Name: a postoperative evaluation guideline for computer-assisted reconstruction of the mandible
Uploaded: 2020-01-28T12:30:00
Duration: 10 min 42 s
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Esta investigación no recibió ninguna subvención específica de agencias de financiación en los sectores público, comercial o sin fines de lucro.

El Comité de Revisión de la ética médica del Centro Médico Universitario de la VU (registrado en la Oficina de Protección de La Investigación Humana de los Estados Unidos [OHRP] como IRB00002991) confirmó que la Ley de Investigación Médica de Sujetos Humanos (OMM) no se aplica a este estudio. El número FWA asignado al Centro Médico de la Universidad VU es FWA00017598.
NOTA: Valide todos los pasos de este protocolo de forma independiente por dos observadores diferentes.
1. Imágenes del cráneo y del sitio del donante
<ol><li>Ejecute el escaneo pre y postoperatorio con un detector múltiple CT (MDCT), utilizando la misma configuración de la máquina y el escáner, con el espesor de la rebanada de parámetro (ST) establecido <1.25 mm. Realice la exploración MDCT postoperatoria dentro de las seis semanas después de la reconstrucción. NOTA: En caso de radioterapia adyuvante, utilice la primera exploración MDCT postoperatoria antes de la terapia.</li>
</ol>2. Clasificación del defecto mandibular
<ol><li>Clasificar el defecto mandibular según la clasificación de Brown et al.8.</li>
</ol>3. Segmentación de las imágenes DICOM de la tomografía computarizada postoperatoria
<ol><li>Abra el software médico 3D basado en imágenes (por ejemplo, Mimics inPrint 3.0). Haga clic en Archivo y Nuevo desde discoy, a continuación, se abrirá una ventana de carpeta. Seleccione la carpeta que contiene las imágenes DICOM del análisis CT postoperatorio que desea importar (seleccione toda la carpeta), elija el estudio correcto en la lista y haga clic en Convertir. Aparecerá una ventana para evaluar la orientación del cráneo.</li>
	<li>Cambie la orientación haciendo clic izquierdo en los caracteres de orientación; haga clic en Aceptar para validar.</li>
	<li>Realice el flujo de trabajo de segmentación de 5 pasos.<ol>
<li>Para crear roi, haga clic en la herramienta Umbral. Crear el ROI definiendo un umbral que contiene todos los vóxeles del hueso mandibular dentro de un cierto intervalo de valores grises, que es proporcional a la densidad del tejido óseo. Ajusta manualmente el rango de Hounsfield moviendo los dos controles deslizantes a la izquierda y a la derecha. Haga clic en el botón verde para validar la segmentación. NOTA: La herramienta de umbral permite al usuario seleccionar el hueso dentro de un rango de densidad, expresado en unidades Hounsfield. Después de este paso, aparece un nuevo ROI en la pestaña ROI y el software salta al segundo paso del flujo de trabajo.</li>
		<li>Para editar el ROI, elija la herramienta Aislar; haga clic en la mandíbula en la ventana gráfica 3D, que se aislará automáticamente del cráneo y se vuelve verde. Seleccione la opción Crear resultado en un nuevo ROI. Haga clic en el botón verde para validar el aislamiento y, posteriormente, desaparecer todas las estructuras no conectadas. Cambie el nombre del ROI ("Mandible Post-op"). NOTA: Opcionalmente, utilice la herramienta Lazo para eliminar la dispersión editando el ROI directamente en las imágenes o en la ventana gráfica 3D. Cuando la tomografía computarizada es de mala calidad, los cóndilos se pueden conectar al cráneo. En ese caso, haga clic en la herramienta Dividir, que pide al usuario que defina un primer plano y un fondo. Seleccione Primer plano y seleccione la mandíbula a fondo los golpes axiales o coronales. Seleccione Fondo y seleccione el maxilar y el cráneo a fondo los golpes axiales o coronales. La región correspondiente al primer plano se mantendrá en el ROI y se eliminará la región correspondiente con el fondo. Haga clic en el botón verde para validar.</li>
		<li>Cuando el ROI haya terminado y listo para convertirse en un modelo 3D, haga clic en el botón Agregar pieza de la barra de herramientas del flujo de trabajo. Haga clic en la herramienta Pieza sólida. Seleccione la pieza sólida Mandíbula postoperatoria y seleccione Desactivado en las opciones de Suavizado. Haga clic en el botón verde para validar.</li>
		<li>Cuando se construyen las piezas, el software pasa automáticamente al cuarto paso del flujo de trabajo: la pieza de edición. Con los contornos de las piezas creadas que se muestran en las imágenes, evalúe la precisión de las piezas. Omita la herramienta Suavizar.</li>
		<li>En el último paso del flujo de trabajo (preparar la impresión), seleccione la pieza Mandible Post-op en el menú de exportación, elija el directorio de salida, seleccione la escala 1,00 y haga clic en el botón verde para validar. NOTA: La parte "Mandible Post-op" ahora se exporta como un archivo . STL.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Orientación del eje XYZ
NOTA: El modelo STL preoperatorio incluye el cráneo, (neo)mandíbula, y los implantes dentales prácticamente planeados (si está previsto). Tenga en cuenta que la evaluación funciona más fácil con archivos STL separados del cráneo y el cráneo, pero todavía en posición fija entre sí. Cuando se fusionen el modelo preoperatorio de STL del cráneo y la mandíbula, utilice el software médico 3D (siguiendo los pasos descritos anteriormente) para separar la mandíbula del cráneo.
<ol><li>Abra el software de evaluación(Tabla de materiales). Arrastre el archivo STL preoperatorio (incluido el plan virtual) en la pantalla emergente.</li>
