Wytwarzanie sekwencyjnych aparatów do formowania nosowo-pęcherzykowego w leczeniu deformacji rozszczepu wargi/nosa

Rocznie w Stanach Zjednoczonych rodzi się około 7000 dzieci z rozszczepem wargi i/lub podniebienia. Na całym świecie ta wada jest zdumiewająco powszechna, z 100 000 nowych przypadków rocznie. Ta wada jest spowodowana niepowodzeniem normalnego zespolenia struktur twarzy, co powoduje pełną szczelinę górnej wargi obejmującą skórę, mięśnie i inną tkankę łączną. Z powodu nieprawidłowego przyczepu mięśnia leżącego pod wargą, a także nieprawidłowego tworzenia głębszych struktur twarzy, nos jest również przesunięty do dołu, na boki i do tyłu. Im szersza szczelina, tym trudniejsza naprawa.

Obecna najlepsza praktyka w leczeniu jednostronnego rozszczepu wargi i deformacji nosa obejmuje przedoperacyjną ortopedię niemowląt (PSIO). PSIO obejmuje przedoperacyjne leczenie deformacji za pomocą niestandardowej ortodoncji w celu stopniowego zbliżenia dwóch połówek rozszczepu, zmniejszając rozmiar ubytku i umożliwiając całkowitą naprawę podczas jednej operacji we wczesnym okresie niemowlęcym. Jednak tworzenie tych form jest czasochłonne i wymaga specjalistycznej wiedzy ortodonty z rozszczepami oraz cotygodniowych wizyt w szpitalu w celu ulepszenia urządzenia. Ponieważ nie wszystkie ośrodki zajmujące się rozszczepami mają wyspecjalizowanego ortodontę zajmującego się rozszczepami – w tym Johns Hopkins Hospital – wiele z nich nie jest w stanie zapewnić przedoperacyjnej ortopedii dla niemowląt. Cotygodniowe podróże do ośrodków leczenia rozszczepów mogą również stanowić znaczne obciążenie czasowe i finansowe dla rodzin, ponieważ przeciętny pacjent znajduje się ponad 60 mil od najbliższego ośrodka leczenia rozszczepów. W niedawnym badaniu ośrodków zajmujących się rozszczepami w Stanach Zjednoczonych tylko 30% z nich jest w stanie zapewnić przedoperacyjne ortopedyczne urządzenia formujące w protokołach leczenia. W związku z tym ośrodki te korygują szerokie rozszczepy za pomocą stopniowego, dwuoperacyjnego podejścia. Takie podejście jest często mniej skuteczne zarówno pod względem odpowiedniego wyrównania dziąseł, jak i naprawy ubytków nosa i zwykle wymaga intensywnej ortodoncji i dodatkowych operacji w okresie dojrzewania. Ponieważ wada nie jest w pełni korygowana w okresie niemowlęcym, dzieci są dodatkowo narażone na emocjonalne i psychologiczne trudności oraz utratę poczucia własnej wartości związane z uporczywym defektem.

Wraz z pojawieniem się technologii druku 3D badacze są teraz na etapie planowania wdrożenia nowego protokołu klinicznego, aby wprowadzić PSIO do Johns Hopkins Hospital (JHH). Ortodonta zajmujący się rozszczepami w odpowiednio wyposażonym ośrodku zdalnie zaprojektuje te formy ortodontyczne, które następnie zostaną wydrukowane w 3D przy użyciu akrylu dentystycznego (tego samego materiału, który jest obecnie używany w ręcznie wykonywanych modelach ortodontycznych) i przekazane pacjentom w klinice badaczy. Ponieważ planowanie tych urządzeń do drukowania 3D można wykonać zdalnie w ułamku czasu, jaki zajęłoby stworzenie każdego z nich ręcznie, ta zmiana w praktyce klinicznej wyeliminuje potrzebę osobistego wyspecjalizowanego ortodonty czaszkowo-twarzowego na wydziale, na którym nie ma istnieć.

Niniejsze badanie badawcze ma na celu wyjaśnienie zarówno obecnego standardu praktyki badaczy w zakresie rozszczepów, jak i korzyści, jakie badacze mają nadzieję zobaczyć po wdrożeniu tej zmiany w praktyce klinicznej. Badacze spodziewają się, że chociaż badacze będą początkowo tworzyć każdą nową pleśń po cotygodniowej wizycie w szpitalu z osobistymi pomiarami, ostatecznie mają na celu opracowanie algorytmu do przewidywania wczesnego wzrostu i rozwoju szkieletu twarzoczaszki i tkanek miękkich noworodka. Umożliwi to wytwarzanie przedoperacyjnych sekwencyjnych kształtek ortopedycznych w oparciu o przewidywany wzrost twarzy niemowlęcia, które można dostarczać w całości do domu dziecka, eliminując w ten sposób potrzebę częstych wizyt w niedogodnych geograficznie ośrodkach. Po 4-5 miesiącach stosowania tych urządzeń szczelina kostna zostanie zamknięta, nos wyprostowany, a dziecko będzie gotowe do ostatecznej naprawy rozszczepu wargi i nosa podczas jednej operacji. Urządzenia te nie tylko fizycznie zamkną lukę w deformacji rozszczepu wargi, ale także zamkną lukę w dostępie do niezbędnych specjalistów w celu idealnego leczenia rozszczepów deformacji w całym kraju. Dzięki tej technologii każde centrum leczenia rozszczepów może zaoferować formowanie nosowo-pęcherzykowe każdemu dziecku urodzonemu w kraju z rozszczepem wargi i podniebienia.