Виртуальное хирургическое планирование при сегментарной резекции нижней челюсти

Введение:

Одонтогенные опухоли преимущественно поражают область нижней челюсти, составляя примерно 99,1% всех доброкачественных опухолей челюстной кости. Среди них значительную долю составляют одонтогенные опухоли, преимущественно связанные с зубами. Примечательно, что на кости нижней челюсти приходится 67,7% всех одонтогенных опухолей лицевой челюстной области. Кроме того, доброкачественные одонтогенные опухоли нижней челюсти часто прогрессируют медленно, обычно без боли и в первую очередь проявляются в виде костного отека. В результате опухоли часто выявляются на более поздних стадиях, что потенциально может привести к тяжелым осложнениям, таким как полное разрушение нижней челюсти, деформации лица, неправильный прикус и, в редких случаях, злокачественная трансформация.

Лечение доброкачественных одонтогенных опухолей нижней челюсти остается предметом дискуссий и проблем. Идеальный подход к лечению должен включать соответствующий уровень резекции кости при минимизации рецидивов, тем самым обеспечивая как эстетический результат, так и функциональное восстановление в области полости рта. Обычно используются два хирургических метода: консервативные подходы, такие как энуклеация, выскабливание с периферической остеотомией или без нее, и радикальная хирургическая резекция, включающая сегментарное удаление кости. Сегментарную резекцию нижней челюсти выбирают, когда опухоли демонстрируют обширное разрушение кости и не реагируют на консервативное лечение, особенно в случаях высокоинвазивных опухолей с толщиной кости менее 1 см под нижним краем нижней челюсти.

Хотя сегментарная резекция обеспечивает высокую эффективность лечения при низкой частоте рецидивов, она представляет собой инвазивный подход, связанный с послеоперационными анатомическими осложнениями. Поддержание правильного положения мыщелка нижней челюсти внутри суставной ямки после сегментарной резекции является серьезной проблемой. Естественное сочленение мыщелка и ямки играет решающую роль в функции нижней челюсти. Поддержание исходного положения мыщелка после резекции остается сложной задачей, что приводит к проблемам, связанным с функцией височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС), включая щелканье сустава, боль и ограниченное открывание рта. Неспособность своевременно решить эти проблемы может привести к серьезным осложнениям, таким как анкилоз и вывих, что потребует дополнительной корректирующей операции. Поэтому сохранение естественного соотношения мыщелково-гленоидной ямки имеет решающее значение и требует особого внимания. Более того, важно точное выравнивание реконструированного сегмента с желаемой ориентацией.

С появлением виртуального хирургического планирования, основанного на 3D-моделировании и технологии 3D-печати, инструменты, помогающие восстановить нижнюю челюсть после сегментарной резекции, могут быть разработаны и изготовлены до операции, что потенциально приведет к улучшению послеоперационных результатов. Решение о проведении немедленной реконструкции с костной пластикой одновременно с сегментарной резекцией нижней челюсти представляет собой серьезную проблему. Хотя этот подход может снизить потребность в последующих операциях и сократить время функционального восстановления, он остается спорным из-за инвазивности и высокой вероятности местного рецидива опухоли. Кроме того, этот метод может быть непригоден для крупных опухолей или опухолей, диагностированных на поздней стадии. В таких случаях трансплантация становится затруднительной, особенно когда степень потери костной ткани нижней челюсти превышает 6 см. Следовательно, вариантом является васкуляризированная костная пластика; однако он связан с высокими затратами и техническими трудностями, что ограничивает его доступность для многих пациентов. Таким образом, сегментарная резекция нижней челюсти в сочетании с установкой реконструктивных пластинок остается эффективным методом лечения доброкачественных одонтогенных опухолей нижней челюсти, снижая риск рецидива и обеспечивая варианты лечения для большинства пациентов.

Во Вьетнаме, наряду с традиционными хирургическими методами лечения одонтогенных опухолей нижней челюсти, включающими ручное интраоперационное планирование резекции на основе моделей нижней челюсти, наблюдается растущая тенденция к прецизионной хирургии. Однако ограниченное количество исследований, связанных с хирургической резекцией одонтогенных опухолей нижней челюсти с использованием предоперационных трехмерных (3D) печатных моделей с направляющими инструментами для точной резекции кости и репозиции мыщелка, представляет собой пробел в знаниях в этой области. Поэтому исследователи инициировали этот исследовательский проект под названием «Применение виртуального планирования при хирургическом лечении одонтогенных опухолей нижней челюсти с установкой реконструктивной пластины» со следующим исследовательским вопросом и целями:

Вопрос исследования: Превосходит ли подход виртуального планирования и 3D-моделирования традиционные хирургические методы в лечении одонтогенных опухолей нижней челюсти?

