Inżynier i Fizyk Medyczny 6/2015 vol. 4
345
technologie
/
technologies
artykuł naukowy
/
scientific paper
więcej, ruch 3D także może podlegać symulacji. Komputerowa
interaktywna symulacja operacji (CISSS –
Computer-based inte-
ractive surgery simulation system
) umożliwia wizualizację zabiegu
i zmian na twarzy po korekcji ocznego hiperteloryzmu [21].
Zastosowanie technologii modelowania przy pomocy tech-
nologii przyrostowych do chirurgicznego planowania ciężkich
czaszko-twarzowych deformacji (w tym hiperteloryzmu) do-
starcza różnorodne korzyści. Przedoperacyjny model pomaga
zredukować czas zabiegu, określić wymiary i lokalizację osteo-
tomii oraz określić zarys kościotwórczy materiału, niezbędny do
utrwalenia zaktywowanych segmentów kostnych (Fot. 5).
Fot. 5
Model 3D czaszki służący jako model diagnostyczny do zaplanowania opera-
cji korygującej hiperteloryzm
Źródło: Z materiałów dr. Engela i wsp., Oral Maxillofac Surg. (2015) 19:91-95. doi:
10.1007/s10006-014-0466-1
Zastosowanie technologii druku 3D
w rekonstrukcjach żuchwy
Technologie przyrostowe, zwłaszcza stereolitografii, znalazły
szerokie zastosowanie w operacjach rekonstrukcyjnych żuchwy
po hemisekcji, mandibulektomii oraz operacyjnym usunięciu
nowotworów głowy i szyi. Problem odtworzenia estetyki po
wykonaniu zabiegu wycięcia rozległej części żuchwy jest w śro-
dowisku medycznym powszechnie znany. Wynika on głównie
z powodu złożonego kształtu przestrzennego kości, co znacz-
nie utrudnia rekonstrukcję, która umożliwiłaby jak największe
odtworzenie funkcji estetycznej układu stomatognatycznego
(US). Dodatkowymi aspektami są pozostałe funkcje US, przede
wszystkim problematyczne jest zapewnienie przez wszczep
prawidłowości zwarcia. W porównaniu z tradycyjnymi metodami
rekonstrukcyjnymi metody wykorzystujące technologie przyro-
stowe są tolerowane przez pacjentów i umożliwiają dokładniej-
sze odwzorowanie funkcji US oraz wyglądu twarzy sprzed za-
istnienia czynnika skutkującego koniecznością usunięcia części
żuchwy [22].
Komputerowo wspomagane techniki CAx (
Computer Aided
)
są wykorzystywane w zabiegach rekonstrukcyjnych żuchwy na
dwóch poziomach szeregu procedur przygotowawczych i wyko-
nawczych. Niezależnie od wybranej metody rekonstrukcji (płytki
tytanowe, polimery, tworzywa sztuczne, przeszczep autogen-
ny z kości strzałkowej) technologia wizualizacji w przestrzeni
trójwymiarowej pozwala na stworzenie modelu na bazie zgro-
madzonych danych medycznych pacjenta. Model taki pozwala
na dokładne zaplanowanie zabiegu, wybór metody i umożliwia
dzięki temu niezwykle dokładną rekonstrukcję, która spowoduje
możliwie minimalne zmiany w estetyce dolnego piętra twarzy.
Należy przy tym pamiętać, że za estetykę odpowiadają nie tyl-
ko tkanki twarde stanowiące rusztowanie, lecz również sposób
układania się na nich tkanek miękkich, których nieprawidłowe
ułożenie (zbyt luźne lub napięte) powoduje zauważalne oszpe-
cenie [23].
Modele żuchwy wytworzone za pomocą stereolitografii są
wykorzystywane w celach diagnostycznych oraz planowania
rekonstrukcji. Stanowi najdokładniejszą metodę kształtowania
przyrostowego [24]. Alternatywą jest konwencjonalna obróbka
skrawaniem. Dzięki wytworzeniu modelu na bazie trójwymia-
rowej tomografii komputerowej chirurg uzyskuje możliwość
przedoperacyjnego zaplanowania rozległości zabiegu, rodza-
ju prowadzonych cięć na strukturze odpowiadającej żuchwie
pacjenta, a nie tylko na dwuwymiarowych rzutach tomografii
komputerowej. Model może być również wykorzystany do za-
planowania rekonstrukcji, umożliwia bowiem określenie wiel-
kości resekowanego fragmentu żuchwy, jak i przebiegu dolnej
krawędzi trzonu, tylnego brzegu gałęzi żuchwy oraz wielkości
kąta żuchwy [25]. Często niezbędna jest hemisekcja żuchwy,
która pozostawia tylko wyrostek kłykciowy. Konieczność re-
konstrukcji po takim zabiegu stanowi rzecz oczywistą i winna
być przeprowadzona bezpośrednio po zabiegu chirurgicznego
usunięcia połowy żuchwy. Przy rekonstrukcji tak dużego ubytku
kostnego należy odwzorować wymienione brzegi i kąt żuchwy
po stronie zoperowanej w celu zapewnienia estetyki tkanek
miękkich. Wykonuje się wówczas model 3D żuchwy pacjenta
na bazie tomografii komputerowej z tą różnicą, że stronę ob-
jętą procesem nowotworowym uzyskuje się poprzez lustrzane
odbicie w trójwymiarze zdrowej połowy żuchwy. Dzięki temu
uzyskujemy model żuchwy indywidualny dla pacjenta, co umoż-
liwia odpowiednie dogięcie materiału wykorzystywanego do
rekonstrukcji. Dzięki systemowi CAD/CAM możliwe jest dodat-
kowe projektowanie i obrabianie modeli po ich pierwotnym
wirtualnym (CAD) utworzeniu lub na etapie gotowego modelu,
co umożliwia naniesienie poprawek zgodnie z sugestiami spe-
cjalisty chirurgii plastycznej. Wiadomym jest, iż twarz każdego
człowieka jest w pewnym stopniu asymetryczna i jako taka po-
strzegana jest za najbardziej estetyczną. Chcąc zapewnić odpo-
wiednie ułożenie tkanek miękkich, można połowę modelu po-
mniejszyć lub powiększyć, tak aby skonstruowany na jego bazie
implant zapewnił odpowiednią estetykę twarzy.
Do najczęściej stosowanych metod odtwórczych żuchwy
wykorzystujących technologie przyrostowe należą: odbudowa
z użyciem implantów tytanowych doginanych do krzywizny
brzegów i kąta żuchwy [26, 27, 28], wszczep modelu wytworzo-
nego z hydroksyapatytu na siatce tytanowej lub rusztowaniu
poliamidowych [29, 30] wytworzonych z użyciem metody CAD/
CAM oraz przeszczep autogenny z kości strzałkowej doginanej
lub składanej z mniejszych fragmentów na prowadnicy z im-
plantu tytanowego [31]. Zaletami powyższych metod są: skró-
cenie całkowitego czasu trwania zabiegów (przeprowadzenie
