comparación de la simulación 3d con los resultados ... · a la operación la simulación. luego...

Vol. 2 | Nº 2 | Bogotá, Colombia | 93-104| 2015

ComparaCión de la simulaCión 3d Con los resultados postoperatorios de Cirugías ortognátiCas en paCientes Con asimetrías esquelétiCas

Correspondencia:[email protected]

Comparación de la simulación 3D con los resultados postoperatorios de Cirugías Ortognáticas en pacientes con

Asimetrías Esqueléticas

Comparison of 3D-simulation with post-surgery data after Orthognatic Surgery in patients with Skeletal Asymmetry

Julio Fábrega1, Carlos Villegas2, Felipe isaza3, samuel roldán4, Carlos latorre5

1Odontólogo, Universidad de Panamá, Ciudad de Panamá-Panamá; Ortodoncista, Universidad CES, Medellín-Colombia. 2Ortodoncista, Fundación Universitaria CIEO, Bogotá-Colombia; Cirujano Maxilofacial, Universidad El Bosque, Bogotá-Colombia.

3Magister en Ingeniería, Investigador Grupo de Investigación en Bioingeniería (GIB) EAFIT-CES, Medellín-Colombia; Profesor del Departamento de Ingeniería de Diseño de Producto, Universidad EAFIT, Medellín-Colombia.

4Ortodoncista, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá-Colombia. [email protected] 5Cirujano Maxilofacial, Universidad de Chile, Santiago de Chile-Chile.

Historia de la publicación: recibido: septiembre 2015. Aceptado: octubre 2015.

Resumen

La planeación de los movimientos quirúrgicos en pacientes con asimetrías esqueléticas es indispensable para poder obtener resultados satisfactorios. Objetivo: Evaluar la precisión de la simulación 3D de cirugías ortognáticas en pacientes con asimetrías esqueléticas al compararla con los resultados postoperatorios. Método: Se realizaron simulaciones quirúrgicas 3D de 8 pacientes (4 hombres y 4 mujeres) de 31.5 ± 11.3 años de edad con diagnóstico de asimetría esquelética, que requerían cirugía bimaxilar, condilectomía y/o mentoplastia. Se confeccionaron férulas y guías quirúrgicas mediante estereolitografía para transferir a la operación la simulación. Luego se tomaron tomografías post-quirúrgicas para superponerlas con la imagen 3D de la simulación y medir discrepancias lineales en 22 puntos cefalométricos. Resultados: La superposición 3D de la imagen de la simulación 3D y los resultados postoperatorios permitió medir la diferencia en 22 puntos cefalométricos. La diferencia promedio fue 0.34 ± 0.94 mm (Rango: -1.19 a 1.57 mm). El punto de mayor discrepancia fue espina nasal posterior, con una diferencia de 1.49 ± 0.96 mm. El punto de menor discrepancia fue la cúspide de canino inferior derecho con una diferencia de -0.00 ± 1.23 mm. Conclusiones: La exactitud de la simulación 3D indica excelente predicción de los cambios reales ocurridos. (Revista Cient.Soc.Colomb.Ortod. 2015; 2(2): 93-104)

Palabras clave: Asimetría facial, cirugía ortognática. Imagen tridimensional. Simulación por computador.

-94- Revista Científica Sociedad de Ortodoncia

Julio Fábrega, Carlos Villegas, Felipe isaza, samuel roldán, Carlos latorre

Abstract

Planning surgical movements in skeletal asymmetry patients is necessary to assure best results. Objective: To Evaluate the accuracy of 3D-simulation of orthognatic surgery in patients with skeletal asymmetries comparing the simulation with post-operatory results. Method: 3 D surgery simulation was compared to actual results in 8 patients (4 men and 4 women) 31.5 ± 11.3 year old, that required bimaxillary surgery, condilectomy and/or mentoplastia. The surgical guides and splints were obtained by estereolitography and used to transfer the simulation to the surgery. Overlapping post-surgical tomograms to the 3D simulation image were measured lineal discrepancies in 22 cephalometric points. Results: The difference between overlapped images for 22 cephalometric points was calculated. The average ± standard deviation for all the points was 0.34 ± 0.94 mm (Range: -1.19 to 1.57 mm). The point of highest discrepancy was Posterior nasal spine, with a difference of 1.49 ± 0.96 mm. The highest accuracy point was low right canine, with a difference of -0.00 ± 1.23 mm. Conclusions: The accuracy of 3D simulation compared to actual changes is excellent.

