Orbita Kırıklarının Üç Boyutlu Rekonstrüksiyonu

Özet

Orbital rekonstrüksiyon için kişiselleştirilmiş tıp hızla gelişmektedir. Yörüngenin hassas doğası nedeniyle, kırık rekonstrüksiyonunu takiben küçük tutarsızlıklar görsel algıda bozulmaya neden olabilir. Burada, yörünge kusurlarının sanal 3D rekonstrüksiyonu için üç yöntemi ve bunların göstergelerini ve doğru rekonstrüksiyon için potansiyel tuzakları açıklıyoruz.

Özet

Orbita kırıklarının rekonstrüksiyonu zor olabilir. Sınırlı maruziyet, birkaç duvar defektinin katılımı ve değişken üç boyutlu (3D) anatomi, karmaşık vakalarda üstün sonuçlar elde etmede zorluğa neden olur. Orbital defektlerin rekonstrüksiyonu için hastaya özel implantların kullanılması büyük umut vaat etmektedir. Yine de, bu durumlarda uygun sanal planlama çok önemlidir ve bu nedenle, planlama için anatomiyi ve farklı seçenekleri anlamak çok önemlidir. Bu protokol, kusurları yeniden yapılandırmak için üç yöntemi açıklar ve her yöntem için endikasyonları detaylandırır. Otomatik bilgisayarlı rekonstrüksiyon en basit yöntemdir, ancak esas olarak küçük kusurlar için kullanılabilir. Kırık segmentin yeniden konumlandırılması basittir, bu da kırık duvarın iyi anatomik devamlılığı ile sonuçlanır, ancak parçalanmamış kırıklar gerektirir. Parçalı kırıklarda aynalama tercih edilen yöntemdir. Bu yöntemin dezavantajı, yansıtma aşamasını takip eden kapsamlı manipülasyondur, bu nedenle planlayıcı tarafından anatomi ve çıkarımların yüksek düzeyde anlaşılmasını gerektirir. Yöntemlerin ayrıntılı bir şekilde açıklanmasının ardından, rekonstrüksiyon sırasında ana odak noktası olması gereken ve gözden kaçan anatomik yapılar gösterilmiştir. Ek olarak, karşılaşılan tuzaklar açıklanır ve tartışılır ve bunlardan nasıl kaçınılacağı tartışılır. Bu yöntemler kurum içinde veya dışarıdan temin edilebilir, ancak cerrahın kendi başına plan yapmadığı durumlarda bile daha iyi sonuçlar elde etmek için bunları anlamak çok önemlidir.

Giriş

Üç boyutlu (3D) devrim zirvede. Kullandığımız ürünlerin çoğu 3D yazıcılar tarafından üretilmektedir. Tıpta bu teknoloji, insan hatasını azaltırken üstün hassasiyet sağlar¹. Bu kalite, doğruluğun çok önemli olduğu cerrahi alanda çok önemlidir. Göz hem fonksiyonel ihtiyaçlar hem de estetik algı için önemlidir². Yörünge, küreye koruma sağlayan 7 kemikten oluşan bir iskelet boşluğudur. Kemikli yörünge dünyayı korur ve destekler. Sinirleri, damarları, kasları ve glandüler yapıları içerir. Yörüngenin tabanı çok incedir ve çoğunlukla maksillanın yörünge sürecinden inşa edilmiştir. Anterolateral olarak elmacık kemiğinden, posterior olarak ise orbital taban kırıklarında önemli bir dönüm noktası olan palatin kemikten oluşur³. Medial orbital duvar, anterior lakrimal tepeden orbital apekse kadar uzanır. Lamina papirase, kolayca kırılabilen kağıt inceliğinde bir kemik olan medial duvarın çoğunu içerir⁴. İzole orbita kırıkları tüm yüz kırıklarının %4-16'sını oluşturur⁵. Orbita kırıkları gözün pozisyonunda değişikliklere neden olarak hem fonksiyonel görme bozukluklarına hem de estetik bozukluklara neden olabilir⁶. Kemikli yörünge duvarlarının küçük bir hareketi bile yörünge hacmi ve küre konumu⁵ üzerinde önemli bir etkiye neden olabilir. Bu nedenle, yer değiştirmiş veya parçalanmış yörünge duvarlarının doğru bir şekilde yeniden yapılandırılması çok önemlidir. Hem infraorbital sinirin medialinin orbital tabanı hem de medial duvar nispeten incedir ve orbit^4'e künt travma sırasında kolayca kırılma eğilimindedir. Orbita kırığı tanısında görüntüleme ve fizik muayene önemlidir. Tanısal görüntüleme yöntemlerinin çoğu bilgisayarlı tomografinin (BT) koronal kesitlerini ^içerir7. Yaralı yörüngenin bir göz doktoru tarafından tam bir değerlendirmesi gereklidir ve görme, göz tansiyonu, oküler motilite, göz bebeği muayenesi, görme alanı, yarık lamba oküler muayenesi, retina muayenesi ve harici muayeneyi içerir. Bu muayene de rekonstrüktif cerrahiyi takiben yapılmalıdır. Geçmişte, orbital defektler kemik greftleri ve daha sonra titanyum ağ ^7,8 kullanılarak yeniden yapılandırıldı. Transkutanöz veya transkonjonktival cerrahi yaklaşımla kemik grefti veya titanyum meshin defekte uyarlanmasının sınırlı maruziyeti ve zorluğu, daha doğru bir yönteme olan ihtiyacı artırmıştır. Titanyum ağın önceden uyarlanması için 3D baskılı modellerin kullanılması⁹, ardından kusurların doğru bir şekilde yeniden yapılandırılması için hastaya özel implantlar (PSI)^{tanıtıldı 10}. PSI, ortopedi, çene cerrahisi ve beyin cerrahisi gibi farklı cerrahi alanlarda çeşitli amaçlar için son yıllarda daha yaygın hale gelmiştir. Kırıkları azaltmak için veya ablasyon ameliyatından önce bu yöntemi kullanmak çoğu zaman basittir. Yine de yörüngede, karmaşık anatomi ve çoğu zaman parçalanmış kemik, uygun rekonstrüksiyonu elde etmek için yörünge anatomisinin derinlemesine anlaşılmasını gerektirir¹¹.

