Virtuele chirurgische planning bij mandibulaire segmentale resectie

Invoering:

Odontogene tumoren treffen voornamelijk het mandibulaire gebied en vormen ongeveer 99,1% van alle goedaardige tumoren in het kaakbot. Hiervan nemen odontogene tumoren, grotendeels geassocieerd met tanden, een aanzienlijk deel voor hun rekening. Met name in het mandibulaire bot vormt 67,7% van alle odontogene tumoren in het gezichtskaakgebied. Bovendien vertonen goedaardige odontogene tumoren van de onderkaak vaak een langzame progressie, doorgaans zonder pijn, en manifesteren ze zich voornamelijk als benige zwelling. Als gevolg hiervan worden tumoren vaak in latere stadia ontdekt, wat mogelijk kan leiden tot ernstige complicaties zoals volledige vernietiging van de mandibula, gezichtsmisvormingen, malocclusie en, in zeldzame gevallen, kwaadaardige transformatie.

De behandeling van goedaardige odontogene tumoren van de onderkaak blijft een onderwerp van discussie en uitdaging. De ideale behandelaanpak moet een passend niveau van botresectie omvatten, terwijl herhaling tot een minimum wordt beperkt, waardoor zowel esthetische resultaten als functioneel herstel in de orale regio worden gegarandeerd. Er worden gewoonlijk twee chirurgische methoden toegepast: conservatieve benaderingen zoals enucleatie, curettage, met of zonder perifere ostectomie, en radicale chirurgische resectie waarbij segmentale botverwijdering betrokken is. Er wordt gekozen voor segmentale mandibulaire resectie wanneer tumoren uitgebreide botvernietiging vertonen en niet reageren op conservatieve behandelingen, vooral in gevallen van zeer invasieve tumoren met minder dan 1 cm resterende botdikte onder de onderkaakrand.

Hoewel segmentale resectie een hoge behandeleffectiviteit oplevert met een laag recidiefpercentage, is het een invasieve aanpak die gepaard gaat met postoperatieve anatomische complicaties. Het behouden van de juiste uitlijning van de mandibulaire condylus binnen de glenoïdfossa na segmentale resectie is een aanzienlijke uitdaging. De natuurlijke articulatie van de condylus en fossa speelt een cruciale rol in de mandibulaire functie. Het behouden van de oorspronkelijke condylaire positie na resectie blijft een uitdaging, wat leidt tot problemen die verband houden met de functie van het kaakgewricht (TMJ), waaronder klikken in het gewricht, pijn en beperkte mondopening. Als deze problemen niet snel worden aangepakt, kan dit leiden tot ernstige complicaties zoals ankylose en dislocatie, waardoor aanvullende corrigerende operaties nodig zijn. Daarom is het behoud van de natuurlijke relatie condylaris-glenoïdfossa cruciaal en vereist dit speciale aandacht. Bovendien is een nauwkeurige uitlijning van het gereconstrueerde segment met de gewenste oriëntatie essentieel.

Met de komst van virtuele chirurgische planning op basis van 3D-modellering en 3D-printtechnologie kunnen hulpmiddelen ter ondersteuning van de reconstructie van de onderkaak na segmentale resectie vóór de operatie worden ontworpen en vervaardigd, wat mogelijk betere postoperatieve resultaten oplevert. De beslissing om onmiddellijke reconstructie uit te voeren met gelijktijdig bottransplantatie tijdens segmentale mandibulaire resectie vormt een aanzienlijke uitdaging. Hoewel deze aanpak de noodzaak van daaropvolgende operaties kan verminderen en de functionele hersteltijd kan verkorten, blijft deze controversieel vanwege de invasiviteit en de grote waarschijnlijkheid van lokaal tumorrecidief. Bovendien kan deze techniek ongeschikt zijn voor grote tumoren of tumoren die in een laat stadium worden gediagnosticeerd. In dergelijke gevallen wordt het transplanteren een uitdaging, vooral als de omvang van het botverlies in de onderkaak groter is dan 6 cm. Bijgevolg is gevasculariseerde bottransplantatie een optie; Het gaat echter gepaard met hoge kosten en technische problemen, waardoor de toegankelijkheid ervan voor veel patiënten wordt beperkt. Daarom blijft segmentale mandibulaire resectie in combinatie met plaatsing van reconstructieplaten een effectieve methode voor de behandeling van goedaardige mandibulaire odontogene tumoren, waardoor het risico op herhaling wordt verminderd en behandelingsopties voor de meerderheid van de patiënten worden gegarandeerd.

In Vietnam is er, naast traditionele chirurgische methoden voor de behandeling van mandibulaire odontogene tumoren, waarbij handmatige intra-operatieve beoordeling voor resectieplanning op basis van modellen van de onderkaak betrokken is, een groeiende trend in de richting van precisiechirurgie. Het beperkte aantal onderzoeken met betrekking tot chirurgische resectie van mandibulaire odontogene tumoren met behulp van preoperatieve driedimensionale (3D) geprinte modellen met geleidende instrumenten voor nauwkeurige botresectie en condylaire herpositionering vertegenwoordigt echter een kennislacune in het veld. Daarom startten onderzoekers dit onderzoeksproject met de titel "Toepassing van virtuele planning bij de chirurgische behandeling van mandibulaire odontogene tumoren met plaatsing van reconstructieplaten" met de volgende onderzoeksvraag en doelstellingen:

Onderzoeksvraag: Is de virtuele planning en 3D-modellering superieur aan traditionele chirurgische methoden bij de behandeling van mandibulaire odontogene tumoren?

