Tratamento de deformidades faciais utilizando planejamento 3D e impressão de implantes específicos para pacientes
Summary
À medida que a tecnologia se desenvolve e se torna mais fácil de usar, o planejamento das operações e guias cirúrgicos específicos do paciente e placas de fixação devem ser realizados pelo cirurgião. Apresentamos um protocolo para o planejamento 3D dos movimentos esqueléticos ortolináticos e o planejamento e impressão 3D de placas de fixação específicas do paciente e guias cirúrgicos.
Abstract
Os avanços tecnológicos no planejamento cirúrgico e implantes específicos do paciente estão em constante evolução. Pode-se adotar a tecnologia para alcançar melhores resultados, mesmo na mão menos experiente, ou continuar sem ela. À medida que a tecnologia se desenvolve e se torna mais fácil de usar, acreditamos que é hora de permitir ao cirurgião a opção de planejar suas operações e criar seus próprios guias cirúrgicos específicos do paciente e placas de fixação permitindo-lhe controle total sobre o processo. Apresentamos aqui um protocolo para o planejamento 3D da operação seguido de planejamento 3D e impressão de guias cirúrgicas e implantes de fixação específicos do paciente. Durante este processo, usamos dois softwares de design assistido por computador (CAD) comercial. Também utilizamos uma impressora de modelagem de deposição fundida para os guias cirúrgicos e uma impressora de sinterização a laser seletiva para os implantes de fixação especificamente do paciente de titânio. O processo inclui aquisição de imagem de tomografia computadorizada (TC), segmentação 3D do crânio e ossos faciais da tomografia computadorizada a partir da tomografia computadorizada, planejamento 3D do implante de fixação específica do paciente de acordo com a posição final dos ossos, planejamento 3D de guias cirúrgicas para realização de uma osteotomia precisa e preparação do osso para as placas de fixação, e impressão 3D das guias cirúrgicas e das placas de fixação específicas do paciente. As vantagens do método incluem controle total sobre a cirurgia, osteotomias planejadas e placas de fixação, redução significativa no preço, redução na duração da operação, desempenho superior e resultados altamente precisos. As limitações incluem a necessidade de dominar os programas CAD.
Introduction
A impressão 3D é um método aditivo baseado na colocação gradual de camadas de diferentes materiais, criando assim objetos 3D. Foi originalmente desenvolvido para prototipagem rápida e foi introduzido em 1984 por Charles Hull, que é considerado o inventor do método de estereolitografia baseado em camadas solidificantes de resina fotopolímera1. Os avanços tecnológicos no planejamento virtual de cirurgias e planejamento e impressão de implantes específicos para pacientes estão em constante evolução. As inovações surgem tanto no campo do software CAD (Computer Assisted Design, design assistido) quanto em tecnologias de impressão 3D2. Simultaneamente aos desenvolvimentos da tecnologia, o software e as impressoras tornam-se mais fáceis de usar. Isso reduz o tempo necessário para o planejamento e impressão e permite ao cirurgião a opção de planejar suas operações e criar guias cirúrgicos e placas de fixação específicas do próprio paciente em um campo que era exclusivamente um “playground” de um engenheiro. Esses desenvolvimentos também permitem que cirurgiões e engenheiros introduzam novas aplicações e projetos de implantes específicos do paciente3,4,5.
Uma dessas aplicações é o planejamento 3D de cirurgias ortoirônicas, seguido de planejamento 3D e impressão de guias cirúrgicos e placas de fixação específicas do paciente. Historicamente, cirurgias ortoirônicas foram planejadas usando articuladores. Foi utilizado um arco facial para registrar a relação da mandíbula superior com a articulação temporomandibular, posicionando assim os moldes do paciente no articulador. Posteriormente, os movimentos cirúrgicos foram realizados nos moldes e um wafer acrílico foi preparado para ajudar no posicionamento adequado das mandíbulas durante a cirurgia. Este método foi utilizado por muitos anos e ainda é usado atualmente pela maioria, mas a utilização da tomografia computadorizada de feixe de cone (TC) juntamente com scanners intra-orais e software CAD permitiu um planejamento preciso, poupando a necessidade de arcos ou moldes faciais e caminhando para a criação de wafers planejados digitalmente6. Este método reduziu a imprecisão da manipulação manual e das medidas, mas ainda apresentava falhas, incluindo o uso da mandíbula inferior instável como ponto de referência para o posicionamento da mandíbula superior e a falta de controle sobre o posicionamento vertical da mandíbula superior7. Assim, um novo método foi introduzido. Este método é chamado de cirurgia “waferless” e baseia-se no reposicionamento das mandíbulas anatomicamente usando guias de corte cirúrgicos e placas de titânio de fixação específicas do paciente8. Este método resolve as desvantagens do método de wafer digital descrito anteriormente. Descreveremos este método, que permite ao cirurgião total liberdade no planejamento dessas cirurgias de forma específica do paciente, com o mínimo de possíveis erros e imprecisões. Este método permite uma cirurgia “sem bola”, o que significa que não há necessidade de usar a mandíbula oposta como referência para reposicionar os ossos, diminuindo assim as imprecisões derivadas dessa dependência9.
Protocol
Representative Results
Discussion
O planejamento e impressão 3D é um dos métodos que mais evoluem rapidamente no campo cirúrgico. Não é apenas uma ferramenta promissora para o futuro, mas uma ferramenta prática usada hoje em dia para resultados cirúrgicos altamente precisos e soluções específicas para o paciente. Permite resultados altamente precisos e reduz a dependência da experiência do cirurgião10. Resolve muitas das desvantagens dos métodos cirúrgicos antigos anteriores, mas os custos atrasam a implementação…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nenhum financiamento foi recebido para este trabalho.
Materials
| Dolphin imaging software | Dolphin Imaging Systems LLC (Patterson Dental Supply, Inc) | 3D analysis and virtual planning of orthognathic surgeries | |
| Geomagic Freeform | 3D systems | Sculpted Engineering Design |
Referências
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