Key words: Facial Asymmetry. Orthognatic surgery. 3D Image. Computer Simulation.

Introducción

La simulación es un elemento importante de la fase previa a la cirugía ortognática si se quieren obtener re-sultados estéticos y funcionales óptimos(1). Esta requiere la recolección de datos e imágenes para poder dar un diagnóstico preciso de la deformidad dento-esquelética, así como la confección de férulas y guías quirúrgicas que permitan la transferencia de la simulación a la cirugía(2).

Tradicionalmente, los datos prequirúrgicos se han obtenido de diferentes fuentes como examen clínico, radiografías, modelos de estudio, montaje en articula-dor y fotografías. Con esto el cirujano se hace una idea de la deformidad que presenta el paciente, siendo muy difícil precisarla en los casos que involucran problemas complejos, como las asimetrías faciales(3). El segundo paso es simular la cirugía utilizando trazados de predic-ción, siendo un problema inherente el hecho de que las imágenes son bidimensionales(2,4-6) lo que imposibilita simular la cirugía en los 3 planos del espacio(7, 8).

Para superar esta limitación se utilizan ahora las imá-genes obtenidas por tomografía computarizada (TAC), que producen imágenes volumétricas de las estructu-ras anatómicas de la cara del paciente(4). Utilizando programas de computadora, esta información puede ser convertida a imágenes 3D del esqueleto cráneo-facial y de los tejidos blandos que lo cubren. También es posible realizar modificaciones y movimientos en estas imágenes para simular la cirugía que se realizará y poder predecir los resultados estéticos postoperato-rios. El principal problema que tienen las imágenes obtenidas por TAC es que no muestran con suficiente claridad los arcos dentales(7, 9, 10), por lo que todavía se siguen utilizando modelos de yeso para ser escaneados

y obtener imágenes de mejor resolución que serán su-perpuestas en la TAC para facilitar la transferencia de la simulación, mediante la fabricación de férulas qui-rúrgicas.(8, 10, 11).Este método de simulación 3D llamado CASS (Computer-Assisted Surgery Simulation) permite al clínico evaluar diferentes técnicas para obtener los resultados deseados,(12) cosa que no se puede hacer con el método tradicional de cirugía de modelos porque una vez cortado el modelo no se puede deshacer el corte(13).

Es necesario conocer si el uso de estos métodos de simulación 3D facilita la obtención de resultados pos-tquirúrgicos predecibles y precisos que justifiquen su inversión. Debido a esto, el objetivo de este estudio es determinar la exactitud de la predicción de los resultados postoperatorios en la simulación 3D y confección de férulas y guías quirúrgicas para cirugías ortognáticas en pacientes con asimetrías esqueléticas.

Método

Se realizó un estudio prospectivo-descriptivo y com-parativo en pacientes de la clínica privada de dos de los autores (CV y CL) ubicadas en Medellín, Colombia. Los candidatos fueron seleccionados de forma consecutiva desde enero 2013 a junio 2015. Los criterios de inclusión fueron: 1) diagnóstico de asimetría facial esquelética cuya corrección fuera quirúrgica, con o sin condilecto-mía y mentoplastia; 2) pacientes de ambos sexos y de cualquier edad; 3) pacientes que autorizaran su parti-cipación en el estudio a través de un consentimiento informado. El criterio de exclusión fue no completar el proceso hasta la toma de la tomografía posoperatoria. Este estudio cumple con los requisitos de investigaciones biomédicas según la Declaración de Helsinki de 1964 y obtuvo aprobación por el Comité Institucional de Ética

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de Investigación en Humanos de la Universidad CES de Medellín, Colombia.

