Name: a postoperative evaluation guideline for computer-assisted reconstruction of the mandible
Uploaded: 2020-01-28T12:30:00
Duration: 10 min 42 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Postoperative Evaluation Guideline for Computer-Assisted Reconstruction of the Mandible at JoVE.com

Cette recherche n'a reçu aucune subvention spécifique d'organismes de financement des secteurs public, commercial ou sans but lucratif.

Le Medical Ethics Review Committee du VU University Medical Center (enregistré auprès de l'Office for Human Research Protections (OHRP) des États-Unis sous le titre IRB00002991) a confirmé que la Medical Research Involving Human Subjects Act (WMO) ne s'applique pas à cette étude. Le numéro FWA attribué au VU University Medical Center est FWA00017598.
REMARQUE : Validez indépendamment toutes les étapes de ce protocole par deux observateurs différents.
1. Imagerie du crâne et du site du donneur
<ol><li>Exécuter la numérisation pré- et postopératoire à l'aide d'un détecteur multiple CT (MDCT), en utilisant les mêmes réglages de machine et de scanner, avec l'épaisseur de tranche de paramètre (ST) réglé 'lt;1.25 mm. Effectuer le balayage postopératoire de MDCT dans les six semaines après la reconstruction. REMARQUE : En cas de radiothérapie adjuvante, utilisez le premier balayage postopératoire de MDCT avant la thérapie.</li>
</ol>2. Classification du défaut mandibulaire
<ol><li>Classer le défaut mandibulaire selon la classification de Brown et coll.8.</li>
</ol>3. Segmentation des images DICOM de la tomodensitome postopératoire
<ol><li>Ouvrez le logiciel médical 3D basé sur l'image (p. ex., Mimics inPrint 3.0). Cliquez sur Fichier et Nouveau à partir de disk, puis une fenêtre de dossier s'ouvrira. Sélectionnez le dossier qui contient les images DICOM de l'analyse CT postopératoire à importer (sélectionnez l'ensemble du dossier), choisissez la bonne étude dans la liste, et cliquez sur Convertir. Une fenêtre apparaîtra pour l'évaluation de l'orientation du crâne.</li>
	<li>Modifier l'orientation en cliquant sur les caractères d'orientation; cliquez sur OK pour valider.</li>
	<li>Effectuer le flux de segmentation en 5 étapes.<ol>
<li>Pour créer un retour sur investissement, cliquez sur l'outil Seuil. Créer le retour sur investissement en définissant un seuil contenant tous les voxels de l'os mandibulaire dans un certain intervalle de valeurs grises, ce qui est proportionnel à la densité du tissu osseux. Modifier manuellement la plage Hounsfield en déplaçant les deux curseurs à gauche et à droite. Cliquez sur le bouton vert pour valider la segmentation. REMARQUE : L'outil de seuil permet à l'utilisateur de sélectionner l'os dans une plage de densité, exprimée dans les unités Hounsfield. Après cette étape, un nouveau retour sur investissement apparaît dans l'onglet ROI et le logiciel passe à la deuxième étape du flux de travail.</li>
		<li>Pour modifier le retour sur investissement, choisissez l'outil Isolate ; cliquez sur la mandibule dans le port de vue 3D, qui sera automatiquement isolé du crâne et devient vert. Sélectionnez l'option Créer un nouveau retour sur investissement. Cliquez sur le bouton vert pour valider l'isolement et par la suite toutes les structures non connectées disparaissent. Renommer le ROI ("Mandible Post-op"). REMARQUE : En option, utilisez l'outil Lasso pour supprimer la diffusion en modifiant le retour sur investissement directement sur les images ou dans le port d'affichage 3D. Lorsque le tomodensitome est de mauvaise qualité, les condyles peuvent être connectés au crâne. Dans ce cas, cliquez sur l'outil Split, qui demande à l'utilisateur de définir un premier plan et un arrière-plan. Sélectionnez au premier plan et sélectionnez la mandibule approfondie des coupés axiaux ou coronals. Sélectionnez Contexte et sélectionnez le maxillaire et le crâne en profondeur les coupés axiaux ou coronals. La région correspondant au premier plan sera conservée dans le roi-échange et la région correspondant à l'arrière-plan sera supprimée. Cliquez sur le bouton vert pour valider.</li>
		<li>Lorsque le retour sur investissement est terminé et prêt à être converti en un modèle 3D, cliquez sur le bouton Ajouter partie de la barre d'outils de flux de travail. Cliquez sur l'outil Partie solide. Sélectionnez la partie solide Mandible Post-op et sélectionnez Off dans les options de lissage. Cliquez sur le bouton vert pour valider.</li>
		<li>Lorsque les pièces sont construites, le logiciel passe automatiquement à la quatrième étape du flux de travail : modifier la partie. Avec les contours des pièces créées sur les images, évaluez la précision des pièces. Passer l'outil Smooth.</li>
		<li>Dans la dernière étape du flux de travail (préparer l'impression), sélectionnez la partie Mandible Post-op dans le menu d'exportation, choisissez l'annuaire de sortie, sélectionnez l'échelle de 1,00 et cliquez sur le bouton vert pour valider. REMARQUE: La partie "Mandible Post-op" est maintenant exportée en tant que . Fichier TSL.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Orientation de l'axe XYZ
REMARQUE : Le modèle préopératoire de STS comprend le crâne, (néo)mandibule, et les implants dentaires pratiquement planifiés (si prévu). Notez que l'évaluation fonctionne plus facilement avec les fichiers STL séparés du crâne et du crâne, mais toujours en position fixe les uns aux autres. Lorsque le modèle STL préopératoire du crâne et de la mandibule est fusionné, utilisez le logiciel médical 3D (suivant les étapes décrites ci-dessus) pour diviser la mandibule du crâne.
<ol><li>Ouvrez le logiciel d'évaluation (Tableau des matériaux). Faites glisser le fichier STL préopératoire (y compris le plan virtuel) dans l'écran sauté.</li>
	<li>Déterminer l'avion de Francfort, l'avion midsagittal, et la nasion pour l'orientation uniforme du modèle préopératoire STL du crâne sur l'axe XYZ.<ol>
<li>Cliquez sur Construire Avion (en anglais) 3-Point Plane et créer un point virtuel en utilisant Ctrl - cliquez à gauche à la fois le foramina acoustique interne et la marge infraorbitale gauche (avion de Francfort)9. Cliquez sur Créer et fermer après avoir pointé sur le modèle STL.</li>
		<li>Cliquez sur Construire Ligne (ligne) 2-Point Line et de créer un point virtuel en utilisant Ctrl - cliquez sur la nasion et le basion (plan midsagittal)10.</li>
		<li>Cliquez sur Construire Point - France Pointez et créez un point virtuel en utilisant Ctrl et gauche cliquez sur la nasion.</li>