	<li>Determinar el plano de Frankfurt, el plano midsagittal y el nasion para una orientación uniforme del modelo STL preoperatorio del cráneo en el eje XYZ.<ol>
<li>Haga clic en Construir (Construir) Avión de la página de aire de los Plano de 3 puntos y cree un punto virtual mediante Ctrl + clic izquierdo tanto en la foramina acústica interna como en el margen infraorbital izquierdo (plano de Fráncfort)9. Haga clic en Crear y cerrar después de apuntar al modelo STL.</li>
		<li>Haga clic en Construir (Construir) Línea de la línea de la línea de Línea de 2 puntos y cree un punto virtual mediante Ctrl + clic izquierdo en el nasion y el basion (plano medio)10.</li>
		<li>Haga clic en Construir (Construir) Punto ? Apunte y cree un punto virtual mediante Ctrl + haga clic izquierdo en el nasion.</li>
		<li>Haga clic en Operaciones (Operations) Alineación principal ? Punto de línea deplano . Combine el parámetro real "Plano 1" con el parámetro nominal "Plano Z", el parámetro real "Línea 1" con el parámetro nominal "Línea Y" y el parámetro real "Punto 1" con el parámetro nominal "Sistema de coordenadas global". NOTA: Los modelos STL preoperatorios del cráneo y la mandíbula (neo)ahora se fijan al eje XYZ(Figura 1).</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Evaluación del volumen de los modelos de STL pre y postoperatorio
NOTA: Examine los modelos STL pre y postoperatorios sobre la similitud del volumen para descartar las imprecisiones de volumen entre los dos modelos tanto como sea posible, ya que pueden influir en las mediciones de precisión.
<ol><li>Seleccione el archivo STL de solo la mandíbula preoperatoria (neo) en Elementos reales, donde se muestran todas las "Mallas". Haga clic en Operaciones (Operations) CAD ? Malla real a CAD. Seleccione Nuevos datos CAD en el menú emergente, cambie el nombre del archivo (por ejemplo, "Mandible Pre-op") y haga clic en Aceptar. NOTA: El modelo de STL preoperatorio ahora es visible en Elementos nominales . CAD en el menú del explorador izquierdo.</li>
	<li>Arrastre el modelo STL postoperatorio al software (creado durante la sección 3 del protocolo). Cambie el nombre del archivo (por ejemplo, "Mandible Post-op"). Seleccione el archivo STL en Elementos reales en el menú del explorador izquierdo donde se muestran todas las "Meshes". Haga clic en Operaciones (Operations) Alineación ? Transformación de un solo elemento ? Alineación de 3 puntos.</li>
	<li>En el menú emergente, combine 3 "Puntos nominales" en el "Mandible Pre-op" (por ejemplo, esquina superior, horizontal y vertical del mandario) con 3 "Puntos reales" similares en el "Mandible Post-op" por ctrl + clic izquierdo. Validar con Aplicar y Cerrar. NOTA: Los modelos STL se superponen aproximadamente entre sí en función de estos 3 puntos de referencia. Esto acelerará los cálculos del software durante los siguientes pasos.</li>
	<li>Anule la selección de Mandible Pre-op y seleccione Mandible Post-op en el menú del explorador izquierdo. Haga clic en la herramienta Seleccionar/Deseleccionar en superficie en la barra de herramientas inferior. Seleccione una superficie en la mandíbula remanente tanto en los lados laterales como en los medios (no en contacto con el material de osteosíntesis).</li>
	<li>Haga clic en Operaciones (Operations) Alineación ? Alineación principal ? Local Best Fit. Seleccione Todos los grupos CAD como elemento de destino en el menú emergente. Tome una distancia máxima de 10.000 mm. Validar con Aplicar y Cerrar. NOTA: La parte seleccionada de la mandíbula remanente de la "Mandible Post-op" se superpondrá con precisión en la parte similar de la "Mandible Pre-op". Ahora ambos modelos están listos para la evaluación del volumen STL.</li>
	<li>Haga clic en la herramienta Seleccionar/Deseleccionar en superficie en la barra de herramientas inferior. Seleccione una superficie solo en el lado lateral dentro de la superficie del paso anterior. Haga clic en Inspección (Inspection) Comparación CAD (CAD Comparison) Comparación de superficie en real. Utilice una distancia máxima de 10,00 mm en el menú emergente y valide con OK.</li>
	<li>Desactive la visibilidad Dealternar de la mandíbula postoperatoria. Utilice la herramienta Seleccionar parche, haga clic con el botón izquierdo del suelo en la superficie seleccionada. Haga clic en la lupa de la barra de herramientas de arriba. Aparece una barra de herramientas redonda en la pantalla. Haga clic en Comprobar (Marcar) Se mostrará la media aritmética de la etiqueta de desviación y la media aritmética en mm (Figura 2).</li>
	<li>En caso de una media aritmética <0,5 mm, continúe con la sección 6 de este protocolo. En caso de una media aritmética >0,5 mm, repita la segmentación de CT postoperatorio (archivo DICOM) en el software médico 3D ajustando los valores umbral. Repita la segmentación y la superposición hasta que se alcance una media aritmética <0,5 mm. NOTA: Los dos volúmenes STL ya están listos para comparaciones de precisión válidas.</li>
</ol>6. Superposición de los procesos de códylar
<ol><li>Anule la selección de Mandible Pre-op y seleccione Mandible Post-op en el menú del explorador izquierdo. Haga clic en la herramienta Seleccionar/Deseleccionar en superficie en la barra de herramientas inferior. Seleccione todas las superficies de ambos cóndilos dibujando planos (lado lateral y medial) desde el punto más caudal de la incisura mandibulae (muesca mandibular) perpendicular al borde posterior del borde entre el cóndilo y la esquina vertical.</li>
