Efficacité clinique d'une orthèse sur mesure pour patient basée sur la modélisation par scanner 3D et la technologie d'impression 3D pour la microstomie causée par des brûlures : Étude pilote

Introduction La microstomie est définie comme une taille de bouche qui devient si petite qu'elle interfère avec les fonctions orales telles que les soins d'hygiène bucco-dentaire, l'alimentation et la parole après un traumatisme, des brûlures faciales ou des interventions chirurgicales pour un cancer de la peau, bien que la définition exacte soit ambiguë en raison des différences culturelles et des normes dans chaque pays. Par conséquent, le diagnostic est défini par le déclin fonctionnel et l'inconfort rapporté par le patient (1). Les causes de la microstomie sont divisées en causes intraorales et périorales. Les lésions de l'action sphinctérienne des muscles orbiculaires de la bouche dues à des causes périorales, comme les brûlures ou les traumatismes, provoquent une contracture qui limite le mouvement des lèvres lors de l'alimentation ou de la parole. Dans les cas de brûlures autour de la bouche, le degré de déficience fonctionnelle varie en fonction de l'étendue et de la profondeur de la cicatrice. Les cicatrices hypertrophiques surviennent dans les brûlures du deuxième degré profond ou plus, et la cicatrice augmente à mesure qu'elle traverse les stades inflammatoire, prolifératif et de remodelage de la cicatrisation. La formation de cicatrices augmente pendant plusieurs mois après la brûlure, provoquant un mouvement anormal des tissus environnants et des sites cicatriciels (2). Il existe diverses causes de microstomie et divers symptômes en fonction de la gravité des lésions, c'est pourquoi diverses tentatives sont faites pour améliorer les symptômes (3). Le traitement conservateur comprend généralement la physiothérapie et le massage pour améliorer le mouvement des muscles faciaux et l'utilisation d'orthèses pour prévenir la progression de la microstomie. Pour prévenir la progression de la microstomie pendant le processus de cicatrisation après un traumatisme ou des brûlures, il est recommandé d'appliquer une attelle dans les 10 à 14 jours suivant la blessure, mais les orthèses prêtes à l'emploi sont difficiles à appliquer sur les bouches trop petites, les enfants ou les personnes présentant des déformations sévères. La création d'un embout buccal appliqué aux patients atteints de microstomie en phase aiguë est une tâche difficile qui doit être réalisée pour améliorer les résultats cliniques.

La numérisation optique tridimensionnelle (3D) et l'impression 3D sont utilisées pour des applications médicales telles que la visualisation précise, les mesures anatomiques préopératoires précises et les guides spécifiques au patient (4). Ces technologies peuvent être utilisées pour fabriquer des orthèses spécifiques au patient pour prévenir les contractures post-brûlures (5). Ces technologies ont l'avantage d'économiser du temps et des coûts dans la production de dispositifs personnalisés et de pouvoir mesurer avec précision le corps du participant (6, 7). La technologie de numérisation et d'impression 3D est utilisée pour les mesures corporelles spécifiques au patient sur des parties du corps courbes comme le visage, les mains et le cou, qui sont difficiles à appliquer avec des orthèses prêtes à l'emploi (5, 6, 8, 9). L'orthèse 3D personnalisée idéale serait créée par numérisation pour obtenir le contour corporel le plus réaliste et précis (10).

Il y a eu peu de recherches sur l'utilisation de la technologie de modélisation par numérisation 3D pour produire des embouts buccaux pour les patients atteints de microstomie causée par une chirurgie incluant une greffe de peau mince après des brûlures ou des opérations pour cancer. Cette étude visait à confirmer l'efficacité clinique de l'application d'un embout buccal personnalisé au patient utilisant la technologie de numérisation 3D et d'impression 3D pour la microstomie causée par des brûlures.

