Gli studenti di odontoiatria confrontano i modelli di allenamento chirurgico convenzionali e stampati in 3D

Ci sono poche cose che odio di più che andare dal dentista. Ecco perché sono sempre felice di ascoltare storie di studenti di odontoiatria che usano modelli di formazione stampati in 3D per imparare – se devono lavorare in bocca, allora voglio che sappiano cosa stanno facendo . Un gruppo di ricercatori dell’ospedale universitario di Münster in Germania ha pubblicato un documentosu questo argomento, trasmettendo i risultati del loro lavoro usando dati reali dei pazienti per creare modelli di addestramento chirurgico stampati in 3D per la resezione della punta della radice. Quindi, li hanno confrontati con un modello commerciale di typodont, che è un modello di simulazione comune utilizzato nelle cliniche dentali universitarie con maschere e denti gengivali sostituibili che spesso “mostrano situazioni eugnatiche idealizzate, che raramente si incontrano nella pratica quotidiana”.

“Inoltre, i modelli standard già pronti di solito non descrivono situazioni patologiche o anatomiche speciali”, hanno scritto.

Una resezione della punta della radice, o apicoectomia, rimuove l’infiammazione intorno alla punta della radice del dente. I ricercatori hanno spiegato che il modello typodont nella loro università presenta i denti “a diretto contatto con la plastica dura che simula la mascella” e simula l’infiammazione (granuloma apicale) con la cera, sebbene manchi un delicato legamento parodontale.

“I denti utilizzati sono stereotipi idealizzati. Variazioni anatomiche, come radici estremamente lunghe o persino curve, non possono essere simulate con questi modelli prodotti industrialmente. Pertanto, abbiamo sviluppato un metodo per creare modelli di allenamento più realistici e personalizzati “, spiegano i ricercatori.

Il modello che hanno creato è della mascella superiore di un vero paziente con tre apici della radice anteriore, legamento parodontale e granuloma apicale, insieme a una maschera gengivale.

“Presentiamo anche una valutazione del modello da parte degli studenti di odontoiatria e la confrontiamo con la loro valutazione del modello di typodont convenzionale”, ha scritto il team. “La nostra intenzione era di valutare se gli studenti di odontoiatria accettassero il modello di addestramento chirurgico stampato in 3D proprio come il popolare modello typodont”

Hanno usato la tecnologia CAD / CAM per progettare il modello di addestramento, che ha permesso loro di aggiungere il tessuto infiammato simulato, e hanno preso un’impressione convenzionale dell’area in questione per realizzare un calco in gesso. La gengiva è stata modellata con uno strato di cera spesso 1 mm e uno scanner 3D industriale è stato utilizzato per ottenere la forma del modello modificato con e senza la maschera gengivale di cera.

I dati di tomografia computerizzata a fascio conico (CBCT) di un altro paziente sono stati usati per creare modelli 3D / maglie di denti 11, 12 e 21 in Materialise Mimics e la ricostruzione 3D è stata modificata usando Rhinoceros 5. Per creare un modello del legamento parodontale , che il modello typodont non include, hanno eliminato le parti superiori della rete dentale e addensato il resto di 0,25 mm in Geomagic Wrap.

Hanno costruito una sfera di 6 mm attorno all’apice della radice del dente 11 per simulare un granuloma apicale.

“Il materiale utilizzato per rappresentare il legamento parodontale e il granuloma apicale è più morbido del materiale utilizzato per le altre parti del modello. Ciò consente una rappresentazione più realistica rispetto al modello typodont “, hanno spiegato.

Il modello stampato in 3D include anche una maschera gengivale in silicone per consentire agli studenti di praticare l’incisione chirurgica. Una tecnica a matrice stampata in 3D è stata utilizzata per fabbricare la maschera direttamente sul modello e il modello è stato stampato in 3D da un fotopolimero liquido su una stampante 3D PolyJet Objet Eden 260V. Le aree sottosquadro e le cavità del modello che simulavano il granuloma apicale e il legamento parodontale erano riempite con un materiale di supporto morbido. Ci sono volute circa sei ore per stampare in 3D 12 modelli in una sola build.

“Gli studenti di odontoiatria, circa un anno prima dei loro esami finali, hanno agito come persone di prova e hanno valutato i modelli di simulazione su una scala analogica visiva (VAS) con quattro domande (Q1-Q4)”, hanno scritto i ricercatori.

35 studenti hanno valutato il modello typodont, mentre 33 studenti hanno utilizzato il modello di simulazione stampato in 3D. I partecipanti hanno guardato un video dell’esercizio di resezione della punta della radice, quindi hanno completato la procedura una volta. È stato dato loro un questionario sul modello di simulazione e sulla difficoltà dell’esercizio, valutato su una scala analogica visiva (VAS). C’era anche una sezione a testo libero opzionale se un partecipante voleva esprimere la propria opinione con parole proprie.

Il 54,5% dei partecipanti al gruppo 2 ha dichiarato nella sezione di testo libero che la maschera gengivale nel modello stampato in 3D si è strappata durante la procedura, mentre il 20% nel gruppo 1 ha dichiarato che si staccava dal modello typodont.

“I test di normalità di Shapiro-Wilk hanno rivelato che, ad eccezione del Q4, la normalità non può essere assunta”, hanno spiegato. “Sono stati quindi effettuati test di somma dei ranghi di Wilcoxon per identificare le differenze nelle valutazioni dei due tipi di modello. L’ipotesi alternativa per ciascun test era “La valutazione per il modello typodont è superiore a quella per la stampa 3D”. Come rivelano i valori di p presentati nella Tabella 1 , l’ipotesi alternativa deve essere respinta in tutti i casi. “

I ricercatori hanno stabilito che i loro modelli di addestramento stampati in 3D “non erano inferiori ai modelli di typodont fabbricati industrialmente” e che l’approccio è molto flessibile: i modelli possono essere facilmente riprogettati e adattati per diversi scenari di apprendimento ed è molto più veloce risolverli quando necessario. Mentre le stampanti 3D non erano economiche, i costi del materiale per un modello monouso stampato in 3D erano solo di circa € 10, rispetto a € 300 per il modello di ipodont multiuso.

“Un difetto del nostro studio è che gli esercizi sono stati eseguiti da studenti senza esperienza chirurgica. Di conseguenza, manca una valutazione professionale dei modelli in termini di quanto riflettano la realtà. Pertanto, non siamo stati in grado di verificare un aspetto importante della qualità dei modelli “, hanno osservato i ricercatori.

“Studi futuri con chirurghi esperti potrebbero fornire maggiori informazioni sul realismo dei modelli stampati in 3D.”

Altri problemi includono la differenza di colore mancante tra strutture anatomiche o strutture ossee corticali e spugnose e la maschera gengivale deve essere migliorata, attraverso tecnologie o materiali alternativi.

“I singoli modelli di addestramento chirurgico stampati in 3D basati su dati reali dei pazienti offrono un’alternativa realistica ai modelli di tipodont fabbricati industrialmente. Tuttavia, ci sono ancora margini di miglioramento rispetto alla maschera gengivale per l’apprendimento dell’incisione chirurgica e della formazione del lembo ”, hanno concluso.

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