Fabbricazione di apparecchi di stampaggio naso-alveolare sequenziali nel trattamento delle deformità del labbro leporino/naso

Ogni anno negli Stati Uniti nascono circa 7000 bambini con labbro leporino e/o palatoschisi. A livello globale, questo difetto è incredibilmente comune, con 100.000 nuovi casi all'anno. Questo difetto è dovuto a un fallimento della normale fusione tra le strutture facciali, causando una lacuna a tutto spessore del labbro superiore che coinvolge pelle, muscoli e altro tessuto connettivo. A causa dell'inserzione aberrante del muscolo sottostante il labbro e della formazione anormale di strutture facciali più profonde, anche il naso è spostato inferiormente, lateralmente e posteriormente. Più ampia è la fessura, più impegnativa è la riparazione.

L'attuale migliore pratica nel trattamento della labioschisi unilaterale e della deformità del naso coinvolge l'ortopedia infantile prechirurgica (PSIO). Lo PSIO prevede il trattamento prechirurgico della deformità utilizzando un'ortodonzia personalizzata per riunire gradualmente le due metà della fessura, riducendo le dimensioni del difetto e consentendo la riparazione completa con un intervento chirurgico durante la prima infanzia. Tuttavia, la creazione di questi stampi richiede tempo e richiede l'esperienza di un ortodontista schisi e visite settimanali in ospedale per l'avanzamento del dispositivo. Poiché non tutti i centri per schisi hanno un ortodontista specializzato per schisi, incluso il Johns Hopkins Hospital, molti non sono in grado di fornire ortopedia infantile preoperatoria. Anche i viaggi settimanali verso i centri per schisi possono rappresentare un onere temporale e finanziario significativo per le famiglie, poiché il paziente medio si trova a oltre 60 miglia dal centro per schisi più vicino. In una recente indagine sui centri per schisi negli Stati Uniti, solo il 30% di questi centri è in grado di fornire dispositivi di stampaggio ortopedici prechirurgici nei protocolli di trattamento. Questi centri quindi correggono ampie fessure con un approccio a due interventi chirurgici. Questo approccio è spesso meno efficace sia nell'allineamento adeguato della gengiva che nella riparazione dei difetti nasali e di solito richiede un'ortodonzia intensiva e ulteriori interventi chirurgici nell'adolescenza. Poiché il difetto non viene completamente corretto durante l'infanzia, i bambini sono inoltre soggetti alla difficoltà emotiva e psicologica e al danno all'autostima associati al difetto persistente.

Con l'avvento della tecnologia di stampa 3D, i ricercatori sono ora nelle fasi di pianificazione dell'implementazione di un nuovo protocollo clinico per portare gli PSIO al Johns Hopkins Hospital (JHH). Un ortodontista schisi presso un centro attrezzato progetterà a distanza questi stampi ortodontici, che verranno poi stampati in 3D utilizzando acrilico dentale (lo stesso materiale attualmente utilizzato nei modelli ortodontici fabbricati a mano) e consegnati ai pazienti nella clinica dei ricercatori. Poiché la pianificazione di questi dispositivi per la stampa 3D può essere eseguita in remoto in una frazione del tempo necessario per crearli manualmente, questo cambiamento nella pratica clinica eliminerà la necessità di un ortodontista craniofacciale specializzato di persona presso la facoltà in cui non si esistere.

Questo studio di ricerca cerca di chiarire sia l'attuale standard di pratica della schisi dei ricercatori sia i benefici che i ricercatori sperano di vedere dopo aver implementato questo cambiamento nella pratica clinica. Gli investigatori si aspettano che sebbene gli investigatori creeranno inizialmente ogni nuovo stampo dopo una visita ospedaliera settimanale con misurazioni di persona, gli investigatori mirano infine a sviluppare un algoritmo per prevedere la crescita e lo sviluppo precoci dello scheletro facciale e dei tessuti molli del neonato. Ciò consentirà la fabbricazione di dispositivi di modellatura ortopedici pre-chirurgici sequenziali basati sulla crescita facciale prevista del neonato, che possono essere consegnati in blocco a casa del neonato, eliminando così la necessità di frequenti visite a centri geograficamente scomodi. Dopo 4-5 mesi di utilizzo di questi dispositivi, la fessura ossea della schisi sarà chiusa, il naso raddrizzato e il bambino sarà pronto per la riparazione definitiva del labbro leporino e del naso in un unico intervento chirurgico. Questi dispositivi non solo colmeranno fisicamente il divario della deformità del labbro leporino, ma colmeranno anche il divario nell'accesso agli specialisti necessari per la gestione ideale delle deformità del labbro leporino in tutto il paese. Con questa tecnologia, qualsiasi centro schisi può offrire il modellamento naso-alveolare a ogni bambino nato con labbro leporino e palatoschisi nel paese.