		<li>Cliquez sur Opérations (en anglais) Alignement principal Plane-Line-Point. Combinez le paramètre réel "Plane 1" avec le paramètre nominal "Plane Z", le paramètre réel "Ligne 1" avec le paramètre nominal "Ligne Y", et le paramètre réel "Point 1" avec le paramètre nominal "Système de coordination globale". REMARQUE : Les modèles préopératoires de STL du crâne et de la (néo)mandibule sont maintenant fixés à l'axe XYZ (figure 1).</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Évaluation du volume des modèles STL pré- et postopératoires
REMARQUE : Examiner les modèles STL pré- et postopératoires sur la similitude de volume afin d'exclure autant que possible les inexactitudes de volume entre les deux modèles, car ils peuvent influencer les mesures de précision.
<ol><li>Sélectionnez le fichier STL de seulement le préopératoire (néo)mandible sous éléments réels, où tous les "Meshes" sont affichés. Cliquez sur Opérations (en anglais) CAD - France Maillage réel à CAO. Sélectionnez de nouvelles données CAO dans le menu encadré, renommez le fichier (p. ex., « Préop mandible ») et cliquez sur OK. REMARQUE : Le modèle stL préopératoire est maintenant visible sous les éléments nominaux. CAO dans le menu explorateur gauche.</li>
	<li>Faites glisser le modèle STL postopératoire dans le logiciel (créé pendant la section 3 du protocole). Renommer le fichier (p. ex., « Post-op mandible »). Sélectionnez le fichier STL sous Éléments réels dans le menu explorateur gauche où tous les "Meshes" sont affichés. Cliquez sur Opérations (en anglais) Alignement Transformation d'un seul élément (en anglais seulement) Alignement à 3 points.</li>
	<li>Dans le menu sauté, combinez 3 "points nominaux" sur le "Mandible Pre-op" (p. ex., coin condyle supérieur, horizontal et vertical de la mandibule) avec 3 "points réels" similaires sur le "Mandible Post-op" par ctrl - clic gauche. Valider avec Appliquer et Fermer. REMARQUE : Les modèles STL seront à peu près superposés les uns aux autres en fonction de ces 3 repères. Cela permettra d'accélérer les calculs du logiciel au cours des prochaines étapes.</li>
	<li>Désélectionnez le Mandible Pre-op et sélectionnez le Mandible Post-op dans le menu explorateur gauche. Cliquez sur l'outil Sélectionnez/Désélectionnez sur Surface dans la barre d'outils inférieure. Sélectionnez une surface sur la mandibule restante sur les côtés latéral et médial (pas en contact avec le matériau d'ostéosynthèse).</li>
	<li>Cliquez sur Opérations (en anglais) Alignement Alignement principal Local Best Fit. Sélectionnez tous les groupes CAO comme élément ciblé dans le menu en surgi. Prendre une distance maximale de 10.000 mm. Valider avec Appliquer et Fermer. REMARQUE : La partie sélectionnée de la mandibule restante de la « Mandible Post-op » sera superposée avec précision à la même partie de la « préop mandible ». Maintenant, les deux modèles sont prêts pour l'évaluation du volume STL.</li>
	<li>Cliquez sur l'outil Sélectionnez/Désélectionnez sur Surface dans la barre d'outils inférieure. Sélectionnez une surface sur seulement le côté latéral dans la surface de l'étape précédente. Cliquer sur Inspection (en anglais) Comparaison de CAO Comparaison de surface sur actual. Utilisez une distance maximale de 10,00 mm dans le menu sauté et validez avec OK.</li>
	<li>Éteignez la visibilité de basculement de la Mandible Post-op. Utilisez l'outil Select Patch, cliquez à gauche sur la surface sélectionnée. Cliquez sur la loupe sur la barre d'outils ci-dessus. Une barre d'outils ronde apparaît à l'écran. Cliquez sur Vérifier Déviation Label Arithmetic Mean and the arithmétique mean in mm will be shown (Figure 2).</li>
	<li>En cas de moyenne arithmétique de 0,5 mm, continuez à la section 6 de ce protocole. Dans le cas d'une moyenne arithmétique , répétez la segmentation de la tomodensitométrie postopératoire (fichier DICOM) dans le logiciel médical 3D en ajustant les valeurs de seuil. Répétez la segmentation et la superposition jusqu'à ce qu'une moyenne arithmétique soit atteinte. REMARQUE : Les deux volumes STL sont maintenant prêts pour des comparaisons de précision valides.</li>
</ol>6. Superposition des processus de condylateur
<ol><li>Désélectionnez le Mandible Pre-op et sélectionnez le Mandible Post-op dans le menu explorateur gauche. Cliquez sur l'outil Sélectionnez/Désélectionnez sur Surface dans la barre d'outils inférieure. Sélectionnez l'ensemble des surfaces des deux condyles en dessinant des plans (côté latéral et médial) à partir du point le plus caudal de l'incisura mandibulae (encoche mandibulaire) perpendiculairement au bord postérieur de la bordure entre le condyle et le coin vertical.</li>
	<li>Cliquez sur Opérations (en anglais) Alignement Alignement principal Local Best Fit. Sélectionnez tous les groupes CAO comme élément ciblé dans le menu en surgi. Prendre une distance maximale de 10.000 mm. Valider avec Appliquer et Fermer. REMARQUE : Les condyles sélectionnés de la « Post-op mandible » seront superposés avec précision aux condyles de la « préop mandible » (figure 3).</li>
</ol>7. Calcul des angles mandibulaires coronals, axiaux et sagittaires
REMARQUE : L'identification des repères osseux est effectuée séparément sur les modèles STL « Mandible Pre-op » et « Mandible Post-op ». Désélectionnez le Mandible Post-op tout en identifiant les repères osseux dans la « préop Mandible », et vice versa.
<ol><li>Sélectionnez le Mandible Pre-op dans le menu explorateur gauche. Cliquez sur Construire Point - France Surface Point pour déterminer les points virtuels sur le condyle supérieur (CS), condyle postérieur (CP), coin vertical (VC), et coin horizontal (HC) selon la classification de Brown et al.8.</li>
	<li>Sélectionnez le Mandible Post-op dans le menu explorateur gauche. Cliquez sur Construire Point - France Point de projection pour déterminer les points virtuels sur le CS, CP, VC, et HC selon la classification de Brown et coll.8. REMARQUE : Pour les défauts de classe Brown Ic, IIc ou IVc, déterminez les points virtuels sur la partie la plus supérieure et postérieure du segment vertical de la greffe osseuse ou du condyle titane/prothétique. Si la résection mandibulaire comprend un ou plusieurs coins, sélectionnez le point le plus inférieur du plan d'ostéotomie entre les deux segments de greffe osseuse. Lorsque la résection mandibulaire ne comprend que la moitié d'un coin horizontal ou vertical (mandibule restante à côté d'un segment de greffe osseuse), déterminer un point virtuel sur le segment de la greffe osseuse sur la partie la plus inférieure du plan d'ostéotomie. Dans le cas d'un défaut mandibulaire de classe I Brown, déterminez un point virtuel sur la partie la plus antérieure et inférieure du segment horizontal de la greffe osseuse et considérez ce point virtuel comme le coin horizontal. En cas d'ostéotomies (extra) à l'extérieur du coin vertical ou horizontal anatomique, déterminez l'ostéotomie la plus proche de ces coins comme coin vertical ou horizontal.</li>
