Il flusso di lavoro del Virtual Surgical Planning nella ricostruzione mandibolare con lembo rivascolarizzato: stato dell’arte

Mandibular reconstruction is a complex challenge in maxillofacial surgery, necessary after bone resections due to tumors, trauma or infections. This thesis explores in detail the use of advanced technologies in virtual surgical planning (VSP) and in the implementation of patient-specific implants (PSI), with particular attention to the use of the revascularized fibular flap as a bone reconstruction technique. The first part of the thesis introduces bone tissue, focusing on its composition and its biomechanical properties, essential to understand the dynamics of mandibular reconstruction. The anatomy and biomechanics of the mandible are described in detail, with particular emphasis on the distribution of forces during chewing and the distribution of the mandibular bone tissue, key aspects for the development of customized reconstructive solutions. The aim of this study is to analyze the workflow of virtual surgical planning (VSP) in mandibular reconstruction and its impact on functional and aesthetic outcomes. In particular, the focus is on the design and implementation of patient-specific implants (PSI), through advanced imaging technologies and Additive Manufacturing techniques (3D printing), which allow greater precision and customization of interventions. By describing a clinical case, the thesis clearly illustrates the advantages of this approach compared to traditional techniques, highlighting how the use of VSP allows for greater precision in bone reconstruction, improving mandibular alignment and reducing post-operative complications. The advantages and disadvantages of using virtual surgical planning compared to conventional techniques are compared, pointing out that although VSP involves higher costs and requires an advanced technical level, The functional and aesthetic results are superior, improving the patient’s quality of life. However, the limitations of the higher costs and complexity of the equipment required to implement these advanced technologies are also discussed. In summary, this thesis demonstrates how the integration of Virtual Surgical Planning with the use of patient-specific implants represents a revolution in jaw reconstruction surgery. Although there are still some limits, the results obtained confirm that the future of maxillofacial reconstructive surgery is increasingly oriented towards a personalized approach, which optimizes surgical times and improves aesthetic and functional outcomes.

La ricostruzione mandibolare rappresenta una sfida complessa nella chirurgia maxillo-facciale, necessaria in seguito a resezioni ossee dovute a tumori, traumi o infezioni. Questa tesi esplora in dettaglio l’uso delle tecnologie avanzate nella pianificazione chirurgica virtuale (Virtual Surgical Planning, VSP) e nella realizzazione di impianti specifici per il paziente (Patient-Specific Implants, PSI), con particolare attenzione all'impiego del lembo fibulare rivascolarizzato come tecnica di ricostruzione ossea. La prima parte della tesi introduce il tessuto osseo, concentrandosi sulla sua composizione e sulle sue proprietà biomeccaniche, essenziali per comprendere le dinamiche della ricostruzione mandibolare. Viene descritta in dettaglio l’anatomia e la biomeccanica della mandibola, con particolare enfasi sulla distribuzione delle forze durante la masticazione e la distribuzione del tessuto osseo mandibolare, aspetti chiave per lo sviluppo di soluzioni ricostruttive personalizzate. Lo scopo di questo studio è analizzare il flusso di lavoro della pianificazione chirurgica virtuale (VSP) nella ricostruzione mandibolare e il suo impatto sui risultati funzionali ed estetici. In particolare, il focus è sulla progettazione e realizzazione di impianti paziente-specifici (PSI), attraverso tecnologie di imaging avanzate e tecniche di Additive Manufacturing (stampa 3D), che permettono una maggiore precisione e personalizzazione degli interventi. Attraverso la descrizione di un caso clinico, la tesi illustra chiaramente i vantaggi di questo approccio rispetto alle tecniche tradizionali, evidenziando come l’uso del VSP permetta di ottenere una maggiore precisione nella ricostruzione ossea, migliorando l'allineamento mandibolare e riducendo le complicanze post-operatorie. Vengono confrontati i vantaggi e gli svantaggi dell’utilizzo della pianificazione chirurgica virtuale rispetto alle tecniche convenzionali, sottolineando che, sebbene il VSP comporti costi più elevati e richieda un livello tecnico avanzato, i risultati funzionali ed estetici sono superiori, migliorando la qualità della vita del paziente. Tuttavia, vengono discussi anche i limiti legati ai costi più elevati e alla complessità delle attrezzature necessarie per implementare queste tecnologie avanzate. In sintesi, questa tesi dimostra come l'integrazione del Virtual Surgical Planning con l'uso di impianti paziente-specifici rappresenti una rivoluzione nella chirurgia ricostruttiva della mandibola. Sebbene esistano ancora alcuni limiti, i risultati raggiunti confermano che il futuro della chirurgia ricostruttiva maxillo-facciale è sempre più orientato verso un approccio personalizzato, che ottimizza i tempi chirurgici e migliora i risultati estetici e funzionali.