Son zamanlarda, 3D analiz için yeni bir yöntem kullanılarak, geleneksel yaklaşımın aksine bu yöntemin doğruluğu üzerine bir çalışma yayınlandı. Sonuçlar, rekonstrüksiyon için PSI kullanıldığında doğrulukta 2,7 kat artış olduğunu göstermektedir. Ek olarak, daha az uzun vadeli komplikasyon gözlendi. Yine de, küçük hataların bile fonksiyonel ve estetik kusurlara yol açabileceğini anlamak önemlidir; Bu nedenle, yörünge rekonstrüksiyonu^11'in tüm tuzaklarına aşina olmak çok önemlidir. Bu el yazması, yörünge kusurlarının sanal 3D rekonstrüksiyonu için kullanılan üç yöntemi, bunların endikasyonlarını, avantajlarını ve dezavantajlarını detaylandırmaktadır. Bu, klinisyenler veya mühendisler tarafından dış kaynaklı 3D rekonstrüksiyonun kurum içinde denetlenmesinin yanı sıra denetlenmesine de izin verecektir.

Protokol

Bu protokol Kurumsal Etik İnceleme Kurulu tarafından onaylanmış ve tıbbi protokol ve etik ile ilgili Helsinki Bildirgesi'ne uygun olarak yürütülmüştür. BT görüntülerinin kullanılması için hasta onumu alındı

1. Yörüngenin segmentasyonu

NOT: Bu bölüm, D2P yazılımı (bundan böyle segmentasyon yazılımı olarak anılacaktır) kullanılarak gerçekleştirilir.

1. Hastanın yüz kemikleri CT görüntüsü DICOM dosyalarını Dosya > DICOM dosyaları ekle'ye tıklayarak yazılıma yükleyin (Şekil 2).
   NOT: 1 mm'den az olmayan bir DICOM dilim kalınlığı önerilir.
2. Koronal görünümü seçin (sağ ekranda sunulur) ve Ekle'ye tıklayın (Şekil 3). Bir sonraki ekranda, Kemik segmentasyon arayüzünü açmak için 3D'ye tıklayın.
3. Yeni Bir Maske Oluştur (segmentasyon dizisinin ilk adımı).
   1. Kemik segmentasyonu arayüzünde, 3D hacim sol ekranda sunulur ve koronal BT görünümü sağdadır (Şekil 4). Alt araç çubuğunun sol tarafındaki Kemik segmentasyonu simgesine tıklayın ve İnce kemikler'i seçin.
   2. Tam yörünge seçilen renkle (bu örnekte yeşil) tamamen tanımlanana kadar yörünge ve periorbital alanın ayrı alanlarına tıklayın (bu, sol hacim ekranında ve sağ DICOM ekranında yapılabilir) (Şekil 5). Farklı DICOM düzlemleri arasında kaydırarak oluşturulan Yeni Maske'nin doğruluğunu doğrulayın.
      NOT: Yanlış seçim tanımlanırsa geri alınabilir (Ctrl Z) ve bu alan farklı bir uzamsal konumda yeniden seçilebilir. İnce kemikler işlevi, kemik yapılarını yumuşak dokudan ayırmak için tespit etmek için en düşük eşiği kullanır.
4. Bir Mesh oluşturun (segmentasyon dizisinin ikinci adımı). İlk adımı tamamlayıp onayladıktan sonra, araç çubuğunda 3D'ye tıklayın (Şekil 6). Pürüzsüzlük ve boşluk olmaması için 3B modeli (Mesh) tam olarak gözlemleyin, ardından Dosya > STL > Kaydet'e tıklayarak 3B modeli bir STL dosyası olarak kaydedin (Şekil 7).
   NOT: Şekil 8 ve Şekil 9 , yörünge tabanının parçalanmadığı durumlarda ek bir segmentasyon yöntemi olan Çok dilimli enterpolasyonu göstermektedir.
5. Büyük, parçalı kırık durumlarında, yansıtma ilkesini uygulayarak yeniden yapılandırma için bir kılavuz olarak kullanılacak olan kontralateral yörüngenin bir modelini segmentlere ayırmak için önceki adımları izleyin.