	<li>Pour créer une ligne entre 2 points virtuels, cliquez sur Construire Ligne (ligne) Ligne 2 points. Sélectionnez 2 points sous la construction d'éléments dans le menu sauté pour les connecter à une ligne. Cliquez sur Créer et fermer.</li>
	<li>Créez un plan midsagittal à la fois dans la Mandible Pre-op et Mandible Post-op en cliquant sur Construct . Avion (en anglais) Avion dans les directions d'observation. Sélectionnez 2 points sur l'axe Z.</li>
	<li>Pour créer un angle entre 2 lignes, ou entre une ligne et un plan, cliquez sur Construire Angle - France Angle 2-Directions. Sélectionnez ensuite line 1, et Line/Plane 2 dans le menu sauté.. Cliquez sur Créer et fermer.</li>
	<li>Connectez tous les angles Mandible Pre-op aux angles Mandible Post-op en sélectionnant un angle Mandible Pre-op dans le menu explorateur, puis cliquez sur Verre à la loupe . Principe de mesure Lien vers l'élément réel. Sélectionnez l'angle Mandible Post-op correspondant, et cliquez sur OK.</li>
	<li>Avec cette connaissance, déterminez les angles mandibulaires coronals droits et gauches entre les lignes de CS à VC et la ligne midsagittal (ML).<ol>
<li>Déterminer les angles mandibulaires axiaux de droite et de gauche entre les lignes de VC à HC et ML.</li>
		<li>Déterminer les angles mandibulaires sagittal entre les lignes de CP à VC et les lignes de VC à HC.</li>
		<li>Calculez et signalez les écarts de degrés entre les angles postopératoires et les angles virtuels planifiés.</li>
	</ol>
</li>
</ol>8. Calcul des écarts XYZ et distance XYZ des implants dentaires pratiquement planifiés
REMARQUE : Utilisez le diamètre et la hauteur de l'implant dentaire correct (y compris la vis de couverture) pendant la planification préopératoire pour une comparaison correcte.
<ol><li>Cliquez sur Construire Point - France Pointez et créez un point virtuel en utilisant Ctrl - clic gauche au milieu et en haut des vis de couverture des implants dentaires dans le fichier Mandible Pre-op.</li>
	<li>Cliquez sur Construire Point - France Surface Point et créer un point virtuel en utilisant Ctrl - clic gauche au milieu et en haut des vis de couverture des implants dentaires dans le fichier Mandible Post-op.</li>
	<li>Bouton de souris droite cliquez sur le premier implant dentaire dans le Mandible Pre-op. Cliquez sur le principe de mesure (en anglais seulement) Lien vers l'élément réel. Sélectionnez le même implant dentaire de la Mandible Post-op. Répétez cette procédure pour tous les implants dentaires.</li>
	<li>Sélectionnez tous les points sur les implants dentaires dans le Mandible Pre-op et les fichiers Mandible Post-op dans le menu explorateur gauche. Cliquez sur la loupe sur la barre d'outils ci-dessus. Une barre d'outils ronde apparaît à l'écran. Cliquez sur Vérifier et sélectionnez dXYZ pour montrer la distance XYZ en mm par implant dentaire à l'aide de la formule: <img src="/files/ftp_upload/60363/60363eq1.jpg">
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Rodby, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+oncologic+head+and+neck+reconstruction:+systematic+review+and+future+considerations+of+virtual+surgical+planning+and+computer+aided+design/computer+aided+modeling.">Advances in oncologic head and neck reconstruction: systematic review and future considerations of virtual surgical planning and computer aided design/computer aided modeling.</a> Journal of Plastic, Reconstructive &amp; Aesthetic Surgery. 67 (9), 1171-1185 (2014).</li><li>Rengier, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+printing+based+on+imaging+data:+review+of+medical+applications.">3D printing based on imaging data: review of medical applications.</a> International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery. 5 (4), 335-341 (2010).</li><li>Marro, A., Bandukwala, T., Mak, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-Dimensional+Printing+and+Medical+Imaging:+A+Review+of+the+Methods+and+Applications.">Three-Dimensional Printing and Medical Imaging: A Review of the Methods and Applications.</a> Current Problems in Diagnostic Radiology. 45 (1), 2-9 (2016).</li><li>Mitsouras, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Medical+3D+Printing+for+the+Radiologist.">Medical 3D Printing for the Radiologist.</a> Radiographics. 35 (7), 1965-1988 (2015).</li><li>van Baar, G. J. C., Forouzanfar, T., Liberton, N., Winters, H. A. H., Leusink, F. K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy+of+computer-assisted+surgery+in+mandibular+reconstruction:+A+systematic+review.">Accuracy of computer-assisted surgery in mandibular reconstruction: A systematic review.</a> Oral Oncology. 84, 52-60 (2018).</li><li>European Union Medical Device Regulation. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+(EU)+2017/745+of+the+European+Parliament+and+of+the+Council+of+5+April+2017+on+medical+devices,+amending+Directive+2001/83/EC,+Regulation+(EC)+No+178/2002+and+Regulation+(EC)+No+1223/2009+and+repealing+Council+Directives+90/385/EEC+and+93/42/EEC.">Regulation (EU) 2017/745 of the European Parliament and of the Council of 5 April 2017 on medical devices, amending Directive 2001/83/EC, Regulation (EC) No 178/2002 and Regulation (EC) No 1223/2009 and repealing Council Directives 90/385/EEC and 93/42/EEC.</a> Official Journal of the European Union. 60 (117), (2017).</li><li>van Baar, G. J. C., Liberton, N., Forouzanfar, T., Winters, H. A. H., Leusink, F. K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy+of+computer-assisted+surgery+in+mandibular+reconstruction:+A+postoperative+evaluation+guideline.">Accuracy of computer-assisted surgery in mandibular reconstruction: A postoperative evaluation guideline.</a> Oral Oncology. 88, 1-8 (2019).</li><li>Brown, J. 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Les auteurs n'ont rien à révéler.