Se incluyeron 13 pacientes para realizar la cirugía siguiendo el método de simulación 3D, de los cuales 9 decidieron operarse y sólo 8 completaron todo el proce-so hasta tomarse la tomografía postoperatoria (Fig. 1). Al completar el estudio se compararon las medidas en la simulación con los resultados postquirúrgicos de 4 hombres y 4 mujeres.

4. Se escanean los modelos de maxilar superior e in-ferior utilizando un escáner de mesa Ortho Insight (Motionview, Chattanooga, USA), y se obtiene un archivo .stl para cada maxilar. Éstos 2 archivos tam-bién se exportan a Geomagic Design X (3D Systems, Rock Hill, USA).

3. Se realiza la segmentación de los tejidos óseos, y se procede a visualizar la reconstrucción 3D de lo segmentado. Con esto se genera un archivo .stl que

5. Se superpone el modelo del maxilar superior e inferior en el cráneo tomando como referencia 4 puntos (cúspide del canino izquierdo, cúspide del canino derecho, cúspide MV del primer molar izquierdo, cúspide MV del primer molar derecho) hasta conseguir el mejor ajuste. En ocasiones será necesario utilizar puntos distintos que tengan mejor resolución y no presenten artefactos.

6. Simulación del maxilar superior: Se hacen los cortes del maxilar superior y los movimientos tal como va a quedar el paciente según indique el cirujano.

contiene la información geométrica 3D del cráneo y se exporta al software Geomagic Design X (3D Systems, Rock Hill, USA).

13 simulaciones 3D realizadas

9 pacientes operados

8 casos completaron el estudio

Figura 1. Flujograma de la obtención de la muestra.

Protocolo del estudio

1. Adquisición de un TAC de cráneo simple previo a la cirugía, en un tomógrafo Aquilion 64 (Toshiba America Medical Systems, California, USA) con el paciente ocluyendo los dientes en posición habitual y labios en reposo (FOV 240 mm).

2. Procesamiento de las imágenes en el software Simpleware Scan IP 6.0 (Bradninch Hall, UK) para obtener la reconstrucción 3D del cráneo. Se verifica en el cuadro de información del TAC que el espesor de corte tenga un valor máximo de 1, y el gantry detector sea 0. De lo contrario, se debe repetir el TAC inicial para obtener esos valores.



Se diseña la férula intermedia para posicionar el maxilar. En los casos que no requieran cirugía del maxilar superior, no se hace la simulación de maxi-lar superior ni férula intermedia.

Luego se hacen los movimientos del fragmento distal que contiene el cuerpo mandibular y dientes inferiores hasta que coincida con la oclusión dada por los modelos escaneados. Por último se hacen los movimientos de las ramas para conseguir armonía facial según indique el cirujano, y se procede a dise-ñar la férula final. En los casos donde sólo se opere la mandíbula, se diseña solamente la férula final.

7. A través de digitalización 3D con la máquina ATOS Compact Scan 5M (GOM mbH, Braunschweig, Germany) se escanean los modelos del paciente colocados en la oclusión final determinada por el cirujano, y se obtiene un archivo .stl que se exporta a Geomagic Design X (3D Systems, Rock Hill, USA).

8. Simulación del maxilar inferior: Se hacen los cortes en la mandíbula.

Se superponen los modelos en oclusión final toman-do como referencia el maxilar superior.

9. Se hacen cortes y movimientos en el mentón en los casos que requieran mentoplastia para conseguir simetría facial. Se diseña una guía para reposición del mentón y guías de corte para el borde inferior mandibular, si se requieren.