Matériel et méthodes Conception de l'étude Il s'agissait d'une étude pilote. Le protocole a été approuvé par le comité d'éthique de la recherche de notre institution et enregistré dans ClinicalTrials. L'étude a respecté les principes de la Déclaration d'Helsinki, et un consentement éclairé a été obtenu de tous les participants avant l'inclusion. Elle a été menée conformément aux directives TITAN 2025 (11).

Participants Tous les participants ont été admis au département de médecine physique et de réadaptation pour la première fois après l'épithélialisation complète de la plaie. Les critères d'inclusion éligibles sont définis comme les participants ayant subi une greffe de peau après avoir souffert de brûlures du deuxième degré profond ou du troisième degré autour de la bouche, et se plaignant de difficultés dans la vie quotidienne telles que des difficultés à manger, à prononcer et à prendre soin de l'hygiène bucco-dentaire en raison de la microstomie (Figure 1). Les critères d'exclusion comprenaient les patients diagnostiqués avec un mouvement limité de l'articulation temporo-mandibulaire après ou avant la brûlure, à risque de lésions cutanées lors du port d'un embout buccal ouvert, avec saignement au site de la cicatrice ou cicatrice à risque de lésion épidermique, avec des maladies vasculaires périphériques avec réduction de la circulation sanguine, et ceux ayant retiré leur consentement.

Fabrication d'un embout buccal personnalisé au patient utilisant la technologie de modélisation 3D La bouche de chaque participant a été numérisée à l'aide d'un scanner 3D (Peel 3, Peel 3D, Canada) avec une résolution de maillage de 0,25 mm pour créer le modèle d'embout buccal. La numérisation optique 3D a pris 15 minutes, y compris la configuration. Le modèle numérisé a été exporté au format (fichier STL). Le modèle a été importé dans le logiciel de modélisation (Geomagic Design X, 3D Systems, USA), dans lequel le mode sculpture a été sélectionné pour un traitement ultérieur. L'outil 'Embout buccal' a ensuite été sélectionné, suivi d'une mise en évidence manuelle de la zone d'intérêt qui comprenait les zones suivantes ; la longueur horizontale et verticale maximale de la bouche, et l'épaisseur des lèvres. La conception assistée par ordinateur (CAO) a été complétée en environ 2 heures en utilisant le logiciel de création de modèle CAO Geomagic Design X®. L'embout buccal résultant a été exporté sous forme de fichier .STL. Le fichier STL a été importé dans le logiciel PreForm, orienté et des supports ont été générés, puis le travail d'impression a été envoyé à l'imprimante 3D. La pièce d'embout buccal a été imprimée à l'aide d'une imprimante 3D par stéréolithographie (SLA) (Form 4B Medical, Formlabs, USA) qui utilise une source lumineuse pour durcir la résine liquide, et le matériau était une résine photopolymère biocompatible à haute résistance (BioMed Clear Resin) (12). L'impression 3D de l'embout buccal a pris environ 1 heure et 30 minutes. La pièce imprimée a été placée dans une unité de lavage validée par Formlabs (Form Wash, Formlabs, USA) contenant 99 % d'alcool isopropylique pendant 15 minutes ou jusqu'à ce qu'elle soit propre. Retirez la pièce de l'unité de lavage et faites-la tremper dans de l'alcool isopropylique frais pendant 5 minutes. Retirez la pièce et laissez-la sécher à l'air à température ambiante pendant au moins 30 minutes. Placez la pièce séchée dans une unité de post-polymérisation validée par Formlabs (Form Cure, Formlabs, USA) et polymérisez à 60°C pendant 60 minutes. Après que les supports de l'embout buccal polymérisé aient été retirés avec un outil de retrait de pièce ou à la main, puis poncés avec du papier de verre pour améliorer la finition de surface (Figure 2).

Intervention Il a été conseillé au participant de porter l'appareil toute la journée sauf pendant les repas. Les distances horizontales et verticales maximales ont été mesurées toutes les deux semaines pour évaluer si l'embout buccal avait la capacité d'étirer la cicatrice. Si le patient trouvait le port facile ou s'il n'y avait pas d'effet d'étirement, l'embout buccal personnalisé au patient était refait.