Cette ligne directrice d'évaluation postopératoire vise à faciliter une uniformité accrue de l'analyse de précision des reconstructions mandibulaires assistées par ordinateur. L'accent est mis sur quatre composantes déterminant le succès de la reconstruction mandibulaire : (1) la position des deux condyles, (2) les angles des plans d'ostéotomie, (3) la taille, la position et la fixation des segments de greffe osseuse, et (4) la position du dentaire guidé implants (si elles sont effectuées immédiatement et incluses dans la planification virtuelle).
Dans la première étape de notre protocole proposé, nous recommandons la numérisation MDCT pour l'imagerie pré- et postopératoire, parce que la qualité des images CT affecte la précision du volume des modèles STL segmentés. Les écarts de volume les plus importants se trouvent dans les modèles STL segmentés à partir des données d'analyse de tomodensitométrie par faisceau de cônes (CBCT) DICOM11. Ces écarts de volume influencent la précision et l'ajustement des modèles et des guides imprimés en 3D, et influencent ainsi également les mesures de précision postopératoire entre les modèles STL pré- et postopératoires. Par conséquent, nous recommandons l'utilisation des scanners de MDCT dans la formation image pré- et postopératoire pour la reconstruction mandibulaire utilisant CAS. L'épaisseur de la tranche est le facteur d'influence le plus important dans la précision du volume de STL et doit être réglé 1,25 mm. Une épaisseur de tranche plus élevée donne à la perte de détail dans les modèles STL et affecte les mesures de précision12,13. Un examen systématique récemment publié sur l'exactitude de la reconstruction mandibulaire à l'aide de cas salit a montré une mauvaise description dans la section des matériaux et des méthodes des paramètres du tomodensitomètre utilisés par les auteurs5. À notre avis, les études de la SAE devraient toujours préciser le type et les paramètres des modalités d'imagerie pré et postopératoire dans la section des matériaux et des méthodes. Afin d'éviter des changements à long terme dans le volume, la forme, et la position des segments de la greffe d'os, le balayage postopératoire de MDCT devrait être exécuté dans un délai de six semaines après reconstruction14. En cas de radiothérapie adjuvante, utilisez le premier balayage postopératoire de MDCT avant la thérapie pour éviter la pathologie liée au rayonnement dans l'os mandibulaire15.
La classification des défauts mandibulaires est nécessaire pour comparer des reconstructions avec la complexité semblable. En 2016, Brown et coll.8 ont proposé une classification des défauts mandibulaires décrivant quatre classes, avec une relation entre le numéro de classe et la complexité de la reconstruction. L'alignement des modèles STL pré- et postopératoires dans le logiciel CAS pour évaluer l'exactitude de la reconstruction présente quelques difficultés. L'outil logiciel de superposition déplace une partie sélectionnée d'un modèle STL (la source) pour correspondre au mieux à une partie fixe d'un modèle STL (la référence) à l'aide d'un algorithme itératif de point le plus proche. Cependant, la superposition de l'ensemble (néo)mandibule est inexacte en raison de la dispersion de la plaque de reconstruction(s), ce qui conduira à des changements de l'ensemble de la reconstruction, ne représentant pas la position clinique postopératoire de la mandibule16. Le même problème est introduit tout en superposant des parties isolées de la reconstruction17. La superposition de la mandibule, y compris le maxillaire et le crâne, est inexacte parce que l'ouverture de la bouche sera toujours différente pendant la numérisation pré- et postopératoire. Par conséquent, pour évaluer la position postopératoire du (néo)mandibule, nous avons décidé de créer des angles mandibulaires (pionniers par De Maesschalck et coll.18) sur les modèles STL pré-et postopératoires séparément pour contourner les problèmes de superposition. Cependant, pour évaluer les positions des implants dentaires, nous devions nécessairement aligner les deux modèles, à l'aide de l'outil logiciel de superposition. Pour aligner les modèles pré- et postopératoires de STL avec l'approche la plus proche de la relation intermaxillaire postopératoire clinique, nous croyons que la superposition de seulement les deux processus condylar est la méthode la plus faisable, normalisée et reproductible. Bien que la position postopératoire des deux condyles puisse être affectée par la reconstruction neomandible inexacte, la relation intermaxillaire s'adaptera à la ligne médiane et moyenne ainsi la position des deux condyles autour du plan midsagittal19. Dans notre protocole, seul le modèle STL préopératoire est rapidement fixé à l'axe XYZ à l'aide d'un outil de point de ligne plane dans le logiciel CAS, ce qui représente une référence à partir de laquelle les écarts postopératoires des implants dentaires peuvent être déterminés. La position fixe du crâne sur l'axe XYZ peut conduire à de petites différences céphalométriques entre les cas. Cependant, ceci n'a aucune influence sur les mesures d'implant dentaire, parce qu'il n'a aucune conséquence pour la distance XYZ en mm entre les positions d'implant dentaire quand le modèle 3D postopératoire est superposé sur le modèle 3D préopératoire fixe avec seulement les deux condyles choisis pour l'algorithme itératif de point le plus proche.
Comme décrit ci-dessus, De Maesschalck et coll.18 ont mis au point une méthode d'évaluation de la précision des tissus durs de la reconstruction mandibulaire à l'aide de la SAE, en contournant la nécessité de déterminer l'ostéotomie et en contournant l'utilisation d'un outil de superposition. L'inconvénient le plus grave de cette méthode est qu'elle n'a pas précisé la méthode utilisée pour déterminer le plan midsagittal, qui doit être normalisé et reproductible. En outre, aucun implant dentaire pratiquement prévu n'est inclus et une différenciation entre la complexité des reconstructions mandibulaires fait défaut. Nous avons inclus l'évaluation des positions postopératoires des implants dentaires pratiquement planifiés dans notre protocole parce que le nombre d'auteurs appliquant des implants dentaires guidés à l'avenir est susceptible d'augmenter. En 2016, Schepers et coll.20 ont proposé une excellente méthode d'évaluation postopératoire pour les implants dentaires pratiquement planifiés dans la reconstruction mandibulaire à l'aide de la SAE en mesurant la déviation du point central (mm) et la déviation angulaire (mD) par implant dentaire. La principale limitation de cette méthode est la quantité de mesures par implant qui diminue la faisabilité et entraîne une perte d'aperçu de l'exactitude de l'ensemble de la reconstruction. Nous proposons une méthode plus simplifiée en déterminant un nombre récapitulatif par implant dentaire en mesurant la distance XYZ (dXYZ en mm). En ce qui concerne la réadaptation dentaire, la position du cou de l'implant dentaire est déterminante pour les futures prothèses. Par conséquent, notre protocole d'évaluation recommande de créer des points virtuels sur le cou des implants dentaires dans les modèles STL pré- et postopératoires. Pour que l'évaluation des implants dentaires soit réalisable, nous avons décidé de sauter les mesures de déviation angulaire, car les écarts angulaires jusqu'à 15 degrés peuvent être corrigés avec des contrebuts d'implant inclinés.
Notre ligne directrice proposée s'applique à tous les types de sites donneurs et permet différentes possibilités de fixation de greffe osseuse. En outre, la diffusion de CT des pièces de fixation en métal dans l'imagerie postopératoire n'influencera pas les mesures de la ligne directrice5. Dans cette ligne directrice d'évaluation, nous avons utilisé Mimics inPrint 3.0 et GOM Inspect Professional 2019. Cependant, le protocole décrit les outils logiciels qui sont disponibles dans tous les progiciels CAS. Cette ligne directrice vise à contribuer à une approche beaucoup plus normalisée et uniforme des relations objectives entre l'exactitude et toutes les approches différentes au cours des phases de la SAE. Il y a une place abondante pour d'autres progrès dans la détermination des écarts acceptables d'angle mandibulaire par classe de Brown, leur relation avec les positions postopératoires des implants dentaires pratiquement prévus, et les déviations acceptables d'implant dentaire (dXYZ) pour de futures prothèses. À l'heure actuelle, notre ministère mène une étude multicentrique pour valider cette ligne directrice dans une grande cohorte, qui tient également compte de toutes les variables susmentionnées.