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10. Se traza un plano sagital utilizando como referen-cia 3 puntos (Nasion, Bregma, y borde anterior del Agujero Magno), con el fin de verificar que la línea media facial y las líneas medias dentales coincidan. En caso de requerir alinearlas, se harán los movi-mientos de rotación necesarios en los maxilares, manteniendo la oclusión final sin modificarla. Este plano sagital también se utiliza en los casos que requieran el diseño de implantes de relleno o guías de corte para corregir cualquier asimetría residual en el cuerpo mandibular mediante una operación de espejo, según indique el cirujano.

utilizado para las férulas intermedia y final, y para las guías de reposición de mentón fue un copolíme-ro de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS Tecaran) (Plastics International, Eden Prairie, USA).

11. Cuando ya están todos los cortes y movimientos simulados, con los implantes necesarios simulados, se obtiene la “imagen de simulación de la cirugía”.

13. Cirugía: Se opera al paciente utilizando la férula intermedia, férula final, y las guías para reposición del mentón que fueron confeccionadas.

12. Se procede a la fabricación de la férula intermedia, férula final, y todas las guías que fueron diseñadas en la simulación, utilizando una impresora 3D Object Connex 260 (Stratasys, Eden Prairie, USA). El material

14. Se toma otro TAC después de la cirugía (Tabla 1) que se procesa y segmenta en Simpleware Scan IP 6.0 (Bradninch Hall, UK) para obtener la reconstrucción 3D del cráneo en formato .stl que será exportado al software Geomagic Design X (3D Systems, Rock Hill, USA). Esta imagen es la “imagen post-quirúrgica”.



15. Superposición 3D: Se realiza la superposición de la “imagen de simulación de la cirugía” (obtenida en el punto 11) con la “imagen post-quirúrgica” (obtenida en el punto 14), siguiendo el protocolo de superposición 3D en base de cráneo descrito por Bastidas et al (sometido a publicación).

Caso

Edad durante

la Cirugía (años)

Sexo

Tiempo transcurrido entre la cirugía y el TAC

Post-cx (días)

1 32 F 56

2 40.3 M 9

3 31.58 F 10

4 18.41 M 13

5 50.28 M 16

6 40.82 F 20

7 21.92 F 61

8 20.70 M 15

PROMEDIO 31.50 25

D.E. ±11.30 ±21.00

MÍN 18.41 9

MÁX 50.28 61

Tabla 1. Demografía de los pacientes.

16. Utilizando la herramienta de medición “mesh deviation” del software se cuantifica la diferencia en milímetros entre cada uno de los puntos de interés (Tabla 2).

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Variable Definición

Borde incisal superior (ICS) Determina la ubicación más oclusal del contacto interproximal entre los incisivos centrales superiores

Cúspide de canino superior derecho (CSder) Determina la ubicación del vértice de la cúspide del 13

Cúspide de canino superior izquierdo (CSizq) Determina la ubicación del vértice de la cúspide del 23

Cúspide mesiovestibular del molar superior derecho (MSder)

Determina la ubicación del vértice de la cúspide mesiovestibular del 16

Cúspide mesiovestibular del molar superior izquierdo (MSizq)


Borde incisal inferior (ICI) Determina la ubicación más oclusal del contacto interproximal entre los incisivos centrales inferiores

Cúspide de canino inferior derecho (CIder) Determina la ubicación del vértice de la cúspide del 43

Cúspide de canino inferior izquierdo (CIizq) Determina la ubicación del vértice de la cúspide del 33

Cúspide mesiovestibular del molar inferior derecho (MIder)


Cúspide mesiovestibular del molar inferior izquierdo (MIizq)


Punto A (PuntoA) Ubicación del punto A en el maxilar

Punto B (PuntoB) Ubicación del punto B en la mandíbula

Enp (Enp) Ubicación de la mitad en sentido transversal de la parte más posterior del rafe palatino

Menton (Me) Posición del punto Me en la sínfisis mandibular

Antegonion derecho (AntGoder) Posición del punto Antegonion del borde mandibular derecho

Antegonion izquierdo (AntGoizq) Posición del punto Antegonion del borde mandibular izquierdo

Língula derecha (Lingder) Ubicación de la punta de la língula de la rama mandibular derecha

Língula izquierda (Lingizq) Ubicación de la punta de la língula de la rama mandibular izquierda

