Virtuális sebészeti tervezés mandibularis szegmentális reszekcióban

Bevezetés:

Az odontogén daganatok túlnyomórészt a mandibuláris régiót érintik, és az állcsont összes jóindulatú daganatának körülbelül 99,1%-át teszik ki. Ezek között jelentős részét teszik ki a nagyrészt a fogakhoz kapcsolódó odontogén daganatok. Figyelemre méltó, hogy a mandibuláris csontban az összes odontogén daganat 67,7%-át teszik ki az arc állkapocs régiójában. Ezenkívül a mandibula jóindulatú odontogén daganatai gyakran lassú progressziót mutatnak, jellemzően fájdalommentesek, és elsősorban csontduzzanatként nyilvánulnak meg. Ennek eredményeként a daganatokat gyakran későbbi stádiumban fedezik fel, ami súlyos szövődményekhez vezethet, mint például a mandibula teljes pusztulása, az arc deformitása, rossz elzáródás és ritka esetekben rosszindulatú átalakulás.

A mandibula jóindulatú odontogén daganatainak kezelése továbbra is vita és kihívás tárgya. Az ideális kezelési megközelítésnek megfelelő szintű csontreszekciót kell tartalmaznia, miközben minimalizálja a kiújulást, ezáltal biztosítva az esztétikai eredményeket és a funkcionális helyreállítást a szájrégióban. Általában két sebészeti módszert alkalmaznak: a konzervatív megközelítést, mint például az enukleációt, a curettage-t, perifériás ostectomiával vagy anélkül, és a radikális sebészeti reszekciót, amely magában foglalja a szegmentális csont eltávolítását. A szegmentális mandibularis reszekciót akkor választják, ha a daganatok kiterjedt csontpusztulást mutatnak, és nem reagálnak a konzervatív kezelésre, különösen olyan erősen invazív daganatok esetében, amelyeknél kevesebb, mint 1 cm-es csontvastagság van az alsó állkapocs határa alatt.

Bár a szegmentális reszekció magas kezelési hatékonyságot ér el alacsony recidíva aránnyal, ez egy invazív megközelítés, amely a posztoperatív anatómiai szövődményekhez kapcsolódik. A szegmentális reszekció után jelentős kihívást jelent a mandibula condylus helyes beállításának megőrzése a glenoid fossa belsejében. A condylus és a fossa természetes artikulációja döntő szerepet játszik a mandibula működésében. Az eredeti condylar pozíció megtartása a reszekció után továbbra is kihívást jelent, ami a temporomandibularis ízület (TMJ) funkciójával kapcsolatos problémákhoz vezet, beleértve az ízületi kattogást, a fájdalmat és a korlátozott szájnyílást. Ha ezeket a problémákat nem kezelik azonnal, az súlyos szövődményekhez, például ankylosishoz és diszlokációhoz vezethet, ami további korrekciós műtétet tesz szükségessé. Ezért a természetes condylar-glenoid fossa kapcsolat megőrzése kulcsfontosságú, és kiemelt figyelmet igényel. Ezenkívül elengedhetetlen a rekonstruált szegmens pontos igazítása a kívánt tájolással.

A 3D modellezésen és 3D nyomtatási technológián alapuló virtuális műtéti tervezés megjelenésével a szegmentális reszekció után a mandibula rekonstrukcióját segítő eszközök a műtét előtt tervezhetők és gyárthatók, ami potenciálisan jobb posztoperatív eredményeket eredményez. Jelentős kihívást jelent az a döntés, hogy a szegmentális mandibula reszekció során egyidejűleg azonnali rekonstrukciót végezzünk csontpótlással. Bár ez a megközelítés csökkentheti a későbbi műtétek szükségességét és lerövidítheti a funkcionális helyreállítási időt, továbbra is ellentmondásos az invazivitás és a helyi daganat kiújulásának nagy valószínűsége miatt. Ezenkívül ez a technika alkalmatlan lehet nagy vagy késői stádiumban diagnosztizált daganatok esetén. Ilyen esetekben az átültetés kihívást jelent, különösen akkor, ha a mandibula csontvesztése meghaladja a 6 cm-t. Következésképpen a vaszkularizált csontátültetés egy lehetőség; azonban magas költségekkel és technikai nehézségekkel jár, ami sok beteg számára korlátozza a hozzáférhetőségét. Ezért a szegmentális mandibula reszekció és a rekonstrukciós lemez elhelyezése továbbra is hatékony módszer a jóindulatú mandibula odontogén daganatok kezelésében, csökkentve a kiújulás kockázatát, és a betegek többsége számára kezelési lehetőségeket biztosít.

Vietnámban a mandibula odontogén daganatok kezelésének hagyományos sebészeti módszerei mellett, amelyek magukban foglalják a mandibula modelljein alapuló reszekció tervezésének manuális intraoperatív megítélését, egyre nagyobb tendencia mutatkozik a precíziós műtétek felé. Mindazonáltal a mandibularis odontogén daganatok sebészi reszekciójával kapcsolatos korlátozott számú tanulmány, preoperatív háromdimenziós (3D) nyomtatott modellekkel, irányító műszerekkel a pontos csontreszekció és a condylar repozicionálás érdekében, tudáshiányt jelent a területen. Ezért a kutatók elindították ezt a "Virtuális tervezés alkalmazása mandibularis odontogén daganatok sebészeti kezelésében rekonstrukciós lemezelhelyezéssel" című kutatási projektet a következő kutatási kérdéssel és célkitűzésekkel:

Kutatási kérdés: A virtuális tervezési és 3D modellezési megközelítés felülmúlja-e a hagyományos sebészeti módszereket a mandibula odontogén daganatok kezelésében?