La chirurgie assistée par ordinateur (CAS) en chirurgie reconstructive comporte quatre phases consécutives : une phase de planification virtuelle, une phase de modélisation tridimensionnelle (3D), une phase chirurgicale et une phased'évaluationpostopératoire 1 . La phase de planification commence par l'obtention d'une tomodensitométrie craniofaciale (CT) et d'une tomodensitométrie du site donneur ou d'une angiographie par tomodensitométrie (CTA). Divers types de tissus correspondent à une quantité d'atténuation des rayons X, ce qui conduit à numériser les voxels avec une valeur grise spécifique variée selon les unités Hounsfield (HU) (os humain [1000 HU], l'eau [0 HU], et l'air [-1000 HU]). Ces images sont stockées dans le format de fichier Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM). En sélectionnant les régions d'intérêt (ROIs) dans les logiciels de segmentation, les modèles 3D peuvent être générés2. La technique de segmentation la plus populaire et la plus faisable est le seuil : les voxels au-dessus d'une valeur de seuil D'HU sélectionnée sont inclus dans le roi-roi. Ces voxels sont ensuite convertis en modèles 3D dans le format de fichier Standard Tessellation Language (STL)3, et téléchargés dans le logiciel CAS pour planifier les ostéotomies et de concevoir des appareils 3D4. Pendant la phase de modélisation, les dispositifs conçus sont imprimés et stérilisés en 3D, suivis de la phase chirurgicale. La phase finale d'évaluation se compose d'un balayage postopératoire de CT du crâne du patient, suivi d'une analyse de précision comparant le résultat postopératoire avec le plan virtuel préopératoire.
Notre revue systématique récemment éditée concernant l'exactitude des reconstructions mandibulaires assistées par ordinateur a montré l'hétérogénéité dans l'acquisition d'image, la classification des défauts mandibulaires, et les méthodologies d'évaluation. Cette hétérogénéité limite les comparaisons valides des résultats postopératoires de précision des tissus durs entre les études5. La normalisation des phases cassadunes dans le processus de reconstruction mandibulaire est importante en raison de la nouvelle réglementation des dispositifs médicaux de l'Union européenne (MDR), qui exige la certification Conformité Européenne (CE) pour tous les différents processus cass, et qui sera opérationnelle à partir du printemps 20206. Ici, nous présentons une ligne directrice pratique, faisable et reproductible d'évaluation pour des reconstructions assistées par ordinateur de la mandibule afin de créer l'uniformité entre les études concernant l'évaluation postopératoire de précision. Ce protocole se poursuit et spécifie une publication antérieure de cette directive d'évaluation7, qui est actuellement à l'essai dans une vaste étude de cohorte multicentrique dans laquelle tous les différents types de reconstructions mandibulaires seront analysés pour leur exactitude visant à découvrir des gammes de résultats tolérables en ce qui concerne la fonctionnalité.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>GOM Inspect Professional 2019</td>
			<td>GOM</td>
			<td></td>
			<td>Evaluation software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mimics inPrint 3.0</td>
			<td>Materialise</td>
			<td></td>
			<td>Image-based 3D medical software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a postoperative evaluation guideline for computer-assisted reconstruction of the mandible