Agujero Infraorbitario derecho (InfOrder) Determina la posición del agujero infraorbitario derecho

Agujero Infraorbitario izquierdo (InfOrizq) Determina la posición del agujero infraorbitario izquierdo

Agujero Mentoniano derecho (Mender) Se ubica en el centro del agujero mentoniano derecho

Agujero Mentoniano izquierdo (Menizq) Se ubica en el centro del agujero mentoniano izquierdo

Control de Sesgos y Análisis Estadístico

La toma de los TAC iniciales y post-quirúrgicos fue realizada en el mismo centro radiológico por la misma persona, con experiencia en el protocolo de toma de TAC descrito. La manipulación de las imágenes y simulación de las cirugías en los software, así como el diseño de las férulas y guías de corte, las realizó un ingeniero experto (FI) siguiendo las indicaciones de los cirujanos (CV y CL).

La superposición y medición de las discrepancias entre ambas imágenes fue realizada por uno de los autores (JF) estandarizado en el método mediante una

Tabla 2. Puntos cefalométricos para comparar la simulación 3D con los resultados postoperatorios.

capacitación previa que consistió en realizar todas las mediciones de las superposiciones de forma aleatoria en dos momentos distintos, asegurándose de estar cegado con respecto a la primera medición. Los valores de esas mediciones fueron analizados mediante el programa IBM-SPSS v21 (SPSS Inc, Chicago, IL, USA) para obtener la concordancia intraoperador con valores que oscilaron entre 0.97 y 1.00 para el coeficiente de correlación intra-clase (CCI). Luego se realizaron las mismas mediciones en orden aleatorio por un experto (SR) para obtener la concordancia interoperador con valores de CCI que oscilaron entre 0.80 y 0.99 (Tabla 3).



Análisis de los resultados

Uno de los autores (JF) realizó el procesamiento de toda la información en una tabla de Excel (Microsoft, Redmond, WA, USA). Se utilizó estadística descriptiva para resumir y presentar la información en tablas que facilitaran el análisis e interpretación de los resultados obtenidos.

Resultados

Los 8 pacientes del estudio recibieron cirugías bi-maxilares tipo LeFort I y osteotomía bilateral sagital de ramas. Se realizaron 3 condilectomías (2 izquierdas y 1 derecha), 3 mentoplastias con guías de reposición y en un paciente se colocó un implante de relleno para promover una simetría facial y buena estética (Tabla 4).

La discrepancia entre la imagen de simulación y la imagen de resultados postoperatorios se midió en 22 puntos cefalométricos de cada paciente, luego de hacer la superposición 3D en base de cráneo. La diferencia promedio ± desviación estándar fue de 0.34 ±0.94 mm (valor mínimo de -1.19 y valor máximo de 1.57). El punto donde hubo mayor discrepancia fue en la espina nasal posterior (Enp) con una diferencia promedio de 1.49 ±0.96mm (valor mínimo de -0.20 y valor máximo de 3.07). El punto donde hubo menor discrepancia fue la cúspide del canino inferior derecho (CIder) con una diferencia promedio de -0.00 ±1.23 mm (valor mínimo de -2.53 y valor máximo de 1.42) (Tabla 5).

Intra-operador Inter-operador

ICS 1.0 0.99

CSder 1.0 0.99

CSizq 0.99 0.97

MSder 1.0 0.99

MSizq 0.99 0.98

ICI 0.99 0.93

CIder 1.0 0.99

CIizq 0.99 0.97

MIder 0.99 0.98

MIizq 0.99 0.91

PuntoA 1.0 0.98

PuntoB 1.0 0.98

Enp 0.97 0.94

Me 0.99 0.98

AntGoder 0.99 0.99

AntGoizq 0.99 0.89

Lingder 1.0 0.99

Lingizq 0.99 0.99

InfOrder 0.99 0.81

InfOrizq 0.98 0.96

Mender 0.99 0.91

Menizq 0.99 0.80

Tabla 3. Coeficiente de correlación intra e interclase.

