Keywords

rmsj

Российский медико-социальный журнал

Russian Medical and Social Journal

admin

Московский медико-социальный институт имени Ф.П. Гааза

2658-77182658-7726

10.35571/RMSJ.2019.2.003

Original articles

Оригинальные статьи

Опыт применения аддитивных технологий для реконструктивных операций в челюстно-лицевой хирургии

The use of additive technologies in reconstructive maxillofacial surgery

Терещук

Сергей Васильевич

Burdenko Main Military Clinical Hospital — Maxillofacial Surgery and Dentistry Center, Head,MD

ФГБУ «Главный военный клинический госпиталь им. академика Н.Н. Бурденко» Минобороны России — Центр челюстно-лицевой хирургии и стоматологии, Начальник

Иванов

Сергей Юрьевич

First Moscow State Medical University named after I.M. Sechenov — Maxillofacial Surgery Department, Head of the Department

Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова — Кафедра челюстно-лицевой хирургии, Заведующий кафедрой

Корабельников

Даниил Иванович

Haass Moscow Medical and Social Institute, Moscow, Russian Federation — Rector

Haass Moscow Medical and Social Institute, Moscow, Russian Federation — Dept of Preventive Medicine, Head,MD

Haass Moscow Medical and Social Institute, Moscow, Russian Federation — Dept of Internal Diseases, Professor

АНО ДПО "Московский медико-социальный институт имени Ф.П. Гааза", Москва — Ректор

АНО ДПО "Московский медико-социальный институт имени Ф.П. Гааза", Москва — Кафедра профилактической медицины, Заведующий

АНО ДПО "Московский медико-социальный институт имени Ф.П. Гааза", Москва — Кафедра внутренних болезней, профессор

Сухарев

Владимир Александрович

Burdenko Main Military Clinical Hospital — Plastic and Reconstructive Surgery Unit, Maxillofacial Surgery and Dentistry Center, Head,MD

ФГБУ «Главный военный клинический госпиталь им. академика Н.Н. Бурденко» Минобороны России — Отделение реконструктивной, пластической и микрососудистой хирургии Центра челюстно-лицевой хирургии и стоматологии, Начальник

ФГБУ «Главный военный клинический госпиталь им. академика Н.Н. Бурденко» Минобороны России, Россия, РоссияПервый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова, Москва, РоссияАНО ДПО "Московский медико-социальный институт имени Ф.П. Гааза", Москва, Россия

2019

30092019

2939

Received: 1882019

2019

Российский медико-социальный журнал

<a rel="license" href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/"><img alt="Лицензия Creative Commons" src="//i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/4.0/88x31.png" /></a><p>Это произведение доступно по <a rel="license" href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/">лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная</a>.</p>

Актуальность. Современная техника позволяет не только виртуально планировать реконструктивную операцию, но, также, по результатам планирования, изготавливать шаблоны для выполнения резекции и остеотомии, а также индивидуальные реконструктивные пластины из титана. Целью данной статьи являлся анализ результатов применения аддитивных технологий для планирования и выполнения реконструктивных операций в Центре челюстно-лицевой хирургии и стоматологии ФГБУ «ГВКГ им. Н.Н.Бурденко». Материалы и методы. В период с 2007 года по 2017 год в центре челюстно-лицевой хирургии и стоматологии было выполнено 144 операции по устранению дефектов костей раз-личной локализации. В большинстве случаев - 93% (136 пациентов) отмечались дефекты костей лицевого скелета и свода черепа. В двух случаях требовалось устранить дефект ключицы, в одном случае - дефект ладьевидной кости, в одном случае дефект лучевой кости, в двух случаях - дефект плечевой кости, в двух случаях - дефект бедренной кости. Результаты. Для устранения дефектов в 87% случаев (125 пациентов) использовали реваскуляризированные аутотрансплантаты, в 13% случаев (19 пациентов) - аллопластические материалы. Аддитивные технологии использовали в 85% (n=123) случаев для планирования операции по устранению дефектов, а также для изготовления хирургических моделей и шаблонов. Приведены клинические случаи в качестве примеров использования аддитивных технологий для планирования реконструктивных операций по устранения костных дефектов различной локализации. Частота послеоперационных осложнений в группе пациентов с дефектами костей лицевого скелета и свода черепа, которым проводили оперативные вмешательства с использованием шаблонов, составила 26%, в том числе малых осложнений – 17,5%, больших – 8,5%. Среди малых осложнений преобладали гематомы (5%) и нагноения (5%) реципиентной раны, реже аналогичные осложнения – гематомы (4%) и нагноения (3%) донорской раны. Большие осложнения были представлены случаями полного (4%) или частичного (5%) некроза трансплантата. При оперативных вмешательствах без шаблона потребовалось достоверно больше среднего времени забора и формирования трансплантата (212 ± 18,7 мин), чем при операциях с шаблоном, в том числе с направителем для сверления (136 ± 12,6 мин, p <0,001) и без направителя для сверления (160 ± 16,3 мин, p <0,001). Заключение. Применение в ходе реконструктивных операций хирургических моделей и шаблонов сокращает время самой операции и уменьшает число послеоперационных осложнений.