Les comparaisons valides des résultats postopératoires de précision dans la reconstruction assistée par ordinateur de la mandibule sont difficiles en raison de l'hétérogénéité dans les modalités d'imagerie, la classification des défauts mandibulaires et les méthodologies d'évaluation entre les études. Cette ligne directrice utilise une approche étape par étape guidant le processus d'imagerie, la classification des défauts mandibulaires et l'évaluation du volume des modèles tridimensionnels (3D), après quoi une méthode d'évaluation de l'exactitude quantitative légitimée peut être effectuée entre la situation clinique postopératoire et le plan virtuel préopératoire. Les condyles et les coins verticaux et horizontaux de la mandibule sont utilisés comme repères osseux pour définir les lignes virtuelles dans le logiciel de chirurgie assistée par ordinateur (CAS). Entre ces lignes, les angles mandibulaires axiaux, coronals et sagittal sont calculés sur les modèles 3D pré- et postopératoires de la (néo)mandibule et, par la suite, les écarts sont calculés. En superposant le modèle 3D postopératoire au modèle 3D préopératoire pratiquement prévu, qui est fixé à l'axe XYZ, l'écart entre les positions d'implant dentaire séminables et postopératoires pratiquement planifiées peut être calculé. Ce protocole se poursuit et spécifie une publication antérieure de cette ligne directrice d'évaluation.