	<li>Haga clic en Operaciones (Operations) Alineación ? Alineación principal ? Local Best Fit. Seleccione Todos los grupos CAD como elemento de destino en el menú emergente. Tome una distancia máxima de 10.000 mm. Validar con Aplicar y Cerrar. NOTA: Los cóndilos seleccionados del "Mandible Post-op" se superpondrán con precisión en los cóndilos de la "Mandible Pre-op"(Figura 3).</li>
</ol>7. Cálculo de los ángulos mandibular coronal, axial y sagital
NOTA: La identificación de los puntos de referencia óseos se realiza por separado en los modelos STL "Mandible Pre-op" y "Mandible Post-op". Anule la selección de la Mandible Post-op mientras identifica los puntos de referencia óseos en la "Mandible Pre-op", y viceversa.
<ol><li>Seleccione Mandible Pre-op en el menú del explorador izquierdo. Haga clic en Construir (Construir) Punto ? Punto de superficie para determinar puntos virtuales en el cóndilo superior (CS), cóndilo posterior (CP), esquina vertical (VC) y esquina horizontal (HC) según la clasificación de Brown et al.8.</li>
	<li>Seleccione Mandible Post-op en el menú del explorador izquierdo. Haga clic en Construir (Construir) Punto ? Punto de proyección para determinar puntos virtuales en el CS, CP, VC y HC de acuerdo con la clasificación de Brown et al.8. NOTA: Para defectos de clase Brown Ic, IIc o IVc, determine puntos virtuales en la parte superior y posterior del segmento vertical del injerto óseo o el cóndilo de titanio/prótesis. Si la resección mandibular incluye una o más esquinas, seleccione el punto más inferior del plano osteotomía entre los dos segmentos del injerto óseo. Cuando la resección mandibular incluya sólo la mitad de una esquina horizontal o vertical (mandíbula remanente junto a un segmento de injerto óseo), determine un punto virtual en el segmento del injerto óseo en la parte más inferior del plano osteotomía. En el caso de un defecto mandibular de clase marrón I, determinar un punto virtual en la parte más anterior e inferior del segmento horizontal del injerto óseo y considerar este punto virtual como la esquina horizontal. En caso de osteotomías (extra) fuera de la esquina vertical u horizontal anatómica, determine la osteotomía más cercana a estas esquinas como esquina vertical u horizontal.</li>
	<li>Para crear una línea entre 2 puntos virtuales, haga clic en Construir . Línea de la línea de la línea de Línea de 2 puntos. Seleccione 2 puntos en elementos de construcción en el menú emergente para conectarlos con una línea. Haga clic en Crear y cerrar.</li>
	<li>Cree un plano midsagittal tanto en mandible Pre-op como en Mandible Post-op haciendo clic en Construir . Avión de la página de aire de los Plano en direcciones de visualización. Seleccione 2 puntos en el eje Z.</li>
	<li>Para crear un ángulo entre 2 líneas, o entre una línea y un plano, haga clic en Construir . Angulo ? 2-Direcciones De ángulo. Posteriormente, seleccione Línea 1y Línea/Plano 2 en el menú emergente. Haga clic en Crear y cerrar.</li>
	<li>Conecte todos los ángulos de la operación previa de mandible a los ángulos postoperatorio de la mandíbula seleccionando un ángulo de preoperatoria de mandíbula en el menú del explorador y, a continuación, haga clic en Lupa . Principio de Medición (Measuring Principle) Enlace al elemento real. Seleccione el ángulo posterior a la operación de mandible correspondiente y haga clic en Aceptar.</li>
	<li>Con este conocimiento, determine los ángulos mandibular coronal derecha e izquierda entre las líneas de CS a VC y la línea midsagittal (ML).<ol>
<li>Determinar los ángulos mandibulares axiales derecho e izquierdo entre las líneas de VC a HC y ML.</li>
		<li>Determine los ángulos mandibulars sagital entre las líneas de CP a VC y las líneas de VC a HC.</li>
		<li>Calcular e informar de las desviaciones en grados (o) entre los ángulos postoperatorios y los ángulos planificados virtuales.</li>
	</ol>
</li>
</ol>8. Cálculo de las desviaciones XYZ y distancia XYZ de los implantes dentales prácticamente planificados
NOTA: Utilice el diámetro y la altura correctos del implante dental (incluido el tornillo de cubierta) durante la planificación preoperatoria para una comparación correcta.
<ol><li>Haga clic en Construir (Construir) Punto ? Apunte y cree un punto virtual usando Ctrl + clic izquierdo en el centro y la parte superior de los tornillos de cubierta de los implantes dentales en el archivo Mandible Pre-op.</li>
	<li>Haga clic en Construir (Construir) Punto ? Surface Point y cree un punto virtual con Ctrl + clic izquierdo en el centro y la parte superior de los tornillos de cubierta de los implantes dentales en el archivo Mandible Post-op.</li>
	<li>Haga clic con el botón derecho del ratón en el primer implante dental en la mandible Pre-op. Haga clic en Principio de medición ( Measuring Principle) Enlace al elemento real. Seleccione el mismo implante dental de la mandíbula postoperatoria. Repita este procedimiento para todos los implantes dentales.</li>
	<li>Seleccione todos los puntos de los implantes dentales en los archivos Mandible Pre-op y Mandible Post-op en el menú del explorador izquierdo. Haga clic en la lupa de la barra de herramientas de arriba. Aparece una barra de herramientas redonda en la pantalla. Haga clic en Comprobar y seleccione dXYZ para mostrar la distancia XYZ en mm por implante dental utilizando la fórmula: <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. 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Los autores no tienen nada que revelar.