2. Yörünge duvarının yeniden yapılandırılması

NOT: Bu bölüm Geomagic Freeform (bundan böyle 3D tasarım yazılımı olarak anılacaktır) kullanılarak gerçekleştirilir.

1. Modeli İçe Aktar > Dosya'ya tıklayın. Segmentasyon dizisinin 1.4 adımında dışa aktarılan STL dosyasını seçin. Alt araç çubuğunda Ayrıntı Ekle ve İnce Ayrıntı Ekle'ye tıklayın. Ardından Uygula'ya tıklayın (Ek Şekil 1).
   NOT: İçe aktarılan çalışma modelinin yüzeyi, artan pürüzsüzlük (düşük Kenar Keskinliği değeri) ile çok doğru olmalıdır.
2. Kırık anatomisine bağlı olarak, adım 2.3 (Otomatik rekonstrüksiyon), 2.4 (Anatomik yeniden konumlandırma) ve 2.5 (Aynalama) adımlarında açıklanan aşağıdaki üç rekonstrüksiyon yönteminden birini seçin.
3. Otomatik yeniden yapılandırma
   NOT: Bu, küçük kusurlarda ve düz, monoton topografya alanlarında tercih edilen yöntemdir.
   1. İlk olarak, kusurun etrafındaki çevrenin tam kil sürekliliğini elde edin (Ek Şekil 2). Kırık zemin alanının etrafında küçük boşluklar varsa (beyaz ok), kırık çevresinin tam sürekliliğini sağlamak için bu alanları manuel olarak bağlamak için Kil Ekle özelliğini kullanın (siyah ok).
   2. Eklenen kili yumuşatmak için Pürüzsüz özelliğini kullanın. Etkinleştirilen Yeni Maske parçasına sağ tıklayın ve Clay Utilities/Copy to Mesh'i seçin.
   3. Otomatik boşluk doldurma için ağ araçlarını kullanın (Ek Şekil 3). Kafes Alanı Seç altındaki yörüngenin kafes nesnesinde, zemin kusurlarının kenar boşluklarını seçmek için Kement seçimi aracını kullanın.
   4. Klavyede Delete tuşuna basın. Mesh'teki Delikleri Doldur'u seçin ve Düğme devre dışı kalana kadar kaç kez doldur'a tıklayın, böylece zemin kusurunu otomatik olarak yeniden oluşturun.
   5. Son adımda - ağı kile dönüştürün. Mesh'e, Mesh Yardımcı Programları'na sağ tıklayın ve ardından Clay'e Kopyala'ya tıklayın.
4. Anatomik yeniden konumlandırma
   NOT: Bu, kırık döşeme segmentinin orijinal topografik anatomisini koruyarak bütün kaldığı durumlarda tercih edilen yöntemdir.
   1. İki farklı STL'yi farklı nesneler olarak içe aktarın: (i) yörünge ve (ii) ufalanmamış taban segmenti (Şekil 8 ve Şekil 9).
   2. Segmenti yeniden konumlandırın (Ek Şekil 4).
      1. Kil Seç/Taşı altında, Yeniden Konumlandırma aracını seçin ve Yalnızca taşı seçeneğinin işaretini kaldırın. Anatomik sağlam çerçevelere uyacak şekilde zemini manuel olarak yeniden konumlandırın.
      2. Alternatif olarak, parçalanmış kenarlardan birinin doğru anatomik konuma yerleştirildiği durumda, Kil Seç/Taşı altındaki Orijin kaynağını yeniden konumlandır aracını kullanın.
      3. Merkezle'ye tıklayın ve üçlüyü (siyah ok) segmentin anatomik olarak doğru kenarında bulunan dönme merkezine hareket ettirin. Parçayı yeniden konumlandır'a tıklayın ve Yalnızca döndür'ü seçin.
      4. Klavyedeki Shift düğmesini basılı tutarak, parçayı triad merkezinden doğru anatomik konuma döndürün.
         NOT: Anatomik redüksiyon defekti mükemmel bir şekilde tamamlamalıdır. Aksi takdirde, bu yöntem terk edilmeli ve bir sonraki rekonstrüksiyon yöntemi kullanılmalıdır - Yansıtma.
5. Yansıtma
   NOT: Geniş ve parçalı orbita kırıklarında tercih edilen yöntemdir.
   1. İki farklı STL'yi farklı nesneler olarak içe aktarın: (i) kırık yörünge ve (ii) kontralateral yörünge.
   2. Bozulmamış yörüngenin ayna görüntüsünü oluşturarak başlayın. Ayna kili aracını kullanarak, düzlemi medial tarafa doğru yönlendirilmiş olarak konumlandırın ( Ek Şekil 5B'deki mavi çizgi). Tüm Parçayı Yansıt ve Önizleme'yi işaretleyin, ardından Uygula'yı tıklayın.
   3. Şimdi, aynalı ve kırık yörüngeleri üst üste getirin (Ek Şekil 6). Parçaları Kaydet aracını kullanarak, yansıtılmış yörüngeyi Kaynak olarak ve kırık yörüngeyi Hedef olarak seçin.
   4. İşaretleyicileri aynalı yörüngedeki benzersiz anatomik konumlara ve kırık yörüngedeki benzer konumlara yerleştirin, ardından segmentleri üst üste bindirmek için Uygula'yı tıklayın. En iyi üst üste bindirme için Otomatik'i tıklatın.
      NOT: Üst üste bindirilmiş aynalı yörünge, kırık yörüngenin anatomik rekonstrüksiyonu için bir kılavuz görevi görür.