Метод:

Исследование проводится в два этапа: этап исследования in vitro и этап клинического исследования.

Этап 1: Исследования in vitro

• Обработка данных нижней челюсти и инструментов хирургической поддержки на основе изображений компьютерной томографии с использованием программного обеспечения.
• 3D-печать моделей нижней челюсти и хирургических вспомогательных инструментов с использованием пластика из изображений компьютерной томографии нижней челюсти.
• Изгиб реконструктивной пластины по модели нижней челюсти.
• Изгиб реконструктивной пластины: Точный изгиб реконструктивной пластины для плотного прилегания к внешней поверхности нижней челюсти (с обеспечением не менее трех отверстий для фиксации пластины на каждом оставшемся сегменте кости).
• Установка реконструктивной пластины на модель нижней челюсти 2 под контролем инструмента для фиксации костных фрагментов.
• КТ-сканирование модели 2 нижней челюсти после установки реконструктивной пластины.
• Оценка точности 3D-модели (модель нижней челюсти 2 с пластиной и инструментом для фиксации костных фрагментов) по сравнению с реальной нижней челюстью (по данным первичной компьютерной томографии). Кроме того, маркировка анатомических ориентиров, измерение определенных линий и углов на КТ-изображениях модели кости и КТ-изображениях нижней челюсти для расчета процентных ошибок.

Фаза 2: Клинические исследования с контролем

Группа виртуальной хирургии:

1. Подготовка необходимых инструментов:

   • Использование предварительно изогнутого сегмента реконструктивной пластины и хирургических вспомогательных инструментов, которые были разработаны и напечатаны, а также разработка и обработка моделей нижней челюсти № 1, подходящих для хирургического вмешательства.
   • Определение линии разреза на модели нижней челюсти №1 по панорамным снимкам, положение разреза примерно от 1 до 1,5 см от края опухоли.

2. Реконструкционная пластина и хирургическое руководство:

   • Стерилизация реконструктивной пластины и винтов.
   • Стерилизация хирургического инструментария 0,55% раствором ортофталевого альдегида.
3. В операционной для сегментарной резекции и реконструкции нижней челюсти:
4. Послеоперационное лечение и оценка:

Группа традиционной хирургии:

1. Создание 3D-модели нижней челюсти с использованием пластика по данным компьютерной томографии. Определение линии разреза на 3D-модели нижней челюсти на основе панорамных снимков с положением разреза примерно от 1 до 1,5 см от края опухоли. Модель еще не прошла обработку.

2. Реконструкция Изгиб пластины:

   • Нанесение линии разреза нижней челюсти на 3D-модели реконструкции.
   • Обрезка пластика для имитации внешней поверхности нижней челюсти на 3D-модели. Обработано вручную.
   • Точный изгиб реконструктивной пластины до плотного прилегания к внешней поверхности 3D-модели нижней челюсти (с обеспечением не менее трех отверстий для фиксации пластины на каждом оставшемся сегменте кости).
   • Стерилизация реконструктивной пластины и винтов.
3. В операционной проводится сегментарная резекция и реконструкция нижней челюсти по традиционной методике.
4. Послеоперационное лечение и оценка:

Переменные исследования:

• Прогностической переменной в этом исследовании является дополнительный метод, используемый для повышения точности 3D-печатных хирургических вспомогательных инструментов.
• Основной переменной результата в этом исследовании является оценка стабильности мыщелка в месте послеоперационной сегментарной резекции и реконструкции.
• Вторичной переменной результата является оценка окклюзии участников после операции.
• Другие переменные, собранные для этого исследования, включают возраст, пол, местоположение (верхняя или нижняя челюсть и передняя или задняя часть), а также оценка послеоперационного качества жизни участников. Статистический анализ:
• Описательная статистика для двух групп была представлена ​​в виде средних значений или пропорций, когда это было необходимо.
• Базовые сравнения между двумя группами проводились с помощью t-тестов и точных тестов Фишера, если это необходимо.
• Что касается основного результата, был проведен многомерный регрессионный анализ Кокса для сравнения времени до рецидива между двумя группами. Кроме того, сравнение времени до рецидива было представлено в нескорректированной форме в виде кривой Каплана-Мейера.
• Сравнение стабильности мыщелка в месте послеоперационной сегментарной резекции и реконструкции проводилось с помощью многомерной логистической регрессии. В обоих анализах контролировались следующие потенциальные факторы, влияющие на результат: расположение опухоли.
• Все оценки считались значимыми при р <0,05. Все статистические тесты проводились с использованием SPSS 26.0 и Microsoft Excel 16.39.