Tous les participants avaient le même emploi du temps quotidien et effectuaient leur routine quotidienne, y compris manger, se doucher, la thérapie de réadaptation et la gestion des cicatrices comme l'utilisation de crème hydratante. Les traitements non chirurgicaux tels que l'injection intralésionnelle de stéroïdes, l'hydratation, le massage, l'application de silicone et le vêtement compressif ont été maintenus pour supprimer les cicatrices hypertrophiques pendant la période de port de l'embout buccal.

Mesures des résultats Un chercheur clinique a réalisé une évaluation en aveugle des propriétés biologiques des cicatrices avant l'application de l'embout buccal et après application. Comme résultat principal, les longueurs verticales et horizontales de la bouche ont été mesurées avant et après le port de l'embout buccal personnalisé au patient pendant 2 mois. Comme défini précédemment dans l'article, la plage d'ouverture verticale de la bouche a été enregistrée comme la mesure en millimètres de la bordure interne de la lèvre supérieure médiale à la bordure interne de la lèvre inférieure médiale en position étirée. La plage d'ouverture horizontale de la bouche a été enregistrée comme la mesure en millimètres d'une commissure orale latérale à l'autre commissure orale latérale en position étirée (Figure 3) (13). Comme résultats secondaires, les propriétés biologiques des cicatrices, l'échelle de Vancouver pour les cicatrices (VSS) et les scores de l'échelle d'évaluation des cicatrices par le patient et l'observateur (POSAS) ont été évalués avant et après l'application de l'embout buccal pendant 2 mois. La VSS a été utilisée pour évaluer et mesurer la sévérité des cicatrices. L'évaluation des cicatrices impliquait une évaluation individuelle de quatre facteurs ; pigmentation, vascularisation, souplesse et hauteur (épaisseur) de la cicatrice. Chaque paramètre était noté sur une échelle de 0 à 3 ou 0 à 5, 0 représentant une peau normale et des scores plus élevés indiquant une sévérité accrue ou un écart par rapport à la normalité. Le score total a été calculé en additionnant les scores individuels pour chaque paramètre, fournissant une évaluation globale de la sévérité des cicatrices (14). La POSAS est un outil cohérent et fiable conçu pour évaluer les cicatrices, en particulier les cicatrices de brûlures, à la fois du point de vue du patient et de l'observateur. Elle se compose de deux échelles numériques ; une pour les patients, englobant six paramètres, et l'autre pour les observateurs, comprenant cinq paramètres (15).

L'espace pour l'examen de la peau a été maintenu à une humidité de 40~50 % et une température de 20~25°C (16). L'épaisseur des cicatrices a été quantifiée à l'aide de l'échographie (système US 128 BW1, Medison, Corée) (8). Le Mexameter® (MX18, Courage-Khazaka Electronics GmbH, Cologne, Allemagne) a été utilisé pour mesurer les niveaux de mélanine et la sévérité de l'érythème. Des valeurs plus élevées indiquaient une pigmentation et une rougeur plus importantes. La perte d'eau trans-épidermique (TEWL) a été mesurée à l'aide d'un Tewameter® (Courage-Khazaka Electronic GmbH, Cologne, Allemagne) pour évaluer l'évaporation de l'eau. Les complications possibles, y compris la douleur, l'ecchymose, l'abrasion cutanée et le gonflement, ont également été surveillées.

Analyse statistique L'analyse statistique a été réalisée en utilisant SPSS 23.0 (IBM Corporation, Armonk, NY, USA). En raison de la petite taille de l'échantillon, des méthodes non paramétriques ont été appliquées. Le test des rangs signés de Wilcoxon a été utilisé pour les comparaisons intra-groupes des variables. La signification statistique a été fixée à P < 0,05.