Introduction. Modern technologies make it possible not only to plan reconstructive surgery virtually, but also to manufacture templates for resection and osteotomy, customized titanium plates based on the results of planning. Objective. To analyze the results of application of additive technologies for planning and performing reconstructive operations in the Maxillofacial Surgery and Stomatology Center at Burdenko Main Military Clinical Hospital Patients and Methods. 144 operations to eliminate different locations bone defects were performed in the Maxillofacial Surgery and Stomatology Center in 2007 - 2017. 136 patients (93%) had de-fects of the bones of the facial skeleton and the skull calvarium. In other cases, there were defects of the clavicle (2 patients), defects of the femur (2 patients), defects of the humerus (2 patients), a defect of the radius (1 patient), a defect of the navicular bone (1 patient). Results. Flaps were used to close the defects in 87% of cases (125 patients), and alloplastic implants were utilized in 13% of cases (19 patients). Additive technologies were used in 85% (n = 123) cases for planning the operation to eliminate defects, as well as for manufacturing surgical models and templates. Clinical cases are considered as examples of the use of the additive technologies for planning and performing reconstructive operations to close bone defects of different locations. The incidence of postoperative complications in the group of patients with facial skeleton and crani-al vault bones defects who underwent surgical interventions using templates was 26%, including minor complications - 17.5%, large - 8.5%. Among minor complications, hematomas (5%) and sup-puration (5%) of the recipient wound prevailed, less often similar complications were hematomas (4%) and suppuration (3%) of the donor wound. Large complications were represented by cases of complete (4%) or partial (5%) transplant necrosis. During surgical interventions without a template, it took significantly longer than the average time of grafting and graft formation (212 ± 18.7 min) than during operations with a template, including with a guide for drilling (136 ± 12.6 min, p <0.001) and without a guide for drilling (160 ± 16.3 min, p <0.001). Conclusion. The use of surgical models and templates during reconstructive operations shortens the time of the operation and reduces the number of postoperative complications.

KeywordsComputer SimulationComputer-Aided DesignPrototypingFibula TransplantationFree Tissue FlapsMaxillofacial SurgeryMandibular Reconstruction methodsPostoperative Complications

Ключевые словааддитивные технологиивиртуальное хирургическое планированиепрототипированиере-конструктивная хирургиячелюстно-лицевая хирургиянижняя челюстьмалоберцовый трансплантатпослеоперационные осложнения

issue-cover

Joskowicz L, Taylor RH. Computers in imaging and guided surgery. Comput Sci Eng. 2001;3(5):65-72. doi https://doi.org/10.1109/5992.947109.

Hanasono MM, Skoracki RJ. Computer-assisted design and rapid prototype modeling in mi-crovascular mandible reconstruction. Laryngoscope. 2013;123(3):597-604. doi https://doi.org/10.1002/lary.23717.