Esta directriz de evaluación postoperatoria tiene como objetivo facilitar una mayor uniformidad del análisis de precisión de las reconstrucciones mandibulares asistidas por computadora. El enfoque se centra en cuatro componentes que determinan el éxito de la reconstrucción mandibular: (1) la posición de ambos cóndilos, (2) los ángulos de los planos de osteotomía, (3) el tamaño, la posición y la fijación de los segmentos del injerto óseo, y (4) la posición del dental guiado implantes (si se realizan de forma inmediata e se incluyen en la planificación virtual).
En el primer paso de nuestro protocolo propuesto, recomendamos la exploración MDCT para imágenes pre y postoperatorias, ya que la calidad de las imágenes de TC afecta a la precisión del volumen de los modelos STL segmentados. Las mayores desviaciones de volumen se encuentran en los modelos STL segmentados fuera del escáner de tomografía computarizada de haz de cono (CBCT) DICOM datos11. Estas desviaciones de volumen influyen en la precisión y el ajuste de las plantillas y guías impresas en 3D, y por lo tanto también influyen en las mediciones de precisión postoperatorias entre los modelos STL pre y postoperatorios. Por lo tanto, recomendamos el uso de escáneres MDCT en imágenes pre y postoperatorias para la reconstrucción mandibular mediante CAS. El espesor del corte es el factor más influyente en la precisión del volumen STL y debe establecerse <1,25 mm. Un mayor espesor de la rebanada produce pérdida de detalle en los modelos STL y afecta a las mediciones de precisión12,13. Una revisión sistemática publicada recientemente sobre la precisión en la reconstrucción mandibular utilizando CAS mostró una mala descripción en la sección de materiales y métodos de los parámetros del escáner CT utilizados por los autores5. En nuestra opinión, los estudios CAS siempre deben especificar el tipo y los parámetros de las modalidades de imagen pre y postoperatoria en la sección de materiales y métodos. Con el fin de evitar cambios a largo plazo en el volumen, la forma y la posición de los segmentos del injerto óseo, la exploración MDCT postoperatoria debe realizarse dentro de las seis semanas posteriores a la reconstrucción14. En caso de radioterapia adyuvante, utilice la primera exploración MDCT postoperatoria antes de la terapia para evitar la patología relacionada con la radiación en el hueso mandibular15.
La clasificación de los defectos mandibulares es necesaria para comparar las reconstrucciones con una complejidad similar. En 2016, Brown yotros 8 propusieron una clasificación de defectos mandibulares que describía cuatro clases, con una relación entre el número de clase y la complejidad de la reconstrucción. La alineación de los modelos STL pre y postoperatorios en el software CAS para evaluar la precisión de la reconstrucción introduce algunas dificultades. La herramienta de software de superposición mueve una parte seleccionada de un modelo STL (el origen) para que coincida mejor con una parte fija de un modelo STL (la referencia) mediante un algoritmo iterativo de punto cercano. Sin embargo, la superposición de toda la mandíbula (neo) es inexacta debido a la dispersión de la(s) placa(s) de reconstrucción, lo que conducirá a cambios de toda la reconstrucción, sin representar la posición clínica postoperatoria de la mandíbula16. El mismo problema se introduce mientras se superponen partes aisladas de la reconstrucción17. La superposición de la mandíbula, incluyendo el maxilar y el cráneo, es inexacta porque la apertura de la boca siempre será diferente durante el escaneo pre y postoperatorio. Por lo tanto, para evaluar la posición postoperatoria de la (neo)mandíbula decidimos crear ángulos mandibulares (pioneros por De Maesschalck et al.18) en modelos STL pre y postoperatorios por separado para evitar los problemas de superposición. Sin embargo, para evaluar las posiciones del implante dental necesitábamos necesariamente alinear ambos modelos, utilizando la herramienta de software de superposición. Para alinear los modelos STL pre y postoperatorios con el enfoque más cercano a la relación intermaxilar postoperatoria clínica, creemos que la superposición de sólo ambos procesos condilares es el método más factible, estandarizado y reproducible. Aunque la posición postoperatoria de ambos cóndilos puede verse afectada por una reconstrucción neomandable inexacta, la relación intermaxilar se adaptará a la línea media y, por lo tanto, promediará la posición de ambos cóndilos alrededor del plano midsagittal19. En nuestro protocolo, sólo el modelo STL preoperatorio se fija rápidamente al eje XYZ utilizando una herramienta de punto de línea plana en el software CAS, que representa un punto de referencia a partir del cual se pueden determinar las desviaciones postoperatorias de los implantes dentales. La posición fija del cráneo en el eje XYZ puede dar lugar a pequeñas diferencias cefalométricas entre los casos. Sin embargo, esto no tiene ninguna influencia en las mediciones de implantes dentales, ya que no tiene consecuencias para la distancia XYZ en mm entre posiciones de implante dental cuando el modelo 3D postoperatorio se superpone al modelo 3D preoperatorio fijo con sólo ambos cóndilos seleccionados para el algoritmo de punto más cercano iterativo.
Como se describió anteriormente, De Maesschalck et al.18 fue pionero en un método de evaluación para la precisión del tejido duro de la reconstrucción mandibular utilizando CAS, evitando la necesidad de determinación del plano de osteotomía y eludiendo el uso de una herramienta de superposición. La desventaja más grave de este método es que no pudo especificar el método utilizado para determinar el plano midsagittal, que debe ser estandarizado y reproducible. Además, no se incluyen implantes dentales prácticamente planificados y falta una diferenciación entre la complejidad de las reconstrucciones mandibulares. Incluimos la evaluación de las posiciones postoperatorias de los implantes dentales prácticamente planificados en nuestro protocolo porque es probable que aumente el número de autores que aplican implantes dentales guiados en el futuro. En 2016, Schepers y otros20 propusieron un excelente método de evaluación postoperatoria para implantes dentales prácticamente planificados en reconstrucción mandibular utilizando CAS midiendo la desviación del punto central (mm) y la desviación angular (o) por implante dental. La principal limitación de este método es la cantidad de mediciones por implante que disminuye la viabilidad y resulta en la pérdida de visión general de la precisión de toda la reconstrucción. Proponemos un método más simplificado determinando un número recapitulatorio por implante dental midiendo la distancia XYZ (dXYZ en mm). Con respecto a la rehabilitación dental, la posición del cuello del implante dental es decisiva para futuras prótesis. Por lo tanto, nuestro protocolo de evaluación recomienda crear puntos virtuales en el cuello de los implantes dentales en los modelos STL pre y postoperatorios. Para mantener factible la evaluación de los implantes dentales, decidimos omitir las mediciones de desviación angular, ya que las desviaciones angulares de hasta 15o se pueden corregir con pilares de implantes en ángulo.
Nuestra directriz propuesta es aplicable para todo tipo de sitios de donantes y permite diferentes posibilidades de fijación del injerto óseo. Además, la dispersión por TC de las piezas de fijación de metal en la imagen postoperatoria no influirá en las mediciones de la directriz5. En esta guía de evaluación, usamos Mimics inPrint 3.0 y GOM Inspect Professional 2019. Sin embargo, el protocolo describe las herramientas de software que están disponibles en todos los paquetes de software CAS. Esta directriz tiene como objetivo contribuir a un enfoque mucho más estandarizado y uniforme para objetifidar las relaciones entre la precisión y todos los enfoques diferentes durante las fases cas. Hay abundante margen para seguir avanzando en la determinación de desviaciones aceptables del ángulo mandibular por clase Brown, su relación con las posiciones postoperatorias de implantes dentales prácticamente planificados, y las desviaciones aceptables de implantes dentales (dXYZ) para futuras prótesis. Actualmente, nuestro departamento está llevando a cabo un estudio multicéntrico para validar esta directriz en una gran cohorte, que también tiene en cuenta todas las variables antes mencionadas.