3. Yeniden yapılandırılan zemine dayalı hastaya özel implant tasarımı

NOT: Bu bölüm 3D tasarım yazılımı kullanılarak gerçekleştirilir.

1. Yörünge tabanı hazırlığı (Ek Şekil 7)
   1. Choose/Move Clay (Kil Seç/Taşı) altında, Origin'i Yeniden Konumlandır > Merkeze Getir'i seçin. Üçlüyü aynalı yörünge tabanının merkezine taşıyın. Yalnızca Döndür'ü seçin ve Z eksenini dikey, X eksenini yatay ve Y eksenini ön-arka olarak konumlandırın.
   2. Kil Seç/Taşı altında, Parçayı Yeniden Konumlandır'ı seçin. Gelişmiş Ayarları Göster/Gizle'yi seçin ve Çeviri Adımı'nı 0,8 mm olarak değiştirin. Kırık alanın sağlam sınırları görünmeye başlayana kadar aynalı yörüngeyi kırık yörüngesine batırmak için kırmızı dikdörtgendeki ok uçlarına tıklayın.
   3. Aynalı yörüngenin tabanını 0,8 mm daha batırmak için yeşil dikdörtgendeki aşağı ok ucuna bir kez daha tıklayın. Bu derinlik PSI kalınlığıyla eşleşecek ve böylece orijinal zemini yeniden yaratacaktır.
   4. Kil Seç/Taşı altında, Kil Seç'i seçin ve Kement Seçimi aracını kullanın. Zeminin anatomik çevresini seçin. Seçimi Tersine Çevir'i seçin ve ardından geri kalanını silin.
      NOT: Zeminin kenarlarını düzeltin veya kırık yörüngenin sınırlarına uyacak şekilde kil ekleyin.
2. Ağın ana hatlarını oluşturun (Ek Şekil 8).
   1. Hem yörünge hem de zemin nesnelerini seçin, anatomik olarak küçültülmüş ve basık zemin de dahil olmak üzere yörüngenin tek bir nesnesini oluşturmak için sağ tıklayın ve Boolean/Yeni Olarak Birleştir'i seçin. Kenarlıkları bir süre daha düzeltin.
   2. Son nesneyi çoğaltın. Sağ tıklayın ve İçini Gör'ü ve ardından Aç'ı seçin. Eğriler'in altında, Eğri Çiz'i seçin ve orijinal kırık alanın hemen etrafında bir form çizin - eğri, kırık yörüngenin kenarlarına dayanmalıdır. Eğri, yeni oluşturulan zeminde sadece eksik kemik bölgelerinde durabilir.
   3. Tam olarak ana hatları çizildiğinde, Oluştur'da Kile Sığdır simgesini tıklayın. Aynı şekilde, PSI'nin ankraj kollarını oluşturun.
      NOT: Arka sınır, arka kemik çıkıntısının üzerinde değil, süreklilik içinde durmalıdır (Şekil 1D). Ağın yanal kenarları, sağlam kemikli kenarların üzerinde durmak için kusurun ötesine minimal düzeyde uzanmalıdır. Ankraj kolunu, alt yörünge kenarının iyi tanımlanmış segmentli alanlarına yerleştirin. Her zaman önemli yer işaretlerinden kaçınmayı unutmayın. Literatürde orbitaya güvenli diseksiyon 31-36 mm arasında kabul edilmekle birlikte, her olguya özel planlama önerilmektedir^12,13.
3. PSI'yi sonlandırın (Ek Şekil 9).
   1. Detay Kil'in altında, Eğri ile Kabartma'yı seçin ve 0,8 mm'lik bir mesafe seçin. Seviyelendirilmiş alanın içini seçin ve Yükselt'i tıklatın. Ankraj kollarını implantın ana gövdesine bağlamak için Add Clay and Smooth (Kil Ekle ve Pürüzsüzleştir) seçeneğini kullanın (Ek Şekil 9B, siyah oklar).
   2. Çoğaltılan nesneden Boolean ve Remove From işlevlerini kullanın. Nesne listesinde, Kil kabalığına sağ tıklayın ve 0,1 mm'yi seçin. Sculpt Clay (Kil Şekillendir) altında, Carve aracını seçin ve Tool Size'ı (Araç Boyutu ) 2,1 mm olarak ayarlayın. Ankraj kollarının en uzak kısmında sabitleme delikleri oluşturun.
   3. PSI'nın geri kalanında boşaltma delikleri oluşturmak için Takım Boyutunu 1.5 mm ve 1 mm olarak ayarlayın. İmplantın kenarlarına yakın delikler açmaktan kaçının. Orijinal kırık yörüngeyi son PSI'dan çıkarmak için Boolean ve Remove From işlemlerini gerçekleştirin.
      NOT: Sabitleme delikleri ameliyathanede kullanılan vida sistemine uygun olmalıdır. 1,5 mm çapındaki vidaları uyarlamak için 2,1 mm çapında sabitleme delikleri kullanın. Tasarım dizisinin son adımı, ağın intraoperatif olarak yörüngedeki pasif oturmasını sağlamak için her zaman orijinal kırık yörüngeyi son PSI'den çıkarmalıdır.
4. Mesh nesnesini son üretim süreci için bir STL dosyası olarak dışa aktarın.

