla.

Projektin kuvaus

Koehenkilöt

Takautuva havainnointitutkimus suoritetaan potilailla, joita on hoidettu standardoitujen proteesien kanssa yhdistettynä kolmiulotteiseen virtuaaliseen suunnitteluun. Mukana olleet potilaat hoidettiin suu- ja leukakirurgian osastolla, Skånen yliopistollisessa sairaalassa. Lund, Ruotsi vuosina 2010–2024.

Menetelmä

Preoperatiivisia radiografioita käytetään uudelleenarviointiin mahdollisuuksista virtuaaliseen kirurgiseen suunnitteluun standardoidulla kokonaisella TMJ-rekonstruktiolla.

Radiografioita käytetään vuonna 2025 toissijaiseen hoitosuunnitteluun standardoitujen TMJ-proteesien virtuaalisten mallien avulla. Ennen ja jälkeen hoidon otettuja radiografioita analysoidaan, suunnitellaan virtuaalisesti ja simuloidaan standardoitujen proteesien kanssa virtuaalisessa suunnitteluohjelmassa. Tämä toissijainen ja takautuva hoitosuunnittelu suoritetaan samoilla leukaliikkeillä kuin aiemmin saavutettiin. Kolmiulotteiset kefalometriset mittaukset etäisyyksistä ja kulmista standardoitujen maamerkkien välillä suoritetaan pre- ja postoperatiivisissa CT-kuvissa. Muutokset maamerkkien asemissa kahdessa tutkimuksessa tallennetaan kirurgisten erojen mittarina.

Aikataulu (alustava) Projektin alku: 2026-01-01 Projektin päättyminen: 2027-12-31

Tärkeys

Ero aiemmin suoritetun hoidon ja uuden virtuaalisen suunnittelun välillä tässä tutkimuksessa on, että vain standardoituja proteeseja käytetään temporomandibulaarisen nivelten rekonstruktioon ja purentakorjaukseen. Menetelmä, jota tässä projektissa aiotaan testata, yhdistää virtuaalisen suunnittelun edut temporomandibulaaristen nivelproteesien standardoidun suunnittelun taloudellisiin etuihin.

Alustavat tulokset

Tällä hetkellä ei ole julkaistu tutkimuksia standardoidun proteesin suunnittelun ja leukakirurgian virtuaalisen suunnittelun yhdistelmästä.

Virtuaalista kirurgista suunnittelumenetelmää on tämän eettisen arvion hakijan käyttänyt yli 20 vuoden ajan, ja sitä on tutkittu useissa julkaistuissa kliinisissä tutkimuksissa.

Menetelmä, jota tässä projektissa aiotaan testata, yhdistää virtuaalisen suunnittelun edut temporomandibulaaristen nivelproteesien standardoidun suunnittelun taloudellisiin etuihin.