Toto JM, Chang EI, Agag R, Devarajan K, Patel SA, Topham NS. Improved operative effi-ciency of free fibula flap mandible reconstruction with patient-specific, computer-guided preopera-tive planning. Head Neck. 2015;37(11):1660-1664. doi https://doi.org/10.1002/hed.23815.

Wilde F, Plail M, Riese C, Schramm A, Winter K. Mandible reconstruction with patient-specific pre-bent reconstruction plates: comparison of a transfer key method to the standard meth-od-results of an in vitro study. Int J Comput Assist Radiol Surg. 2012;7(1):57-63. doi https://doi.org/10.1007/s11548-011-0599-8.

Wang JC, Nagy L, Demke JC. Image-guided surgery and craniofacial applications: master-ing the unseen. Maxillofac Plast Reconstr Surg. 2015;37(1):43. doi https://doi.org/10.1186/s40902-015-0037-x.

ISO / ASTM52900-15, Standard Terminology for Additive Manufacturing - General Prin-ciples - Terminology. ASTM International. http://www.astm.org/cgi-bin/resolver.cgi?ISOASTM52900. Published 2015. Accessed 10.04.2019. doi: https://doi.org/10.1520/ISOASTM52900-15.

Rodby KA, Turin S, Jacobs RJ, Cruz JF, Hassid VJ, Kolokythas A, Antony AK. Advances in oncologic head and neck reconstruction: Systematic review and future considerations of virtual surgical planning and computer aided design/computer aided modeling. J Plast Reconstr Aesthetic Surg. 2014;67(9):1171-1185. doi https://doi.org/10.1016/j.bjps.2014.04.038.

Zhuk DM, Perfiliev SA. CAS systems - computer-aided design systems in surgery. Nauka i obrazovanie [Science and education]. 2011. http://technomag.edu.ru/doc/168885.html. Published March 2011. Accessed May 10, 2019. (in Russ.).

Burkey BB, Coleman JR. Current concepts in oromandibular reconstruction. Otolaryngol Clin North Am. 1997;30(4):607-630. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9233861.

Hidalgo DA, Pusic AL. Free-Flap Mandibular Reconstruction: A 10-Year Follow-Up Study. Plast Reconstr Surg. 2002;110(2):438-449. doi https://doi.org/10.1097/00006534-200208000-00010.

Robb G. Free-Flap Mandibular Reconstruction: A 10-Year Follow-up Study. Arch Facial Plast Surg. 2004;6(1):65. doi https://doi.org/10.1001/archfaci.6.1.65.

Prisman E, Haerle SK, Irish JC, Daly M, Miles B, Chan H. Value of preoperative mandibular plating in reconstruction of the mandible. Head Neck. 2014;36(6):828-833. doi https://doi.org/10.1002/hed.23382.

Haddock NT, Monaco C, Weimer KA, Hirsch DL, Levine JP, Saadeh PB. Increasing Bony Contact and Overlap With Computer-Designed Offset Cuts in Free Fibula Mandible Reconstruc-tion. J Craniofac Surg. 2012;23(6):1592-1595. doi https://doi.org/10.1097/SCS.0b013e318257576c.

Wong AK, Joanna Nguyen T, Peric M, Shahabi A, Vidar EN, Hwang BH, Niknam Lei-labadi S, Chan LS, Urata MM. Analysis of risk factors associated with microvascular free flap fail-ure using a multi-institutional database. Microsurgery. 2015;35(1):6-12. doi https://doi.org/10.1002/micr.22223.

Sharaf B, Levine JP, Hirsch DL, Bastidas JA, Schiff BA, Garfein ES. Importance of Com-puter-Aided Design and Manufacturing Technology in the Multidisciplinary Approach to Head and Neck Reconstruction. J Craniofac Surg. 2010;21(4):1277-1280. doi https://doi.org/10.1097/SCS.0b013e3181e1b5d8.