Sonuçlar

Bu protokolde anlatılan tüm yöntemler enstitümüzde uygulanmıştır. Yöntemin basit bir şekilde uygulanmasını göstermek için temsili bir vaka sunulmuştur. Şekil 1, bir orbital taban kırığı vakasını sunmaktadır. Şekil 1A,B, sırasıyla koronal ve sagital BT görüntülerinde orbital tabanın yer değiştirmesini göstermektedir. Hem antero-posterior açıdan hem de latero-lateral açıdan büyük yer değiştirmeye dikkat edin. Lateral ve medial çıkıntılar mevcuttur ve arka çıkıntı sağlamdır ancak çok arka pozisyonda bulunur.

BT segmentasyon yazılımına yüklendi (Şekil 2 ve Şekil 3). Daha sonra, kırık yörüngenin (Şekil 4, Şekil 5, Şekil 6 ve Şekil 7) ve tabanın (Şekil 8 ve 9) segmentasyonu gerçekleştirildi ve iki STL dosyası oluşturuldu. STL dosyaları bir 3D tasarım yazılımına yüklendi (Ek Şekil 1). Küçük boşluklar düzeltildi ve bir ağ oluşturuldu (Ek Şekil 2). Boşluk, otomatik boşluk doldurma kullanımı için yeterince küçük değildi (Ek Şekil 3). Kırık segment doğru konuma yeniden konumlandırılamadı. Segmentin her iki kenarının da yer değiştirdiğine ve bu nedenle yalnızca döndürme işlevinin mümkün olmadığına dikkat edin (Ek Şekil 4). Çok fazla ufalama vardı; bu nedenle, yansıtma tekniğine ihtiyaç vardı (Ek Şekil 5 ve Ek Şekil 6). Yeniden yapılandırılmış segment, nihai PSI'nin yörünge boşluğuna aşırı projeksiyonunu önlemek için daha aşağı hareket ettirildi (Ek Şekil 7). PSI kalınlığının ticari prefabrike orbital titanyum plakalardan daha büyük olduğunu hatırlamak önemlidir. Ankraj kolları ve boşaltma delikleri ile bir PSI oluşturuldu (Ek Şekil 8 ve Ek Şekil 9). Ankraj kollarının eğriliği, intraoperatif olarak ağın tek tam uzamsal konumunu bulmaya yardımcı olacaktır. Ağın herhangi bir intraoperatif sallanması, yanlış konumlandırma veya tasarım hataları anlamına gelir. Ayrıca, ankraj kollarının tasarımında infraorbital foramenlerden uzak durmayı unutmayın. Drenaj deliklerinin bolluğu, intraorbital ödem/kan birikimini önlemek için tasarımın zorunlu bir parçasıdır ve orbital kompartman sendromu gelişme riski oluşturur.

Zorlanmış bir indüksiyon testinden sonra, cerrahi prosedür orta tarsal bir insizyon içeriyordu. Bu durumlarda transkonjonktival bir insizyon da mümkündür. Subperiosteal diseksiyonu takiben orbital duvar defekti ortaya çıktı. Maksiller sinüse inferior olarak yer değiştiren orbital içerik yükseltildi ve PSI, kemik çıkıntıları ve inferior orbital kenarın (ankraj kolları) doğru anatomik eşleşmesine dayalı olarak kesin bir pozisyona yerleştirildi. Oküler harekette mekanik bir sınırlama göstermeyen cerrahi kesi kapatılmadan önce tekrar bir cebri düksiyon testi yapıldı. Ek olarak, diseksiyon ve implant yerleştirilmesini takiben oküler proptozisin kontrol edilmesi önemlidir. Periosteum ve cilt dikildi. Post-op BT yapıldı.