La cirugía asistida por ordenador (CAS) en cirugía reconstructiva implica cuatro fases consecutivas: una fase de planificación virtual, una fase de modelado tridimensional (3D), una fase quirúrgica y una fase de evaluación postoperatoria1. La fase de planificación comienza con la obtención de una tomografía computarizada craneofacial (TC) y una tomografía computarizada o angiografía por TC (TC) del sitio del donante. Diversos tipos de tejido corresponden a una cantidad de atenuación de rayos X, lo que conduce a vóxores de exploración con un valor de gris específico oscilado según unidades Hounsfield (HU) (hueso humano [+1000 HU], agua [0 HU] y aire [-1000 HU]). Estas imágenes se almacenan en formato de archivo Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM). Al seleccionar las regiones de interés (ROI) en el software de segmentación, se pueden generar modelos 3D2. La técnica de segmentación más popular y factible es el umbral: los vóxeles por encima de un valor de umbral de HU seleccionado están incluidos en el ROI. Estos vóxeles se convierten posteriormente en modelos 3D en el formato de archivo Dessellation Language Estándar (STL)3, y se cargan en el software CAS para planificar las osteotomías y diseñar dispositivos 3D4. Durante la fase de modelado, los dispositivos diseñados se imprimen y esterilizan en 3D, seguidos de la fase quirúrgica. La fase final de evaluación consiste en una tomografía computarizada postoperatoria del cráneo del paciente, seguida de un análisis de precisión que compara el resultado postoperatorio con el plan virtual preoperatorio.
Nuestra revisión sistemática publicada recientemente con respecto a la precisión de las reconstrucciones mandibularasistidas asistidas por computadora mostró heterogeneidad en la adquisición de imágenes, clasificación de defectos mandibulares y metodologías de evaluación. Esta heterogeneidad limita las comparaciones válidas de los resultados de precisión de tejido duro postoperatorios entre los estudios5. La estandarización de las fases CAS en el proceso de reconstrucción mandibular es importante gracias a la nueva regulación de dispositivos médicos de la Unión Europea (MDR), que exige la certificación Conformité Européenne (CE) para todos los diferentes procesos CAS, y que estará operativa a partir de la primavera de 20206. Aquí, presentamos una guía de evaluación práctica, factible y reproducible para reconstrucciones asistidas por computadora de la mandíbula con el fin de crear uniformidad entre los estudios relativos a la evaluación de la precisión postoperatoria. Este protocolo continúa y especifica una publicación anterior de esta directriz de evaluación7,que actualmente se está probando en un gran estudio de cohortes multicéntricos en el que se analizarán todos los diferentes tipos de reconstrucciones mandibulares para su precisión con el objetivo de descubrir rangos de resultados tolerables en cuanto a funcionalidad.