Un défaut mandibulaire de classe III de James Brown a été reconstruit à notre département avec le rabat libre de péroné comme site de donateur. Le placement direct guidé d'implant dentaire a été exécuté avec l'utilisation d'un guide de découpage de péroné qui a également inclus des guides dentaires d'implant. La reconstruction a été évaluée avec la ligne directrice présentée. Les écarts d'angle mandibulaire coronal, axial et sagittal (en) et les six distances xYZ de l'implant dentaire ont été calculés et signalés (figure 4 et figure 5).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60363/60363fig1.jpg"> Figure 1 : Orientation uniforme du modèle STL préopératoire du crâne sur l'axe XYZ avec le plan de Francfort projeté vers l'axe Z (ligne rouge), le plan midsagittal projeté vers l'axe Y (ligne verte) et la nasion projetée sur l'axe X (ligne bleue). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60363/60363fig1large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60363/60363fig2.jpg"> Figure 2 : Une partie du côté droit de la mandibule (sans participation du matériel d'ostéosynthèse qui provoque la dispersion) du modèle STL préopératoire pratiquement planifié est superposée au modèle STL postopératoire. Par la suite, le logiciel CAS est utilisé pour calculer la moyenne arithmétique. L'écart de 0,02 mm entre les deux volumes dans cet exemple se situe dans la norme (-lt;0,5 mm) pour passer à l'étape suivante de la ligne directrice d'évaluation. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60363/60363fig2large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60363/60363fig3.jpg"> Figure 3 : Superposition du modèle STL postopératoire (gris) sur le modèle STL préopératoire, révisé au plan virtuel (bleu). Seuls les deux processus condylar sont sélectionnés pour l'algorithme itératif de point le plus proche (rouge). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60363/60363fig3large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60363/60363fig4a.jpg"> Figure 4 : Reconstruction d'un défaut de classe III de Brown à l'aide de l'aileron sans péroné comme site de donneur. Dans cet exemple, six implants dentaires pratiquement planifiés sont placés principalement pendant la reconstruction à l'aide d'un guide 3D. Les angles coronal, axial et sagittal sont calculés sur le modèle 3D pratiquement prévu préopératoire et le modèle 3D postopératoire. Les écarts entre les angles en degrés sont indiqués. CS, condyle supérieur; CP, condyle postérieur; VC, coin vertical; HC, coin horizontal; ML, ligne midsagittal; FFF, volet sans péroné. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60363/60363fig4large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60363/60363fig5.jpg"> Figure 5 : Déviations d'implants dentaires sur l'axe X, Y et Z et la distance XYZ (dXYZ) des six implants dentaires placés guidés. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60363/60363fig5large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.</a>