Şekil 1C,D, sırasıyla koronal ve sagital BT görünümlerinde bir PSI kullanılarak yeniden yapılandırılmış yörüngeyi göstermektedir. Çok arkaya yerleştirilmiş olduğu için arka çıkıntıdan kaçınırken, PSI yerleşimine destek için lateral ve medial çıkıntıların kullanımına dikkat edin. Çıkıntının üzerine yerleştirilmesi, hareket kısıtlamalarına ve yörünge hacminde değişikliklere neden olabilir. Böylece, PSI'nin arka ucu, çıkıntı ile devam edecek şekilde tasarlanmıştır.

Şekil 1: Orbital taban kırığı olan bir hastanın ameliyat öncesi ve sonrası görüntülemesi. (A) Yer değiştirmiş bir kırık segmenti tarafından gözlenen orbital taban kırığını gösteren ameliyat öncesi koronal BT görünümü. (B) Aynı hastanın inferior olarak yer değiştirmiş kırık orbital tabanı gösteren sagital görünümü. (C) Aynı hastanın PSI kullanılarak zeminin rekonstrüksiyonunu gösteren ameliyat sonrası koronal BT görüntüsü. PSI'nın üstün yapısına ve konumuna dikkat edin. (D) Aynı hastanın sagital görünümü. Zeminin arka bölgesindeki "tembel S" yapısını gösteren PSI kullanılarak zeminin anatomik rekonstrüksiyonuna dikkat edin. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Segmentasyon için CT yükleyin. DICOM'u eklemek için, 3D modeli içe aktarmak ve bölümlere ayırmak için Dosya > DICOM dosyaları ekle düğmesine basın. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: Uygun düzlemi seçin. Hastanın BT'sinin koronal multi-planar reformasyonu (MPR) 1 mm'lik bir kesit genişliği ile seçilir. Ekle düğmesine tıklayın. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 4: Kemik segmentasyon arayüzü. Solda 3D model, sağda koronal BT görünümü izlenir. Araç çubuğundaki Kemik segmentasyonu simgesine basın ve İnce kemikler seçeneğini belirleyin. Segmentasyon sürecindeki ilk adım, Yeni Maskeyi (ekranın sağ üst köşesi) tanımlamaktır. Dilim genişliğinin 1.000 mm olduğunu unutmayın (Ekranın sol üst köşesi). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 5: Segmentasyon için bölge tanımlama. (A) Yeni bir Maske (yeşil alan) tanımlamaya başlamak için kırık kemikli yörüngenin herhangi bir alanına tıklayın. (B) Her tıklama, kemikli bir segmentin ek bir hacmini ekler. (C) Tam yörünge işaretlenene kadar farklı alanlar seçmeye devam edin. Bu işlem hem 3D görünümde hem de dilim görünümünde gerçekleştirilebilir. (D) Bir sonraki adıma geçmeden önce, yörüngenin tüm kemikli kısımlarının eksenel ve sagital görünümlerde seçildiğini doğrulayın. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 6: Bir ağ oluşturma. Araç çubuğundaki 3D düğmesini seçin. Seçilen bir maske, Mesh olarak tanımlanan bir modele yerleştirilecektir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 7: Ağın incelenmesi ve dışa aktarılması. Sol ekranda yörüngenin bir 3B modeli (Mesh) sunulmaktadır. Dosya > Farklı kaydet'e basın ve Biçim altında STL'yi seçin. Yörüngenin bir STL modeli ihraç edilecek. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 8: Çok dilimli enterpolasyon segmentasyon yöntemi. Zeminin kırık segmentinin parçalanmadığı durumlarda (sağ koronal görünüm), bu segment için ayrı bir ağ oluşturmak için Çok kesitli enterpolasyon kullanılır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 9: Kırıklı segmenti oluşturun. Çok kesitli enterpolasyonu ve ardından Boya alanları simgesini kullanarak, koronal görünümdeki kırık parçayı birkaç rastgele farklı dilimde seçmek mümkündür. Ardından, kırık segmentin otomatik seçimi için İnterpolasyon işlevi kullanılarak segmentasyon gerçekleştirilir. Zemin segmenti artık bir STL dosyası olarak dışa aktarılabilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Şekil 1: STL'yi 3D tasarım yazılımına aktarın. Modeli İçe Aktar > Dosya'ya tıklayın ve Şekil 7'de dışa aktarılan STL dosyasını seçin. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Şekil 2: Kili örgü haline getirin. İlk olarak, kusur etrafındaki çevrenin tam kil sürekliliği sağlanır ve daha sonra Kil'in Mesh'e dönüşümü gerçekleştirilir. (A) Kırık taban alanı etrafındaki küçük boşluklar (beyaz ok), (B) Kırık çevresinin tam sürekliliğini sağlamak için bu alanların manuel olarak bağlanması (siyah ok). (C) Eklenen kilin yumuşatılması. (D) Yeni Mesh'in oluşturulması. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Şekil 3: Otomatik boşluk doldurma. (A) Kusurların kenar boşluklarının seçilmesi. (B) Kenar boşluklarını silme. (C,D) Zemin tamamen yeniden oluşturulana kadar delikleri doldurun (D). Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Şekil 4: Anatomik yeniden konumlandırma dizisi. Kırık segmentin tek parça olarak yer değiştirmesi durumunda, anatomik yeniden konumlandırma en kolay ve en doğru seçenektir. (A) Yörüngenin ve zemin segmentinin STL'leri içe aktarılır (Ek Şekil 1) ve zemin parçası etkinleştirilir (sağ tıklama - Etkinleştir). (B) Kil Seç ve Taşı altında, Yeniden Konumlandırma aracı seçilir ve Yalnızca taşı seçeneğinin seçimi kaldırılır. (C) Zemin, anatomik sağlam sınırlara uyacak şekilde manuel olarak yeniden konumlandırılır. (D) Kırık segmenti yeniden konumlandırmak için başka bir yöntem, parçalanmış kenarlardan birinin doğru anatomik konuma yerleştirildiği durumlarda mümkündür. Bu yeniden konumlandırma yöntemi sırasında, dönme merkezi uzayda sabitlenir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Şekil 5: Yansıtma tekniği. Büyük ve parçalanmış yörünge kusurları durumunda, aynalama tekniği daha doğru bir sonuç verecektir. (A) Kemiğin büyük bir kısmından yoksun olan sağ orbital taban. Sol sağlam yörünge bölümlere ayrıldı. (B) Ayna kil aleti kullanılarak, düzlem pozisyonu medial tarafa (mavi çizgi) yönlendirilir. (C) Tüm Parçayı Yansıt ve Önizleme işaretlenir, ardından Uygula. (D) Sol bozulmamış yörüngenin yeni yansıtılmış nesnesi. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Şekil 6: Aynalı ve kırıklı yörüngelerin üst üste binmesi. (A) Parçaları Kaydet aracı kullanılarak, yansıtılmış yörünge Kaynak olarak ve kırık yörünge Hedef olarak seçilir. (B) İşaretleyiciler, aynalı yörüngedeki benzersiz anatomik konumlara ve kırık yörüngedeki benzer konumlara yerleştirilir, ardından segmentleri üst üste bindirmek için Uygula'ya tıklanır. (C) Optimum üst üste bindirme için Otomatik seçilir. (D) Üst üste bindirilmiş aynalı yörünge, kırık yörüngenin anatomik rekonstrüksiyonu için bir kılavuz görevi görür. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Şekil 7: Yörünge tabanı hazırlığı. Yeniden inşa edilen zemin, dikey eksende 0,8 mm bastırılır. Bu dikey mesafe, tasarlanan titanyum ağın kalınlığıyla eşleşecek, böylece ağın yörüngenin içine girmesini ve hacmini azaltmasını önleyecektir. (A) Choose/Move Clay (Kil Seç/Taşı) altında, Reposition Origin (Kökeni Yeniden Konumlandır ) seçilir ve ardından To Center (Merkeze) seçilir. Üçlü, aynalı yörünge tabanının merkezine hareket ettirilir. Yalnızca Döndür seçilir ve Z ekseni dikey olarak, X ekseni yatay olarak ve Y ekseni ön-arka olarak (B) Kil Seç/Taşıaltında, Parçayı Yeniden Konumlandır seçilir. Ardından, Gelişmiş Ayarları Göster/Gizle ve Çevir Adımı 0,8 mm olarak değiştirilir. Kırmızı dikdörtgen içindeki ok uçları, kırık alanın sağlam sınırları görünmeye başlayana kadar aynalı yörüngeyi kırık yörüngesine batırmak için tıklanır. (C) Aynalı yörüngenin tabanını 0,8 mm daha batırmak için yeşil dikdörtgendeki aşağı ok ucuna bir kez daha tıklanır. Bu derinlik PSI kalınlığıyla eşleşecek ve böylece orijinal zemini yeniden yaratacaktır. (D) Choose/Move Clay (Kil Seç/Taşı) altında, Select Clay (Kil Seç ) seçilir ve Lasso Select Tool (Kement Seçme Aracı ) kullanılır. Zeminin anatomik çevresi seçilir. Seçimi Ters Çevir seçilir ve ardından geri kalanı silinir. Zeminin sınırları düzleştirilir veya kırık yörüngenin sınırlarına uyacak şekilde kil eklenir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Şekil 8: PSI'yi tasarlayın. (A) Yörünge ve zemin nesneleri seçilir, sağ tıklanır ve anatomik olarak küçültülmüş ve basık zemin de dahil olmak üzere yörüngenin tek bir nesnesini oluşturmak için Boolean/Combine as New seçilir . Kenarlıklar ek bir süre yumuşatılır. (B) Son nesne çoğaltılır, sağ tıklanır ve İçini Gör seçilir, ardından Aç gelir. (C) Eğriler altında Eğri Çiz seçilir ve orijinal kırık alanın hemen etrafında bir anahat oluşturulur - eğri , kırık yörüngenin kenarlarına dayanmalıdır. Eğri, yeni oluşturulan zemine yalnızca kemiğin eksik bölgelerinde dayanabilir (örneğin, örnekte yanal arka kenar - siyah ok). Tam olarak ana hatları çizildiğinde, Oluştur'da Kile Sığdır simgesi tıklanır. (D) Aynı şekilde, PSI'nin ankraj kolları oluşturulur. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Şekil 9: PSI'yı sonlandırın. Ağ ve ankraj kolları kabartılır ve ardından bağlanır. Sabitleme ve boşaltma delikleri oluşturulur. (A) Detay Kili altında, Eğrili Kabartma seçilir ve 0,8 mm'lik bir mesafe seçilir. Seviyelendirilmiş alanın içi seçilir ve Yükselt tıklanır. (B) Kil Ekle ve Pürüzsüz , ankraj kollarını implantın ana gövdesine bağlamak için kullanılır (siyah oklar). (C) Boolean ve Remove From işlevleri çoğaltılan nesneye uygulanır. (D) Nesne listesinde, Kil kabalığı sağ tıklandığında -0,1 mm seçilir. Şekillendirici Kil altında, Oyma aleti seçilir ve Takım Boyutu 2,1 mm'ye ayarlanır - ankraj kollarının en uzak kısmında sabitleme delikleri oluşturulur. Takım Boyutu , PSI'nin geri kalanında boşaltma delikleri oluşturmak için 1,5 mm ve 1 mm olarak ayarlanmıştır - implantın kenarlarına yakın deliklerden kaçınılır. Son bir Hastaya Özel İmplant sunulur. Boolean ve Remove From , implantın kırık orbitanın kemikli kenarlarında pasif bir şekilde oturmasını sağlamak için orijinal kırık orbitayı son PSI'dan çıkarmak için her zaman kullanılır. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Tartışmalar