Caso LeFort I BSSO Condilectomía Mentoplastia con guía para reposición Implantes de relleno

1 Si Si No Si No

2 Si Si No Si No

3 Si Si Si (izq) No Si

4 Si Si No No No

5 Si Si No No No

6 Si Si Si (izq) No No

7 Si Si Si (der) Si No

8 Si Si No No No

TOTAL 8 LeFort I 8 BSSO 3 Condilectomías (2 izq, 1 der) 3 Mentoplastias 1 Implante

Tabla 4. Tipos de cirugías realizadas.

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Tabla 5. . Discrepancia en los diferentes puntos cefalométricos entre la simulación 3D y los resultados post-cx* (mm).

Variable Promedio DesviaciónEstándar Mínimo Máximo

Borde incisal superior (ICS) -0.14 ±1.00 -1.71 1.20

Cúspide de canino superior derecho (CSder) 0.28 ±1.17 -2.22 1.55

Cúspide de canino superior izquierdo (CSizq) 0.12 ±0.80 -1.20 1.15

Cúspide mesiovestibulardel molar superior derecho (MSder) 0.34 ±0.85 -0.45 2.25

Cúspide mesiovestibular del molar superior izquierdo (MSizq) -0.02 ±0.54 -0.73 0.81

Borde incisal inferior (ICI) 0.56 ±0.34 -0.01 0.89

Cúspide de canino inferior derecho (CIder) -0.00 ±1.23 -2.53 1.42

Cúspide de canino inferior izquierdo (CIizq) 0.96 ±0.34 0.45 1.48

Cúspide mesiovestibular del molar inferior derecho (MIder) 0.26 ±0.80 -1.24 1.39

Cúspide mesiovestibular del molar inferior izquierdo (MIizq) 0.22 ±0.59 -0.63 1.04

Punto A (PuntoA) -1.01 ±1.63 -3.71 0.33

Punto B (PuntoB) 0.31 ±1.00 -1.09 2.19

Enp (Enp) 1.49 ±0.96 -0.20 3.07

Menton (Me) 0.36 ±1.38 -2.39 1.50

Antegonion derecho (AntGoder) 0.75 ±0.71 -0.31 1.85

Antegonion izquierdo (AntGoizq) 1.48 ±0.97 0.49 3.01

Língula derecha (Lingder) 0.64 ±1.89 -2.18 2.64

Língula izquierda (Lingizq) 1.16 ±1.94 -2.03 3.34

Agujero Infraorbitario derecho (InfOrder) 0.05 ±0.57 -0.65 0.99

Agujero Infraorbitario izquierdo (InfOrizq) -0.08 ±0.25 -0.48 0.30

Agujero Mentoniano derecho (Mender) 0.06 ±0.73 -1.12 1.31

Agujero Mentoniano izquierdo (Menizq) -0.17 ±1.02 -2.29 0.88

PROMEDIO TOTAL 0.34 ±0.94 -1.19 1.57

* Los valores negativos significan que los resultados postquirúrgicos estuvieron por dentro de la imagen de simulación 3D; y los valores positivos significan que los resultados post-quirúrgicos estuvieron por fuera de la imagen de simulación 3D.

Discusión

Se han realizado numerosos estudios para determi-nar la exactitud en la predictibilidad del método CASS o cirugías planeadas y simuladas por computadora si-

guiendo protocolos que utilizan software especializados y dispositivos que dificultan el uso en la práctica clínica diaria por ser de difícil manipulación(12, 14-16).

La simetría facial es un estado de equilibrio, de corres-pondencia de forma y tamaño, y disposición de los rasgos



faciales a cada lado del plano sagital(17). Sin embargo, existe una prevalencia de asimetría facial del 4.7% en el tercio superior, 36% en el tercio medio, y de un 74% en el tercio inferior(18). Es por esta razón, que resulta necesario valorar correctamente la asimetría facial, pues siendo un defecto tridimensional no es precisa la valo-ración con métodos bidimensionales como radiografías panorámicas y cefálicas laterales y posteroanteriores(10).