Methode:

Het onderzoek wordt uitgevoerd in twee fasen: een in vitro onderzoeksfase en een klinische onderzoeksfase.

Fase 1: In vitro onderzoek

• Verwerken van mandibulaire gegevens en chirurgische ondersteuningsinstrumenten van CT-scanbeelden met behulp van software.
• 3D-printen van mandibulaire modellen en chirurgische ondersteuningsinstrumenten met behulp van plastic uit mandibulaire CT-scanbeelden.
• Het buigen van de reconstructieplaat volgens het mandibulaire model.
• Buigen van de reconstructieplaat: het precies buigen van de reconstructieplaat, zodat deze goed aansluit tegen het buitenoppervlak van de onderkaak (zorg ervoor dat er ten minste drie gaten zijn voor plaatfixatie op elk overblijvend botsegment).
• Plaatsen van de reconstructieplaat op mandibulamodel 2 met behulp van een fixatiehulpmiddel voor botfragmenten.
• CT-scan van mandibulaire model 2 na plaatsing van de reconstructieplaat.
• Beoordeling van de nauwkeurigheid van het 3D-model (mandibulaire model 2 met het plaat- en botfragmentfixatiehulpmiddel) in vergelijking met de echte onderkaak (van de initiële CT-scan). Daarnaast het markeren van anatomische oriëntatiepunten, het meten van bepaalde lijnen en hoeken op CT-beelden van het botmodel en mandibulaire CT-beelden om procentuele fouten te berekenen.

Fase 2: Klinisch onderzoek met een controle

Groep Virtuele Chirurgie Groep:

1. Voorbereiding van noodzakelijke instrumenten:

   • Gebruikmakend van het voorgebogen reconstructieplaatsegment en chirurgische ondersteuningsinstrumenten die zijn ontworpen en gedrukt, evenals het ontwerp en de verwerking van mandibulaire modellen nr. 1 die geschikt zijn voor chirurgie.
   • Bepalen van de snijlijn op het mandibulaire model nr. 1 op basis van panoramische beelden, waarbij de snijpositie ongeveer 1 tot 1,5 cm van de rand van de tumor verwijderd is.

2. Reconstructieplaat en chirurgische gids:

   • Steriliseren van de reconstructieplaat en schroeven.
   • Sterilisatie van de chirurgische ondersteuningsinstrumenten met behulp van een orthoftalaldehyde-oplossing van 0,55%.
3. In de operatiekamer voor segmentale mandibulaire resectie en reconstructie:
4. Postoperatieve behandeling en evaluatie:

Conventionele chirurgiegroep:

1. Een 3D-mandibular-model maken met behulp van plastic uit CT-scangegevens. Het bepalen van de snijlijn op het 3D mandibulaire model op basis van panoramische beelden, waarbij de snijpositie ongeveer 1 tot 1,5 cm van de tumorrand verwijderd is. Het model heeft nog geen bewerking ondergaan.

2. Reconstructieplaat buigen:

   • Teken de mandibulaire snijlijn op het 3D-reconstructiemodel.
   • Het plastic bijsnijden om het buitenoppervlak van de onderkaak op het 3D-model na te bootsen. Handmatig verwerkt.
   • Het nauwkeurig buigen van de reconstructieplaat zodat deze goed aansluit tegen het buitenoppervlak van het 3D-mandibulaire model (zorg ervoor dat er ten minste drie gaten zijn voor plaatfixatie op elk overblijvend botsegment).
   • Steriliseren van de reconstructieplaat en schroeven.
3. In de operatiekamer voor segmentale mandibulaire resectie en reconstructie volgens traditionele techniek.
4. Postoperatieve behandeling en evaluatie:

Studievariabelen:

• De voorspellende variabele voor dit onderzoek is de aanvullende methode die wordt gebruikt om de nauwkeurigheid van de 3D-geprinte chirurgische ondersteuningsinstrumenten te verbeteren.
• De primaire uitkomstvariabele voor dit onderzoek is de beoordeling van de stabiliteit van de condyl op de postoperatieve segmentale resectie- en reconstructieplaats.
• De secundaire uitkomstvariabele is de evaluatie van de occlusie van de deelnemers na de operatie.
• Andere variabelen die voor dit onderzoek zijn verzameld, zijn onder meer leeftijd, geslacht, locatie (maxilla vs. onderkaak en anterieur vs. posterieur) en de beoordeling van de postoperatieve kwaliteit van leven van de deelnemers. Statistische analyse:
• Beschrijvende statistieken voor de twee groepen werden indien nodig gepresenteerd als gemiddelden of verhoudingen.
• Basislijnvergelijkingen tussen de twee groepen werden uitgevoerd via t-tests en Fisher's exact-tests, indien van toepassing.
• Voor de primaire uitkomstmaat werd een multivariate Cox-regressieanalyse uitgevoerd om de tijd tot recidief tussen de twee groepen te vergelijken. Bovendien werd de vergelijking van de tijd tot het recidief op een niet-gecorrigeerde manier gepresenteerd als een Kaplan-Meier-curve.
• Een vergelijking van de stabiliteit van de condyl op de postoperatieve segmentale resectie- en reconstructieplaats werd uitgevoerd via een multivariate logistische regressie. In beide analyses werden de volgende potentiële verstorende factoren gecontroleerd: locatie van de tumor.
• Alle evaluaties werden als significant beschouwd bij p < 0,05. Alle statistische tests zijn uitgevoerd met SPSS 26.0 en Microsoft Excel 16.39.