Orbita kırığı rekonstrüksiyonu, çene cerrahının en önemli ancak hassas görevlerinden biridir¹⁴. Rekonstrüksiyon, gözün çok hassas ve seçkin organının etrafında, dışarıdan küçük bir kesi yoluyla çalışmayı içerir ve bu da cerrahi alanın yalnızca kısmi görünürlüğü ile sonuçlanır. Bu zorluk nedeniyle, rekonstrüksiyon için bir PSI kullanmak doğruluğu büyük ölçüde artırabilir ve böylece morbiditeyi en aza indirebilir¹⁵. Bununla birlikte, doğru anatominin, her parçanın 3 boyutlu rekonstrüksiyon prensiplerinin, PSI özelliklerinin ve etkilerinin yeterince anlaşılamaması ve cerrahi sırasında uygun şekilde ele alınması nedeniyle yanlış tasarım, oluşturulan PSI'nin ameliyat sırasında kullanılamamasına veya kolayca önlenebilecek farklı morbiditelere neden olabilir¹⁶.

Bu protokolde, farklı 3D rekonstrüksiyon yöntemleri açıklanmış ve endikasyonları tartışılmıştır. Ayrıca her yöntem için ayrıntılı adımlar vardır ve PSI'yi tasarlarken kaçınılması gereken tuzaklara vurgu yapılır.

Orbital kırıkları yeniden yapılandırmak için üç yöntem tanımlanmıştır. Tasarım yazılımının otomasyonunu kullanan ve bugüne kadar uygun rekonstrüksiyon için küçük kusurlar gerektiren ve bu nedenle yöntemler arasında daha az yaygın olan ilk yöntem. İkincisi, uygulanabilir olduğunda, tasarımcının daha az deneyim ve anlayışını gerektirirken çok iyi sonuçlarla sonuçlanan anatomik yeniden konumlandırmadır. Üçüncü ve en yaygın olanı, karmaşık anatominin, kırık özelliklerinin, PSI özelliklerinin ve her bir özel vakanın yeniden yapılandırılması için kilit alanların yüksek düzeyde anlaşılmasını gerektiren aynalama tekniğidir.

Bu yöntem, Krasovsky A ve ^ark.11 tarafından tanımlandığı gibi farklı orbital duvar kusurlarının yanı sıra çoklu duvar kusurlarına da uygulanabilir. Bu yöntem hem yakın zamanda edinilmiş kırıklar hem de daha eski yanlış iyileşmiş kırıklar için kullanılabilir.

Enstitümüzde tasarımcı aynı zamanda cerrahtır ve bize göre hem tasarım aşamasında hem de ameliyat sırasında üstün sonuçlar ortaya çıkarmaktadır. Bununla birlikte, bu takımyıldızı bugüne kadar çoğu enstitüde mümkün değildir ve bu nedenle, hem cerrahlar hem de mühendisler, bu ilişkinin karşı tarafını daha iyi anlamak, tuzaklardan kaçınmak ve daha yüksek bir yörünge rekonstrüksiyonu seviyesi elde etmek için bu protokolü kullanmaya teşvik edilir.

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
D2P (DICOM to Print)	3D systems	https://oqton.com/d2p/	Segmentation software to create 3D stl files
Geomagic Freeform	3D systems	https://oqton.com/freeform/	Sculpted Engineering Design