El uso de métodos para generar imágenes virtuales del cráneo humano ha tenido muchos avances a partir de 1980(19). En 2000, Xia et al(2) demostraron las ventajas de observar tridimensionalmente la anatomía de un pacien-te previo a la cirugía sobre los métodos convencionales de 2 dimensiones. En ese estudio también se definió la importancia de poder realizar los cortes quirúrgicos en un modelo virtual para poder predecir cuáles serían los resultados postquirúrgicos.

El desarrollo de estos nuevos métodos no escapa de la necesidad de tener que evaluar la precisión de los resultados obtenidos a través de ellos, por lo que se han desarrollado varios métodos(14) que comparan imágenes de la simulación de la cirugía con las obtenidas en el paciente luego de operarse.

La correcta planeación pre-quirúrgica requiere que cada procedimiento planeado se lleve a cabo de ma-nera precisa durante la cirugía. Para ayudar a lograr esto y transferir la planeación a la cirugía, se requiere un método preciso que permita restablecer la simetría maxilofacial en los 3 planos del espacio(20). Para ello se fabrican férulas y guías de corte que serán utilizadas para mover y cortar los maxilares según lo planeado y poder tener resultados más precisos. Tradicionalmente estas férulas se realizan con acrílico sobre los modelos de yeso, requiriendo gran habilidad del operador para no cometer errores que luego serán transferidos a la cirugía, dando como resultado una ubicación poco pre-cisa de los maxilares. Además, éste método tiene otras limitaciones asociadas a las radiografías bidimensionales y a la simulación que se hace utilizando un articulador semiajustable, resultando en un control insuficiente de la posición 3D del maxilar con malposiciones resultan-tes de hasta 5 mm.(21). Con la ayuda de computadoras e impresoras estereolitográficas, las férulas y guías se pueden diseñar virtualmente con una precisión mucho mayor, eliminando el factor humano(7, 12, 14, 22).El método más utilizado para la impresión de estas férulas es el de prototipaje rápido a través de estereolitografía(23), que consiste en la impresión de la férula utilizando un copolímero líquido fotosensible que se solidifica al ser expuesto a luz ultravioleta. Éste líquido es dispuesto en capas por la impresora 3D de prototipaje rápido hasta

reproducir la totalidad de la férula que fue diseñada por el software. En nuestro estudio se utilizó este mismo material tanto para las férulas intermedia y final como para las guías de reposición de mentón utilizadas en los casos que requirieron mentoplastia.

La confiabilidad y exactitud de férulas confeccionadas con métodos 3D ya han sido validadas para transferir la planeación a la cirugía(24-26). En el estudio de Shqaidef et al(1) se buscaba comparar la precisión de férulas con-feccionadas por prototipaje rápido con la de férulas rea-lizadas convencionalmente en acrílico, y obtuvieron un error promedio, al ocluir el modelo superior e inferior, de 0.94 mm. El estudio de Zinser et al(20) comparó métodos para transferir la simulación utilizando férulas, y reveló que cuando las diseñaron por computadora tuvieron una diferencia de 0.23 mm para posicionar el maxilar, y con el método convencional la discrepancia fue de 1.1 mm.

Otra de las herramientas con las que se cuenta actual-mente gracias a los software de planeación virtual son las guías de corte, que ayudan al cirujano a guiar la sierra durante las osteotomías para reproducir los mismos con-tornos óseos que se obtuvieron virtualmente. Esto facilita la realización de la cirugía con resultados más parecidos a la simulación. En este estudio no se utilizaron las guías sino que se dejó a criterio de los cirujanos la realización de la osteotomía, lo que puede explicar las discrepancias en cierta posición de los fragmentos óseos.

