بهبود نتایج جراحی فک با استفاده از روش شبیه سازی کامپیوتری

[solinaz]

دکتر میترا میرمحمدی
متخصص جراحی دهان و فک و صورت
PhD در علوم پزشکی

امتیازات CBCT درتشخیص و طرح ریزی درمان در ایمپلنت‌های دندانی شناخته شده است. می توان ایمپلنت‌ها را با در نظر گرفتن و ارزیابی متغیرهای بافتی از جمله ارتفاع و عرض استخوان در ناحیه مورد نظر و وضعیت قرارگیری عصب در آن ناحیه با استفاده از نرم افزار به طور مجازی جای گذاری کرد. در این رابطه با امتزاج و تلفیق CBCT و داده های دندانی و ساخت پیشاپیش اسپلینت های جراحی راهنما، کار جای گذاری ایمپلنت به طور دقیق‌تر و بسیار راحت تر انجام می شود.
جراحی های ارتوگناتیک، جراحی هایی هستند که وضعیت فک ها را مرتبط با ساختار اسکلتال صورت تصحیح می کنند. این جراحی ها برای هر گونه ناهنجاری اسکلتال صورتی در بیماران از جمله در موارد مشکلات رشدی و شکاف کام مادرزادی، آنومالی های کرانیوفیشیال، اختلالات خواب، ناهنجاری های مفصل گیجگاهی- فکی، مشکلات مال اکلوژن مرتبط با دیس هارمونی های اسکلتال و یا مشکلات ارتودنتیک که درمان آن ها به صورت محافظه کارانه و غیر جراحی ممکن نیست تجویز می شوند.
جراحی می تواند یک فک یا دو فک را شامل شود. برش ها به طریق داخل دهانی انجام می شوند. در جراحی های فک بالا اغلب استئوتومی با تکنیک لفورت I انجام می شود که گاهی به علت همراهی مشکلات استخوانی در قسمت میانی صورت، استئوتومی لفورت II یا لفورت III به کار گرفته می شوند که در آن استئوتومی قسمت میانی صورت را نیز در بر می گیرد یا این‌که بنا به ضرورت از تکنیک های دیگری چون استئوتومی سگمنتال استفاده می شود. (شامل استئوتومی های اینتردنتال که جهت تسریع در ایجاد تغییرات ارتودنتیک به کارمی آیند.) در جراحی های فک پایین نیز عمدتاً از تکنیک ساژیتال اسپلیت دو طرفة راموس فک پایین جهت تصحیح ناهنجاری فک استفاده می شود.
بهبود نتایج جراحی با استفاده از ابزار مجازی از طریق تدقیق بیش‌تر و عوارض کم‌تر جراحی حاصل می شود. هم‌چنین از این ابزار در جهت آموزش و اکتساب مهارت های جراحی و ارزیابی های اهداف معقول استفاده می شود.
برنامه ریزی صحیح و پیش بینی دقیق نتایج جراحی در این گونه جراحی ها از اهداف بسیار مهم می باشد. طبق روال مرسوم، اهداف درمانی از طریق ترسیم و کار بر روی رادیوگرافی های سفالومتریکِ شبیه سازی شده حاصل می شد. این برنامه ها با کمک کامپیوتر اجازۀ اندازه گیری سریع و ریختن طرح درمان را می داد که این کار به علت 2 بعدی بودن تصاویر سفالوگرافی در سطح بسیار محدودی انجام می شد. بعدها تلفیق تصاویر 3 بعدی اهمیت و دقت پلن های درمانی مجازی را بالا برد. با تصاویر دقیق 3 بعدی (3D) از صورت بیمار، جراح می تواند تغییرات اندازه های هندسی که ناشی از جراحی یا رشد می شود را به طور واقعی اندازه بگیرد.
شبیه سازی، به تقلید از فرایندی که در دنیای واقعی انجام می شود اطلاق می گردد. در اینجا در برنامه کامپیوتری، از مدل های ریاضی جهت مطالعات اثرات پارامترها و تغییراتی که در آن ایجاد می شود، جهت اتخاذ تصمیم برای انجام کار استفاده می شود. شبیه سازی کامپیوتری به پزشک این امکان را می دهد که درمان یا جراحی مجازی را بدون هیچگونه ریسکی برای بیمار به اجرا در آورد و به این ترتیب نتایج موفقیت آمیز خود را ارتقا دهد. تغییرات مورد نظر در 3 بعد ارزیابی می شود و راهنمای جراحی توسط استفاده از طرح های کامپیوتری ساخته می شود. داده های اولیه از اسکن های CBCT و تصاویر سطحی صورت و اسکن های مدل دندانی به شبکه جمع آوری داده ها منتقل می شود که از این داده ها PSAR (patient-specific anatomic reconstruction) ساخته می شود.
Mass-spring model مدل بیومکانیکی است که رابطۀ بین بافت سخت و بافت نرم را توسط صدها هزار نقطه متصل کنندۀ غیر خطی تعیین می کند.
این نقاط مدل های بافتی 3 بعدی قابل کج و معوج شدن هستند که شامل نیروی محاسباتی ارتجاعی جهت ساخت خصوصیات فیزیکی بافت های واقعی هستند که توسط تلفیق CBCT و تصاویر فتوگرامتری حاصل می شوند. در اینجا CBCT می تواند به تصاویر سفالومتریک لترال جهت تجزیه و تحلیل تبدیل شوند. امتیاز این سیستم قابل استفاده بودن آن برای کامپیوترهای شخصی است و بدین شیوه شبیه سازی در دنیای مجازی به دنیای واقعی محقق می شود.

در تصویر پائین، بیمار خانمی جوان با ناهنجاری اسکلتال کلاس II به علت عقب بودن فک پایین است. در این تصویر مراحل طرح ریزی درمان مشاهده می شود . برای اصلاح ناهنجاری و جلو آوردن فک پائین ، استئوتومی ساژیتال اسپلیت دو طرفه راموس فک پایین به اجرا در آمده است.
اندازه گیری در سه پلن فضایی انجام می شود. در این جا می توان برای دستیابی به طرح درمان دقیق، تغییرات بسیاری انجام شود. بافت نرم نیز به‌طور خود به خود بازسازی می شود و نتایج نهایی را می توان در محیط مجازی مشاهده نمود و سپس جراحی را می توان با توجه به این نتایج انجام داد.

بدین ترتیب با توجه به این‌که تغییرات بافت نرم به تبعیت از تغییرات بافت سخت صورت می پذیرد، اجازه ارزیابی نتایج از نقطه نظر استتیک و فانکشنال به ما داده می شود.
با توجه به این‌که تغییرات ارتودنتیک دندان ها در فرایند درمان قبل و بعد از جراحی فک نیز ارزیابی می شود، این نتایج را می توان به عنوان دستورالعمل های برنامه ریزی در ارتودنسی و جراحی به کار بست.
استفاده از این تکنولوژی نرم افزار در برنامه ریزی مراحل درمان، دقت و پیش بینی نتایج را بالا می برد و ارتباط متقابل بهتری را در کار درمانی تیمی تأمین می کند.
هم‌چنین با توضیح روشن تر به کمک تصاویر و با پیش بینی شکل صورت بیمار بعد از عمل جراحی ، به ایجاد انتظارات واقع بینانه تر در بیماران و خانوادۀ آنان کمک می کند و تفاهم بیش‌تر آنان با پزشک معالج را سبب می شود. این اهداف از اهمیت ویژه ای در امر درمان این گونه بیماران برخوردار است.