L'impression 3D et la chirurgie virtuelle aident à réparer les dommages au visage du patient

L'impression 3D et la chirurgie virtuelle aident à réparer les dommages au visage du patient

Les guides chirurgicaux imprimés en 3D et la planification chirurgicale virtuelle (VSP) ont été utilisés dans de nombreux types de procédures, telles que le remplacement du genou, la chirurgie de la colonne vertébrale et la reconstruction des parois thoraciques et des visages. Mais lorsqu'il s'agit de reconstruire des déformations maxillo-faciales complexes, ce type de technologie assistée par ordinateur est beaucoup plus souvent utilisé pour la reconstruction osseuse que pour les tissus mous. Une équipe de chercheurs de l'Université du Michigan a publié un article intitulé «Using a 3D Printed« Phantom of the Opera »Soft Tissue Surgical Guide for Complex Facial Reconstruction», sur leur travail utilisant des guides VSP et imprimés en 3D pour aider un patient souffrant d'un complexe complexe. dommages aux tissus causés par une blessure par balle.

«Dans les blessures balistiques, il y a souvent des dommages défigurants aux tissus mous, la destruction des repères anatomiques faisant de la reconstruction satisfaisante des tissus mous un défi unique», déclare le résumé. «En combinant des modèles chirurgicaux tangibles et un jugement esthétique dans une équipe, il est possible d'optimiser l'efficacité et la précision de la reconstruction des tissus mous dans le cadre de déformations faciales complexes.

Les blessures balistiques du visage sont extrêmement difficiles à reconstruire, car les tissus osseux et mous sont endommagés, et souvent il y a aussi des brûlures et des contaminations tissulaires. Pour leur étude, les chercheurs ont présenté un cas intégrant la VSP, les guides chirurgicaux imprimés en 3D et l'anaplastologie – une branche de la médecine traitant de la rééducation prothétique d'un emplacement anatomiquement critique absent, défiguré ou malformé du visage ou du corps – pour fournir un Patiente de 19 ans avec «amélioration de la symétrie faciale et de l'accommodation de la prothèse orbitaire».

Photographie préopératoire d'une femme de 19 ans ayant des antécédents de blessure au visage, état post débridement, ORIF de fractures faciales, énucléation du globe gauche. Les flèches indiquent les fistules antropéranées.

Initialement, le patient s'est rendu dans un autre établissement, présentant des blessures faciales majeures telles qu'une rupture du globe gauche et des fractures des orbites bilatérales, des zygomes, du maxillaire, des os nasaux et du septum. Pendant son séjour, elle a subi une trachéotomie et «plusieurs lavages du visage», ses fractures ont été réparées et son œil gauche énucléé. Malheureusement, elle a développé par la suite des «fistules antro-cutanées douloureuses dans les régions malaires bilatérales» et a été transférée au centre de l'U Mich pour une chirurgie reconstructrice plus poussée.

L'équipe a utilisé un «transfert tissulaire gratuit» pour reconstruire toutes les plaies faciales de la patiente, ce qui ferait fermer la fistule et aiderait à reconstituer ses tissus mous. Bien que cela ait aidé à soulager sa douleur, cela a malheureusement alourdi le côté gauche de son visage, ce qui, associé à la gravité, a provoqué une asymétrie majeure. Ils sont donc passés du contrôle de la plaie à la «restauration de ses contours faciaux» et à l'obtention d'une prothèse orbitaire.

Patient après reconstruction par lambeau myocutané du latissimus dorsi, avec asymétrie faciale importante.

Ils ont associé la technologie de mise en miroir VSP aux dimensions de la prothèse proposée pour imprimer en 3D des guides chirurgicaux personnalisés pour faciliter «la réduction et la remise en suspension précises des tissus mous malaires gauches et de la périorbita». Les chercheurs ont utilisé Materialise Mimics pour isoler l'anatomie des tissus osseux et mous, puis ont importé l'image dans 3Matic pour créer un modèle clair. Des mesures qualitatives et des mesures quantitatives ont été utilisées pour trouver «un plan de symétrie sagittal» sur lequel la partie non affectée du visage du patient était reflétée sur le côté gauche.

«La forme de la sphère orbitale gauche résultante a été adaptée aux dimensions spécifiques du prototype de prothèse orbitale fournie par notre anaplastologue», ont-ils écrit.

Illustration de la technique de mise en miroir pour obtenir une symétrie faciale et création de l'orbite gauche idéale en utilisant les données du côté non affecté du patient et les spécifications de la prothèse orbitale prévue. (Materialise Mimics Innovation Suite; Belgique).

La patiente a approuvé les images virtuelles pour sa reconstruction planifiée, et un guide personnalisé a été imprimé en 3D pour la «partie de réduction orbitale gauche de la chirurgie», et un autre a été conçu pour la «chirurgie de remodelage et de suspension du malaire gauche». Si vous connaissez la comédie musicale «Le fantôme de l'opéra», ce deuxième guide chirurgical imprimé en 3D ressemble au masque que porte le fantôme lui-même.

«Afin de maximiser l'utilisation des guides en peropératoire, 2 poteaux ont été ajoutés à la surface externe du guide orbital, et 2 fentes correspondantes ont été créées sur la surface interne du masque malaire. Cela a permis l'implantation des guides séparément ou conjointement en fonction des besoins peropératoires », ont expliqué les chercheurs. «Des cellules carrées ont également été découpées dans le masque malaire pour créer un réseau qui permettrait aux chirurgiens de visualiser le visage du patient lorsque le guide était en place.»

Les guides ont été imprimés en résine Dental SG biocompatible sur un formulaire 2. Je vais omettre tous les détails chirurgicaux, mais il suffit de dire que les procédures ont toutes réussi, et huit mois plus tard, le patient a montré des améliorations majeures. symétrie de sa face médiane et des régions périorbitaires.

«Bien que nous n'ayons présenté qu'un seul patient avec un suivi limité, ce cas démontre une nouvelle application de la technologie assistée par ordinateur et s'ajoute à l'arsenal du chirurgien maxillo-facial», ont-ils écrit.

Modèles imprimés en 3D des guides chirurgicaux pour l'orbite gauche et la joue. Les guides ont été modifiés pour être imbriqués. Le masque malaire avait une structure en treillis qui permettait une meilleure visualisation des structures sous-jacentes.

Bien que les choses se soient déroulées ici, il existe encore des défis dans l'utilisation de la technologie assistée par ordinateur pour reconstruire les tissus mous, tels que «l'irrégularité naturelle» d'un visage humain et le fait que les tissus mous sont très sensibles à l'inflammation, ainsi que dynamiques, ce qui signifie ne peut pas être totalement immobilisé.

«En tant que tels, les forces de déformation et l'activation involontaire des muscles faciaux au cours de l'imagerie peuvent fausser les mesures et conduire à des calculs inexacts», ont expliqué les chercheurs.

«Les chirurgiens doivent donc toujours utiliser leur jugement et tenir compte des effets à long terme du tissu cicatriciel et de la gravité lors du développement du modèle virtuel.

De plus, il peut y avoir une augmentation des coûts si l'hôpital n'a pas déjà adopté les technologies VSP, impression 3D et CAO / FAO. Mais dans l'ensemble, j'appellerais cela une réussite.

Photo du patient postopératoire montrant une amélioration de la symétrie faciale 8 mois après la chirurgie.

«Bien qu'elle ne puisse pas remplacer le jugement clinique, la technologie assistée par ordinateur peut produire de meilleurs résultats plus précis et devrait être envisagée pour la reconstruction des tissus mous», a conclu l'équipe.

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