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A Postoperative Evaluation Guideline for Computer-Assisted Reconstruction of the Mandible

Ici, nous proposons une ligne directrice pratique, faisable et reproductible d'évaluation pour la reconstruction assistée par ordinateur de la mandibule afin de créer l'uniformité entre les études concernant l'évaluation postopératoire de précision. Ce protocole se poursuit et spécifie une publication antérieure de cette ligne directrice d'évaluation.

Une ligne directrice d'évaluation postopératoire pour la reconstruction assistée par ordinateur de la mandibule

Valid comparisons of postoperative accuracy results in computer-assisted reconstruction of the mandible are difficult due to heterogeneity in imaging ...

Dans une revue systématique récemment publiée, nous avons analysé des études qui ont évalué l’exactitude des reconstructions assistées par ordinateur de la mandibule. En raison d’un manque d’uniformité dans les méthodes de planification et d’évaluation, la capacité de comparer les résultats postopératoires était limitée. Par conséquent, nous avons proposé une ligne directrice d’évaluation pratique, réalisable et reproductible.Avec cette ligne directrice, nous visons à créer une uniformité entre les études futures concernant l’évaluation de l’exactitude postopératoire. Nous estimons qu’il y a beaucoup de place pour d’autres progrès dans la détermination des plages de résultats tolérables en ce qui concerne les écarts acceptables d’angle mandibulaire et en ce qui concerne les déviations des implants dentaires pratiquement prévus par rapport aux prothèses futures. La procédure sera démontrée par Lars Leeuwrik, étudiant en dentisterie et membre de notre groupe de recherche sur la reconstruction orale.Commencez par ouvrir le logiciel médical 3D basé sur l’image. Cliquez sur fichier et nouveau à partir du disque. Sélectionnez ensuite le dossier qui contient les images DICOM de l’analyse postopératoire.Choisissez l’étude dans la liste et cliquez sur convertir. Une fenêtre apparaîtra pour l’évaluation de l’orientation du crâne. Modifiez l’orientation en cliquant à gauche sur les caractères d’orientation.Ensuite, cliquez sur OK pour valider. Pour créer un retour sur investissement, cliquez sur l’outil seuil et définissez un seuil contenant tous les voxels de l’os mandibulaire avec un certain intervalle de valeur grise. Modifiez manuellement la gamme Hounsfield.Cliquez ensuite sur le bouton vert pour valider la segmentation. Pour modifier le retour sur investissement, choisissez l’outil d’isolement. Cliquez ensuite sur la mandibule dans le point de vue 3D.Sélectionnez créer un nouveau retour sur investissement et cliquez sur le bouton vert pour valider l’isolement qui fera disparaître toutes les structures non connectées. Lorsque le retour sur investissement est terminé, cliquez sur le bouton ajouter une partie sur la barre d’outils de flux de travail. Cliquez ensuite sur l’outil pièce solide, sélectionnez le postop mandibule et sélectionnez dans les options de lissage.Cliquez sur le bouton vert pour valider. Enfin, dans le menu d’exportation, sélectionnez la partie postop mandibule, choisissez l’annuaire de sortie et utilisez l’échelle standard 1. Cliquez sur la marque de contrôle verte pour valider.Pour déterminer l’avion de Francfort, le plan midsagittal, et la nasion pour l’orientation uniforme du modèle préopératoire de STL du crâne, ouvrez le logiciel d’évaluation et faites glisser le fichier préopératoire de STL dans l’écran surgi. Cliquez sur construire, planer et plan à trois points, et créer un point virtuel en utilisant control left click à la fois sur le foramina acoustique interne et la marge infraorbitale gauche. Cliquez ensuite créer et fermer.Sélectionnez ensuite la ligne et la ligne à deux points du menu de construction et créez un point virtuel en contrôlant la gauche en cliquant sur la nasion et la basion. Enfin, sélectionnez point et contrôlez à gauche Cliquez sur la nasion. Cliquez sur les opérations, l’alignement principal et le point de ligne d’avion, et désignez le plan de paramètre un au plan de paramètre nominal Z, la ligne un à la ligne Y, et 0,1 au système de coordonnées globales.Sélectionnez le fichier STL de la mandibule préopératoire. Cliquez ensuite sur opérations, CAO et maillage réel vers CAO. Sélectionnez les nouvelles données CAO dans le menu popup et renommez le fichier.Faites glisser le modèle STL postopératoire dans le logiciel, renommez le fichier et sélectionnez le fichier STL sous des éléments réels dans le menu explorateur gauche sous mailles. Cliquez sur les opérations et définissez le maître réel. Cliquez ensuite sur les opérations, l’alignement, la transformation d’un seul élément et l’alignement à trois points.Dans le menu popup, combinez les trois points nominaux sur le preop mandibule avec trois points réels similaires sur le postop mandibule en utilisant Control Left Click. Ensuite, sélectionnez appliquer et fermer. Désélectionner le préop mandibule et sélectionner le postop mandibule dans le menu explorateur gauche.Utilisez l’outil sélectionner/désélectionner sur la surface pour sélectionner une surface sur la mandibule restante sur les côtés latéral et médial. Cliquez sur les opérations, l’alignement, l’alignement principal et le meilleur ajustement local. Sélectionnez tous les groupes CAO comme élément ciblé et définissez une distance maximale de 10 millimètres.Ensuite, cliquez sur la sélectionnez/désélection sur l’outil de surface et sélectionnez une surface uniquement sur le côté latéral dans la surface sélectionnée dans l’étape précédente. Cliquez sur inspection, comparaison CAO et comparaison de surface sur le réel. Dans le menu popup, réglez une distance maximale de 10 millimètres et cliquez sur OK. Éteignez la visibilité de basculement de la mandibule postop.Utilisez l’outil patch sélectionné, cliquez à gauche sur la surface, puis cliquez sur la loupe sur la barre d’outils. Lorsque la barre d’outils ronde apparaît, cliquez sur vérifier et écarter l’étiquette arithmétique signifie montrer la moyenne en millimètres. Désélectionner le préop mandibule et choisir la mandibule postop.Sélectionnez ensuite la surface selon les instructions manuscrites. Cliquez sur les opérations, l’alignement, l’alignement principal et le meilleur ajustement local. Assurez-vous que seuls les condyles sont sélectionnés pour l’algorithme de superposition du logiciel.Sélectionnez tous les groupes CAO comme élément ciblé et prenez une distance maximale de 10 millimètres. Sélectionnez le preop mandibule, puis cliquez sur construire, pointer et point de surface pour déterminer les points virtuels sur le condyle supérieur, condyle postérieur, coin vertical, et coin horizontal. Ensuite, déterminez les points virtuels sur le postop mandibule en cliquant sur la construction, le point et le point de projection.Pour créer une ligne entre deux points virtuels, cliquez sur construire, ligne et ligne à deux points. Sélectionnez deux points sous éléments de construction. Cliquez ensuite créer et fermer.Pour créer un angle entre deux lignes, cliquez sur construire, angle, angle de deux directions. Sélectionnez la ligne 1 et la ligne 2. Cliquez ensuite créer et fermer.Utilisez ce processus pour déterminer les angles mandibulaires sagittal droit et gauche. Créez un plan midsagittal en cliquant sur les directions de construction, de plan, de plan et de visualisation. Sélectionnez deux points sur l’axe Z.Utilisez ce plan pour créer les angles coronal et axial. Semblable à l’étape précédente, créer un plan midsagittal pour le préop mandibule. Déterminez les mêmes angles mandibulaires sur la mandibule preop.Connectez les angles préop mandibules aux angles postop mandibules en sélectionnant un angle préop mandibule dans le menu explorateur. Cliquez ensuite sur la loupe, principe de mesure, lien vers l’élément réel. Sélectionnez l’angle postop mandibule correspondant et cliquez sur OK. En travaillant avec le fichier preop mandibule, sélectionnez le point du menu construire et créez un point virtuel par Control Left Clicking au milieu et en haut des vis de couverture des implants dentaires.Sélectionnez ensuite le point du menu construction et contrôlez le clic gauche au milieu et en haut des vis de couverture des implants dentaires dans le fichier postop mandibule. Cliquez à droite sur le premier implant dentaire dans le preop mandibule, puis cliquez sur le principe de mesure et le lien vers l’élément réel. Sélectionnez le même implant dentaire dans le postop mandibule et répétez ceci pour tous les implants dentaires.Cliquez sur vérifier et sélectionnez dXYZ pour afficher la distance en millimètres pour les implants dentaires. La reconstruction d’un défaut mandibulaire de classe III de James Brown a été évaluée avec le protocole présenté. Les déviations coronal, axiale, et sagittale d’angle mandibulaire et six distances dentaires d’implant XYZ ont été calculées.Cette ligne directrice s’applique à tous les différents types de classes de défaut mandibulaire selon la classification de James Brown et à tous les différents types de volets osseux et de méthodes de fixation. Actuellement, notre groupe mène une étude multicentrique mondiale pour valider cette ligne directrice dans une grande cohorte. Nous prévoyons présenter les premiers résultats à l’été 2020.

Research

JoVE Journal

Medicine

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Une tumeur modèle murin de stress chirurgical à explorer les mécanismes de l&#39;immunosuppression postopératoire et évaluer de nouvelles immunothérapies périopératoires

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Médecine

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