<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

Las comparaciones válidas de los resultados de precisión postoperatoria en la reconstrucción asistida por computadora de la mandíbula son difíciles debido a la heterogeneidad en las modalidades de imagen, la clasificación de defectos mandibulares y las metodologías de evaluación entre estudios. Esta directriz utiliza un enfoque paso a paso que guía el proceso de toma de imágenes, la clasificación de defectos mandibulares y la evaluación del volumen de modelos tridimensionales (3D), después de lo cual se puede realizar un método de evaluación de precisión cuantitativa legitimado entre la situación clínica postoperatoria y el plan virtual preoperatorio. Los cóndilos y las esquinas verticales y horizontales de la mandíbula se utilizan como puntos de referencia óseos para definir líneas virtuales en el software de cirugía asistida por ordenador (CAS). Entre estas líneas se calculan los ángulos mandibular axial, coronal y sagital en los modelos 3D pre y postoperatorios de la mandíbula (neo) y posteriormente se calculan las desviaciones. Al superponer el modelo 3D postoperatorio al modelo 3D preoperatorio prácticamente planificado, que se fija al eje XYZ, se puede calcular la desviación entre las posiciones de implante sorctoso prácticamente planificadas antes y después de la postoperatoria. Este protocolo continúa y especifica una publicación anterior de esta directriz de evaluación.

Un defecto mandibular de Clase III de James Brown fue reconstruido en nuestro departamento con la solapa libre de peroné como sitio de donante. La colocación directa guiada de implantes dentales se realizó con el uso de una guía de corte de peroné que también incluía guías de implantes dentales. La reconstrucción se evaluó con la directriz presentada. Se calcularon e informaron las desviaciones del ángulo mandibular coronal, axial y sagital (o) y seis distancias XYZ de implantes dentales (mm)(Figura 4 y Figura 5).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60363/60363fig1.jpg"> Figura 1: Orientación uniforme del modelo STL preoperatorio del cráneo en el eje XYZ con el plano de Frankfurt proyectado al eje Z (línea roja), el plano midsagittal proyectado al eje Y (línea verde) y el nasion proyectado al eje X (línea azul). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60363/60363fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60363/60363fig2.jpg"> Figura 2: Una parte del lado derecho de la mandíbula (sin la implicación del material osteosíntesis que causa dispersión) del modelo STL preoperatorio prácticamente planificado se superpone al modelo STL postoperatorio. Posteriormente, el software CAS se utiliza para calcular la media aritmética. La desviación de 0,02 mm entre ambos volúmenes de este ejemplo se encuentra dentro de la norma (<0,5 mm) para continuar con el siguiente paso de la directriz de evaluación. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60363/60363fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60363/60363fig3.jpg"> Figura 3: Superposición del modelo STL postoperatorio (gris) en el modelo STL preoperatorio, revisado al plan virtual (azul). Solo se seleccionan ambos procesos condylar para el algoritmo iterativo de punto más cercano (rojo). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60363/60363fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60363/60363fig4a.jpg"> Figura 4: Reconstrucción de un defecto Brown clase III utilizando la solapa libre de peroné como sitio de donante. En este ejemplo, seis implantes dentales prácticamente planificados se colocan principalmente durante la reconstrucción utilizando una guía 3D. Los ángulos coronal, axial y sagital se calculan tanto en el modelo 3D preoperatorio prácticamente planificado como en el modelo 3D postoperatorio. Se muestran las desviaciones entre los ángulos en grados. CS, cóndilo superior; CP, cóndor posterior; VC, esquina vertical; HC, esquina horizontal; ML, línea midsagittal; FFF, colgajo libre de peroné. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60363/60363fig4large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60363/60363fig5.jpg"> Figura 5: Desviaciones del implante dental en los ejes X, Y y Z y la distancia XYZ (dXYZ) de los seis implantes dentales colocados guiados. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60363/60363fig5large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

