La stampa 3D e la chirurgia virtuale aiutano a riparare i danni al viso di una paziente

Le guide chirurgiche stampate in 3D e la pianificazione chirurgica virtuale (VSP) sono state utilizzate in molti tipi di procedure , come la sostituzione del ginocchio , la chirurgia spinale e la ricostruzione delle pareti toraciche e dei volti . Ma quando si tratta di ricostruire deformità maxillo-facciali complesse, questo tipo di tecnologia assistita da computer viene utilizzata molto più spesso per la ricostruzione ossea che per i tessuti molli. Un team di ricercatori dell’Università del Michigan ha pubblicato un documento, ” Using a 3D Printed” Phantom of the Opera “Soft Tissue Surgical Guide for Complex Facial Reconstruction, “Sul loro lavoro utilizzando VSP e guide stampate in 3D per aiutare un paziente che soffre di danni complessi ai tessuti molli a causa di una ferita da arma da fuoco.

“Nelle lesioni balistiche si verificano spesso danni sfiguranti ai tessuti molli, con la distruzione dei punti di riferimento anatomici che rendono una ricostruzione soddisfacente dei tessuti molli una sfida unica”, afferma l’abstract. “Combinando modelli chirurgici tangibili e giudizio estetico in un ambiente di squadra, è possibile ottimizzare l’efficienza e l’accuratezza della ricostruzione dei tessuti molli nel contesto di deformità facciali complesse”.

Le lesioni facciali balistiche sono estremamente difficili da ricostruire, poiché sia ​​i tessuti ossei che i tessuti molli sono danneggiati e spesso ci sono anche ustioni e contaminazione dei tessuti. Per il loro studio, i ricercatori hanno presentato un caso che integrava VSP, guide chirurgiche stampate in 3D e anaplastologia, una branca della medicina che si occupa della riabilitazione protesica di una posizione anatomicamente critica del viso o del corpo assente, sfigurata o malformata, per fornire una Paziente donna di 19 anni con “migliore simmetria facciale e sistemazione della protesi orbitale”.

Fotografia preoperatoria di una donna di 19 anni con anamnesi di lesione facciale, stato post sbrigliamento, ORIF di fratture facciali, enucleazione del globo sinistro. Le frecce indicano fistole antro-cutanee.

Inizialmente, il paziente si è recato in un’altra struttura, presentando gravi lesioni facciali come rottura del globo sinistro e fratture delle orbite bilaterali, zigomi, mascella, ossa nasali e setto. Mentre era lì, ha ricevuto una tracheotomia e “molteplici lavaggi facciali”, le sue fratture sono state riparate e il suo occhio sinistro è stato enucleato. Sfortunatamente, in seguito ha sviluppato dolorose “fistole antro-cutanee nelle regioni malari bilaterali” ed è stata trasferita alla struttura U Mich per ulteriori interventi di chirurgia ricostruttiva.

Il team ha utilizzato un “trasferimento di tessuto gratuito” per ricostruire tutte le ferite facciali della paziente, che avrebbe chiuso la fistola e aiutato a ricostituire i suoi tessuti molli. Anche se questo ha aiutato con il suo dolore, sfortunatamente ha reso più pesante il lato sinistro del viso, il che, se associato alla gravità, ha causato una grande asimmetria. Così sono passati dal controllo della ferita al “ripristino dei contorni del viso” e all’ottenimento di una protesi orbitale.

Hanno accoppiato la tecnologia di mirroring VSP con le dimensioni della protesi proposta per stampare in 3D guide chirurgiche personalizzate per facilitare “il debulking preciso e la risospensione del tessuto molle malare sinistro e peri-orbita”. I ricercatori hanno utilizzato Materialise Mimics per isolare l’anatomia dei tessuti ossei e molli rilevanti, quindi hanno importato l’immagine in 3Matic per creare un modello chiaro. Metriche qualitative e misurazioni quantitative sono state utilizzate per trovare “un piano sagittale di simmetria”, sul quale la parte non interessata del viso del paziente era specchiata sul lato sinistro.

“La forma della sfera orbitale sinistra risultante è stata modificata in base alle dimensioni specifiche del prototipo di protesi orbitale fornita dal nostro anaplastologo”, hanno scritto.

La paziente ha approvato le immagini virtuali per la sua ricostruzione pianificata e una guida personalizzata è stata stampata in 3D per la “porzione di debulking orbitale sinistra della chirurgia” e un’altra è stata realizzata per la “chirurgia di rimodellamento malare sinistro e sospensione”. Se hai familiarità con il musical “The Phantom of the Opera”, questa seconda guida chirurgica stampata in 3D ricorda la maschera che indossa lo stesso Phantom.

“Per massimizzare l’uso delle guide durante l’intervento, sono stati aggiunti 2 perni alla superficie esterna della guida orbitale e sono stati creati 2 slot corrispondenti sulla superficie interna della maschera malare. Ciò ha consentito l’impianto delle guide separatamente o insieme a seconda delle necessità intraoperatorie “, hanno spiegato i ricercatori. “Le cellule quadrate sono state tagliate anche dalla maschera malare per creare un reticolo che avrebbe consentito ai chirurghi di visualizzare il viso del paziente quando la guida era in posizione.”

Le guide sono state stampate con resina Biocompatibile Dental SG su un Modulo 2. Tralascio tutti i dettagli chirurgici, ma basti dire che le procedure hanno avuto successo e otto mesi dopo, il paziente ha mostrato importanti miglioramenti “nel simmetria del suo medio viso e delle regioni periorbitali. “

“Sebbene abbiamo presentato solo 1 paziente con un follow-up limitato, questo caso dimostra una nuova applicazione della tecnologia assistita da computer e si aggiunge all’armamentario del chirurgo maxillo-facciale”, hanno scritto.

Modelli stampati in 3D delle guide chirurgiche per l’orbita sinistra e la guancia. Le guide sono state modificate per essere ad incastro. La maschera malare aveva una struttura reticolare che consentiva una migliore visualizzazione delle strutture sottostanti.

Anche se le cose hanno funzionato qui, ci sono ancora delle sfide nell’utilizzo della tecnologia assistita dal computer per ricostruire i tessuti molli, come “l’irregolarità naturale” in un volto umano e il fatto che il tessuto molle è molto sensibile all’infiammazione, oltre che dinamico, il che significa che non può essere totalmente immobilizzato.

“Pertanto, le forze deformative e l’attivazione involontaria dei muscoli facciali durante il corso dell’imaging possono distorcere le misurazioni e portare a calcoli imprecisi”, hanno spiegato i ricercatori.

“I chirurghi devono quindi ancora usare il loro giudizio e tenere conto degli effetti a lungo termine del tessuto cicatriziale e della gravità quando sviluppano il modello virtuale”.

Inoltre, i costi possono aumentare se l’ospedale non ha già adottato le tecnologie VSP, stampa 3D e CAD / CAM. Ma nel complesso, la definirei una storia di successo.

“Sebbene non possa sostituire il giudizio clinico, la tecnologia assistita da computer può produrre risultati migliori e più accurati e dovrebbe essere presa in considerazione per la ricostruzione dei tessuti molli”, ha concluso il team.

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