Rimodellamento manuale intraoperatorio e pianificazione CAD/CAM nel trattamento delle fratture dell’orbita: confronto tra tecniche chirurgiche

BACKGROUND Orbital floor is a frequently damaged site in maxillo-facial traumatology and its fractures are followed by major complications such as enophthalmos, hypoglobe, diplopia and visual acuity disorders. Over the past decade, surgical planning in maxillo-facial surgery has increasingly benefitted from innovative bioengineering tools such as the creation of three-dimensional stereolithographic prototypes or the manufacture of patient-specific titanium meshes, allowing an increasingly accurate and patient-customized reconstruction. These techniques are associated with an increase in surgical accuracy and a reduction in surgical times, however they require longer waiting times in both preoperative planning and implant manufacturing and involve higher costs. AIM OF THE STUDY The following study was set up as a comparison between patients diagnosed with orbital floor fracture whose reconstruction was carried out with different techniques: the application of non-individualized conventional plates (CPs), the customization of these plates by manual intraoperative bending on stereolithographic models, and the application of patient-specific implants (PSIs) designed and manufactured through CAD/CAM technology. The primary purpose of this study is to compare clinical results, volumetric and aesthetic parameters, and surgical times regarding some of the main different reconstructive approaches available to date, highlighting both the advantages and disadvantages of the most modern and unquestionably most up-and-coming methods for the future. MATERIALS AND METHODS Patients were classified based on the type of surgery performed (pre-formed meshes, meshes which were bent intraoperatively on stereolithographic models and patient-specific implants). For each of these patients the following parameters were recorded: visual symptoms (diplopia, visual acuity by Amsler grid test when performed, changes in extrinsic ocular motility and Hess-Lancaster test when performed), duration of the surgery, and volumetric measurements of the orbit before and after the surgery. RESULTS The comparison between surgery with preformed mesh and meshes bent on stereolithographic models highlighted slight differences in functional outcomes that showed that the second group had a greater improvement in diplopia and in Hess-Lancaster test outcomes than the first group. The volume reduction in absolute terms was greater with the intervention with meshes bent on stereolithographic models than with the intervention with preformed mesh; the difference between volumes of the two orbits in the postoperative was less (i.e. closer to ideal) with the intervention with meshes bent on stereolithographic models than with the surgery with preformed mesh. The comparison with the procedure with the patient-specific implant showed a good clinical response, drastically shorter surgical times and a high dimensional accuracy demonstrated by the vector analysis. CONCLUSIONS The following study demonstrated that the mirrored tridimensiomnal orbital prototypes provide a better insight into the already complex orbital anatomy and serve as a model for manual intraoperative remodeling of titanium orbital meshes. By comparing them with classic surgery with preformed meshes, this study showed a greater efficacy in terms of some functional outcomes, and a slightly higher efficacy in terms of volumes. In terms of surgical times, a significant reduction in the duration of the surgery was not observed as in other studies, but there was less variability in surgical times in absolute terms. Regarding the intervention with patient-specific implant (PSIs) the superiority in terms of functional outcomes, surgical times and volumetric accuracy has been demonstrated; however, it remains difficult to apply in primary reconstructions of orbital defects, due to long production times.

BACKGROUND DELLO STUDIO Il pavimento orbitario è una sede frequentemente danneggiata nella traumatologia maxillo-facciale e le sue fratture si accompagnano a complicanze importanti quali enoftalmo, ipoglobo, diplopia e disturbi dell’acuità visiva. Nell’ultimo decennio, la pianificazione degli interventi di chirurgia maxillo-facciale ha potuto beneficiare sempre più spesso di strumenti bioingegneristici all’avanguardia quali la realizzazione di prototipi tridimensionali stereolitografici o la fabbricazione di mesh in titanio paziente-specifiche, permettendo una ricostruzione sempre più precisone e personalizzata in base all’anatomia del paziente. Tali tecniche si associano ad un aumento dell’accuratezza chirurgica e a una riduzione dei tempi chirurgici; tuttavia, richiedono tempi di attesa più lunghi nella pianificazione dell’intervento e nella realizzazione dell’impianto e implicano costi maggiori. SCOPO DELLO STUDIO Lo studio è stato impostato come un confronto tra pazienti con diagnosi di frattura del pavimento orbitario la cui ricostruzione è stata effettuata con tecniche diverse: l’applicazione di placche convenzionali non individualizzate, la personalizzazione di queste mediante rimodellamento manuale su modelli stereolitografici e l’applicazione di impianti paziente-specifici disegnati e fabbricati mediante tecnologia CAD/CAM. Scopo primario dello studio è quello di mettere a confronto risultati clinici, parametri volumetrici ed estetici e tempi chirurgici relativi alle principali alternative di approccio ricostruttivo ad oggi disponibili, mettendo in risalto sia i vantaggi che gli svantaggi dei metodi più moderni e indubbiamente più promettenti per il futuro. MATERIALI E METODI I pazienti sono stati classificati sulla base della tipologia di intervento eseguito (mesh preformate, mesh rimodellate in sede intraoperatoria su modello stereolitografico e impianti paziente-specifici). Per ognuno di essi sono stati rilevati i parametri inerenti alla sintomatologia visiva (diplopia, acuità visiva, alterazioni della motilità oculare estrinseca e test di Hess-Lancaster ove eseguito), alla durata dell’intervento chirurgico effettuato e alle misure volumetriche dell’orbita prima e dopo l’intervento. RISULTATI Nel confronto tra l’intervento con mesh preformata e mesh modellata su modello stereolitografico sono state evidenziate lievi differenze negli outcome funzionali che hanno mostrato un miglioramento maggiore della diplopia e dell’esito del test di Hess-Lancaster per le deviazioni oculari nel secondo gruppo rispetto che nel primo. La riduzione di volume in termini assoluti è stata maggiore con l’intervento con mesh rimodellata su modello stereolitografico rispetto che con l’intervento con mesh preformata; la differenza tra i volumi delle due orbite nel postoperatorio è stata minore (ossia più vicina all’ideale) con l’intervento con mesh rimodellata su modello stereolitografico rispetto che con l’intervento con mesh preformata. CONCLUSIONI Il seguente studio ha dimostrato che i prototipi orbitari tridimensionali ottenuti tramite il mirroring consentono una panoramica migliore della già complessa anatomia orbitaria e fungono da modello per il rimodellamento manuale intraoperatorio delle mesh orbitarie in titanio. Confrontandoli con il trattamento classico con mesh preformate, i risultati del seguente studio hanno evidenziato una maggiore efficacia in termini di alcuni outcome funzionali, e un’efficacia lievemente superiore in termini di volumi. Dal punto di vista dei tempi chirurgici non è stata osservata una significativa riduzione della durata dell’intervento come in altri studi, ma si è osservata una minore variabilità dei tempi chirurgici in termini assoluti.