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

Aquí, proponemos una guía de evaluación práctica, factible y reproducible para la reconstrucción asistida por ordenador de la mandíbula con el fin de crear uniformidad entre los estudios relativos a la evaluación de la precisión postoperatoria. Este protocolo continúa y especifica una publicación anterior de esta directriz de evaluación.

Una Guía de Evaluación Postoperatoria para la Reconstrucción Asistida por Computadora de la Mandíbula

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

En una revisión sistemática publicada recientemente, analizamos estudios que evaluaron la precisión de las reconstrucciones asistidas por computadora de la mandíbula. Debido a la falta de uniformidad en las metodologías de planificación y evaluación, la capacidad de comparar los resultados postoperatorios fue limitada. Por lo tanto, propusimos una directriz de evaluación práctica, factible y reproducible.Con esta directriz, nuestro objetivo es crear uniformidad entre estudios futuros sobre la evaluación de la precisión postoperatoria. Creemos que hay mucho espacio para un mayor progreso en la determinación de rangos de resultados tolerables con respecto a las desviaciones de ángulo mandibular aceptables y con respecto a las desviaciones de los implantes dentales virtualmente planeados en relación con futuras prótesis. El procedimiento será demostrado por Lars Leeuwrik, un estudiante de odontología y miembro de nuestro grupo de investigación de reconstrucción oral.Comience abriendo el software médico 3D basado en imágenes. Haga clic en archivo y nuevo desde el disco. A continuación, seleccione la carpeta que contiene las imágenes DICOM del análisis postoperatorio.Elija el estudio de la lista y haga clic en Convertir. Aparecerá una ventana para evaluar la orientación del cráneo. Cambie la orientación haciendo clic izquierdo en los caracteres de orientación.A continuación, haga clic en Aceptar para validar. Para crear un ROI, haga clic en la herramienta de umbral y defina un umbral que contenga todos los vóxeles del hueso mandibular con un cierto intervalo de valor gris. Ajuste manualmente la gama Hounsfield.A continuación, haga clic en el botón verde para validar la segmentación. Para editar el ROI, elija la herramienta de aislamiento. A continuación, haga clic en la mandíbula en el punto de vista 3D.Seleccione crear resultado en un nuevo ROI y haga clic en el botón verde para validar el aislamiento que hará que todas las estructuras no conectadas desaparezcan. Cuando finalice el ROI, haga clic en el botón Agregar pieza de la barra de herramientas del flujo de trabajo. A continuación, haga clic en la herramienta de pieza sólida, seleccione el postopdo de la mandíbula y seleccione en las opciones de suavizado.Haga clic en el botón verde para validar. Por último, en el menú de exportación, seleccione la parte de postopción de mandible, elija el directorio de salida y utilice la escala estándar. Haga clic en la marca de verificación verde para validar.Para determinar el plano de Frankfurt, el plano midsagittal y el nasion para una orientación uniforme del modelo preoperatorio STL del cráneo, abra el software de evaluación y arrastre el archivo STL preoperatorio a la pantalla emergente. Haga clic en construir, plano y plano de tres puntos y cree un punto virtual mediante Control Left Click en el foramina acústico interno y el margen infraorbital izquierdo. A continuación, haga clic en crear y cerrar.A continuación, seleccione la línea y la línea de dos puntos en el menú de construcción y cree un punto virtual haciendo clic izquierdo en el nasion y el bastión. Por último, seleccione punto y Control izquierdo Haga clic en el nasion. Haga clic en operaciones, alineación principal y punto de línea de plano y designe el plano de parámetro uno al plano de parámetro nominal Z, la línea uno a la línea Y y 0,1 al sistema de coordenadas global.Seleccione el archivo STL de la mandíbula preoperatoria. A continuación, haga clic en operaciones, CAD y malla real para CAD. Seleccione los nuevos datos CAD en el menú emergente y cambie el nombre del archivo.Arrastre el modelo STL postoperatorio al software, cambie el nombre del archivo y seleccione el archivo STL en elementos reales en el menú del explorador izquierdo bajo mallas. Haga clic en operaciones y defina el maestro real. A continuación, haga clic en operaciones, alineación, transformación de un solo elemento y alineación de tres puntos.En el menú emergente, combine los tres puntos nominales en el preopción de la mandíbula con tres puntos reales similares en el postopdo de la mandíbula mediante Control de clic izquierdo. A continuación, seleccione aplicar y cerrar. Anule la selección del preopción de la mandíbula y seleccione el postopdo de la mandíbula en el menú del explorador izquierdo.Utilice la herramienta Seleccionar/deseleccionar en superficie para seleccionar una superficie en la mandíbula remanente tanto en los lados laterales como en los laterales. Haga clic en operaciones, alineación, alineación principal y ajuste más local. Seleccione todos los grupos CAD como elemento de destino y establezca una distancia máxima de 10 milímetros.A continuación, haga clic en la herramienta Seleccionar/deseleccionar