Xia et al(14) realizaron cirugías en 5 pacientes con de-formidades cráneo-maxilares, previa planeación virtual, siguiendo los parámetros del sistema CASS y obtuvieron resultados de una gran exactitud, con una discrepancia de tan sólo 0.85 mm en medidas lineales y 1.7º en las angulares, lo cual según estudios previos (27-29) es una diferencia mínima que no tiene relevancia clínica. Los resultados del presente estudio tuvieron una discrepancia promedio de 0.34 mm. Estos resultados también son similares a los obtenidos por Gellrich(30) cuyos resultados no superaron 1 mm de diferencia entre ambas imágenes. Hsu et al en su estudio con 65 pacientes (12) encontraron mayor diferencia en las medidas lineales, de 1.1 mm para los puntos maxilares y de 1 mm para los mandibulares. En 2006, Marchetti et al(31) realizaron la comparación de los resultados postoperatorios con la simulación 3D en 25 pacientes. Ellos utilizaron un método de superposición en la base del cráneo y luego midieron la distancia entre puntos en tejidos duros y blandos de ambas imágenes, con una diferencia menor de 2 mm en 20 de los 25 pa-cientes. Con el método de superposición 3D en base del cráneo obtuvimos una diferencia promedio entre ambas imágenes menor a 0.94 mm en 100% de los pacientes. Mazzoni et al(32) realizaron lo mismo en 10 pacientes, y

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obtuvieron una diferencia menor a 2 mm en 86.5% de los puntos comparados.

De Riu et al(3) compararon los resultados obtenidos en cirugías de pacientes con asimetrías faciales utilizando métodos convencionales y simulación por computado-ra, en el cual las diferencias entre ambos grupos en la ubicación del punto interincisal inferior, plano sagital mandibular, y la posición de las líneas medias dentales fueron significativas, siendo el grupo con planeación virtual mucho más preciso. En el presente estudio los resultados señalan que el punto donde hubo mayor dis-crepancia fue en la espina nasal posterior (Enp) con una diferencia promedio de 1.49 mm y el punto donde hubo mayor precisión fue en la cúspide del canino inferior de-recho (CIder) con una diferencia promedio de -0.00 mm. Estos resultados fueron clínicamente imperceptibles.

Conclusiones

• Las cirugías de asimetrías esqueléticas planeadas mediante simulación 3D tienen resultados posto-peratorios muy exactos y predecibles.

• En este estudio donde se realizaron simulaciones y férulas quirúrgicas diseñadas por computadora y fabricadas mediante estereolitografía se obtu-vo una discrepancia promedio de 0.34 mm, la cual es menor que la reportada en otros estudios similares realizados hasta la fecha.

• El método de predicción utilizado en este estudio demostró alta confiabilidad y su error es clínica-mente imperceptible.

Recomendaciones

• Para aumentar la precisión de los resultados se deben tomar en cuenta todas las posibles varia-bles que puede afectar: protocolo de toma de TAC, protocolo de adquisición, limpieza y segmenta-ción de imágenes 3D, protocolo de fabricación de férulas y guías quirúrgicas y estabilidad del material de prototipaje utilizado, y el protocolo de superposición de imágenes.

• Debido al tamaño pequeño de la muestra, se ne-cesitan futuras investigaciones que contemplen un mayor número de pacientes donde los resultados puedan ser extrapolados al público en general.

• Los pacientes quedan muy satisfechos con los resultados postoperatorios obtenidos con esta

metodología ya que pueden ver con mayor faci-lidad la magnitud de la deformidad que hay que corregir, y obtienen una mejor comunicación de los resultados esperados.

• Este método de simulación 3D permitirá que en el futuro se creen centros donde técnicos puedan realizar cirugías virtuales con las instrucciones de los cirujanos y disminuir el tiempo de la pla-neación y procedimiento de la cirugía, y obtener resultados altamente predecibles.

Agradecimientos

Los autores agradecen al Dr. David Ramírez por su colaboración en la realización de la planeación y simu-lación 3D de los pacientes del estudio, y al Lic. Gonzalo Álvarez por su aporte en el análisis estadístico e inter-pretación de los datos.

Conflicto de interés:

Los autores declaran expresamente que no hay nin-gún conflicto de interés en relación con este estudio.

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comparación de la simulación 3d con los resultados ... · a la operación la simulación. luego...

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