Módszer:

A vizsgálat két szakaszban zajlik: egy in vitro kutatási szakaszban és egy klinikai kutatási szakaszban.

1. fázis: In vitro kutatás

• Mandibuláris adatok és sebészeti támogató műszerek feldolgozása CT-képekből szoftver segítségével.
• Mandibuláris modellek és sebészeti támogató műszerek 3D nyomtatása műanyag felhasználásával mandibuláris CT-felvételekből.
• A rekonstrukciós lemez hajlítása mandibuláris modell szerint.
• Rekonstrukciós lemez hajlítása: Pontosan hajlítsa meg a rekonstrukciós lemezt, hogy szorosan illeszkedjen a mandibula külső felületéhez (minden fennmaradó csontszegmensen legalább három lyukat biztosítva a lemez rögzítéséhez).
• A rekonstrukciós lemez felhelyezése a 2. állkapocs modellre csonttöredékrögzítő eszköz vezetésével.
• 2. állkapocs modell CT-vizsgálata a rekonstrukciós lemez elhelyezése után.
• A 3D-s modell (2. állkapocs-modell a lemez és csonttöredék rögzítő eszközzel) pontosságának felmérése a valódi mandibulához képest (a kezdeti CT-vizsgálatból). Ezenkívül anatómiai tereptárgyak megjelölése, bizonyos vonalak és szögek mérése a csontmodell CT-képein és a mandibuláris CT-képeken a százalékos hibák kiszámításához.

2. fázis: Klinikai kutatás kontrollal

Csoportos virtuális sebészeti csoport:

1. A szükséges eszközök előkészítése:

   • A megtervezett és nyomtatott előrehajlított rekonstrukciós lemezszegmens és műtéti támasztó műszerek felhasználása, valamint a műtétre alkalmas No.1 mandibula modellek tervezése és feldolgozása.
   • A vágási vonal meghatározása a No.1 mandibularis modellen panorámaképek alapján, a vágási pozícióval a daganat szélétől kb. 1-1,5 cm-re.

2. Rekonstrukciós lemez és sebészeti útmutató:

   • A rekonstrukciós lemez és a csavarok sterilizálása.
   • A sebészeti segédeszközök sterilizálása Ortho-phthalaldehyde 0,55%-os oldattal.
3. Szegmentális mandibula reszekció és rekonstrukció műtőjében:
4. Posztoperatív kezelés és értékelés:

Hagyományos sebészeti csoport:

1. 3D mandibula modell készítése műanyag felhasználásával CT-vizsgálati adatokból. Vágási vonal meghatározása 3D mandibuláris modellen panorámaképek alapján, a vágási pozícióval a daganat szélétől kb. 1-1,5 cm-re. A modell még nem esett át feldolgozáson.

2. Rekonstrukciós lemezhajlítás:

   • A mandibula vágási vonalának megrajzolása a 3D rekonstrukciós modellen.
   • A műanyag vágása, hogy utánozza a mandibula külső felületét a 3D-s modellen. Manuálisan feldolgozva.
   • Pontosan hajlítsa meg a rekonstrukciós lemezt, hogy szorosan illeszkedjen a 3D mandibuláris modell külső felületéhez (biztosítva, hogy minden fennmaradó csontszegmensen legalább három lyuk legyen a lemez rögzítéséhez).
   • A rekonstrukciós lemez és a csavarok sterilizálása.
3. Szegmentális mandibula reszekció és rekonstrukció műtőjében hagyományos technikával.
4. Posztoperatív kezelés és értékelés:

Vizsgálati változók:

• A tanulmány előrejelző változója az a kiegészítő módszer, amelyet a 3D nyomtatott sebészeti segédeszközök pontosságának növelésére használnak.
• A vizsgálat elsődleges kimeneti változója a condylus stabilitásának értékelése a posztoperatív szegmentális reszekció és rekonstrukció helyén.
• A másodlagos kimeneti változó a résztvevők műtét utáni elzáródásának értékelése.
• A tanulmányhoz gyűjtött egyéb változók közé tartozik az életkor, a nem, a hely (maxilla vs. mandibula és anterior vs. posterior), valamint a résztvevők posztoperatív életminőségének értékelése. Statisztikai analízis:
• A két csoportra vonatkozó leíró statisztikákat adott esetben átlagokként vagy arányokként mutattuk be.
• A két csoport közötti kiindulási összehasonlítást t-próbákkal és Fisher-féle egzakt tesztekkel végeztük.
• Az elsődleges eredmény érdekében többváltozós Cox-regressziós elemzést végeztek, hogy összehasonlítsák a két csoport között a kiújulásig eltelt időt. Ezenkívül az idő és a kiújulás összehasonlítása korrigálatlan módon Kaplan-Meier görbeként került bemutatásra.
• A condylus stabilitásának összehasonlítása a posztoperatív szegmentális reszekció és rekonstrukció helyén többváltozós logisztikus regresszióval történt. Mindkét elemzés során a következő lehetséges zavaró tényezőket ellenőriztük: a daganat elhelyezkedése.
• Minden értékelést szignifikánsnak tekintettünk p < 0,05-nél. Minden statisztikai tesztet az SPSS 26.0 és a Microsoft Excel 16.39 segítségével végeztünk.