en superficie y seleccione una superficie solo en el lado lateral dentro de la superficie seleccionada en el paso anterior. Haga clic en Inspección, Comparación CAD y Comparación de superficies en real. En el menú emergente, establezca una distancia máxima de 10 milímetros y haga clic en Aceptar. Desactive la visibilidad de alternancia del postoperos de la mandíbula.Utilice la herramienta seleccionar parche, haga clic izquierdo en la superficie y, a continuación, haga clic en la lupa de la barra de herramientas. Cuando aparezca la barra de herramientas redonda, haga clic en la media aritmética de la etiqueta de comprobación y desviación para mostrar la media en milímetros. Anule la selección del preopible de la mandíbula y seleccione el postopo de la mandíbula.A continuación, seleccione la superficie según las instrucciones del manuscrito. Haga clic en operaciones, alineación, alineación principal y ajuste más local. Asegúrese de que solo se seleccionan ambos condilos para el algoritmo de superposición del software.Seleccione todos los grupos CAD como el elemento de destino y tome una distancia máxima de 10 milímetros. Seleccione el preopción de la mandíbula y, a continuación, haga clic en construcción, punto y punto de superficie para determinar los puntos virtuales en el cóndyle superior, cóndí posterior, esquina vertical y esquina horizontal. A continuación, determine los puntos virtuales en el postopdo de la mandíbula haciendo clic en la construcción, el punto y el punto de proyección.Para crear una línea entre dos puntos virtuales, haga clic en construir, línea y línea de dos puntos. Seleccione dos puntos en elementos de construcción. A continuación, haga clic en crear y cerrar.Para crear un ángulo entre dos líneas, haga clic en construir, ángulo, ángulo de dos direcciones. Seleccione la línea uno y la línea dos. A continuación, haga clic en crear y cerrar.Utilice este proceso para determinar los ángulos mandibulares sagitales derecho e izquierdo. Cree un plano midsagittal haciendo clic en las direcciones de construcción, plano, plano y visualización. Seleccione dos puntos en el eje Z.Utilice este plano para crear los ángulos coronal y axial. De forma similar al paso anterior, cree un plano midsagittal para el preplano de la mandíbula. Determine los mismos ángulos mandibulares en el preopción de la mandíbula.Conecte los ángulos de preopción de la mandíbula a los ángulos de postopción de la mandíbula seleccionando un ángulo de preopción de la mandíbula en el menú del explorador. A continuación, haga clic en la lupa, el principio de medición, el enlace al elemento real. Seleccione el ángulo de postopción de mandíbula correspondiente y haga clic en Aceptar. Trabajando con el archivo de preopción de la mandíbula, seleccione el punto del menú de construcción y cree un punto virtual mediante Control Left Clicking en el centro y la parte superior de los tornillos de la cubierta de los implantes dentales.A continuación, seleccione el punto en el menú de construcción y Control izquierdo Haga clic en el centro y la parte superior de los tornillos de la cubierta de los implantes dentales en el archivo de postopción de la mandíbula. Haga clic con el botón derecho en el primer implante dental en el preopción de la mandíbula, luego haga clic en el principio de medición y vincule al elemento real. Seleccione el mismo implante dental en el postopdo de la mandíbula y repita esto para todos los implantes dentales.Haga clic en comprobar y seleccione dXYZ para mostrar la distancia en milímetros para los implantes dentales. La reconstrucción de un defecto mandibular james Brown clase III fue evaluada con el protocolo presentado. Se calcularon las desviaciones del ángulo mandibular coronal, axial y sagital y seis distancias XYZ de implante dental.Esta directriz es aplicable a todos los diferentes tipos de clases de defectos mandibulares según la clasificación de James Brown y a todos los diferentes tipos de colgajos óseos y métodos de fijación. Actualmente, nuestro grupo está llevando a cabo un estudio multicéntrtil global para validar esta directriz en una gran cohorte. Esperamos presentar los primeros resultados en el verano de 2020.

Research

JoVE Journal

Medicine

A Mouse Tumor Model of Surgical Stress to Explore the Mechanisms of Postoperative Immunosuppression and Evaluate Novel Perioperative Immunotherapies

Un modelo de tumor de Estrés quirúrgico para explorar los mecanismos de inmunosupresión postoperatoria y Evaluar Novel perioperatorias Inmunoterapias Ratón

Surgical resection is an essential treatment for most cancer patients, but surgery induces dysfunction in the immune system and this has been linked to ...

Investigación

Medicina

Accuracy in Dental Medicine, A New Way to Measure Trueness and Precision

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We evaluated a magnetic resonance venography (MRV) approach with gadofosveset to quantify total thrombus volume changes as the principal criterion for ...

A Pipeline for 3D Multimodality Image Integration and Computer-assisted Planning in Epilepsy Surgery

Una tubería de multimodalidad 3D Image Integración y Planificación asistida por ordenador en la cirugía de la epilepsia

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