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Virtuelle Techniken in der Traumatologie

Analyse, Planung, Umsetzung und Qualitätskontrolle

Virtual techniques in traumatology

Analysis, planning, implementation and quality control

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Zusammenfassung

Hintergrund

Durch die Entwicklung moderner bildgebender Verfahren und der computerassistierten Chirurgie mit virtueller Planung, intraoperativer Navigation und Herstellung patientenspezifischer Implantate eröffnet sich dem Mund‑, Kiefer- und Gesichtschirurgen eine virtuelle Welt mit zahlreichen neuen Möglichkeiten insbesondere für die Traumatologie und die Rekonstruktion sekundärer Deformitäten.

Ziel

Ziel der Arbeit war es, anhand der Rekonstruktion posttraumatischer Jochbein- und Orbitadeformitäten die Möglichkeiten virtueller Techniken im Bereich Traumatologie der MKG-Chirurgie exemplarisch aufzuzeigen.

Material und Methoden

Anhand klinischer Beispiele für primäre und sekundäre posttraumatische Deformitäten werden der Einsatz unterschiedlicher virtueller Techniken sowie der Arbeitsablauf bei der virtuellen Planung, der späteren Herstellung und dem navigationsgestützten Einbringen patientenspezifischer Implantate demonstriert. Auch die Anwendung der intraoperativen Röntgenbildgebung wird aufgezeigt, die mit der intraoperativen Navigation direkt kombiniert werden kann. Der Arbeitsablauf bei der Korrektur posttraumatischer Deformitäten unter Zuhilfenahme virtueller Techniken gliedert sich in 4 Phasen: Analyse, Planung, Umsetzung und Qualitätskontrolle. In allen Phasen kommen virtuelle Techniken maßgeblich zum Einsatz.

Diskussion

Das Ausschöpfen aller Möglichkeiten der virtuellen Welt ist mit einem hohen apparativen Aufwand verbunden. Der Einsatz virtueller Techniken erhöht jedoch die intraoperative Präzision, reduziert intraoperative Manipulationen, verkürzt die Operationszeit und verringert die Anzahl von Revisionseingriffen.

Abstract

Background

The development of innovative imaging modalities, computer-assisted surgery with virtual or digital planning and engineering, intraoperative navigation, and the manufacture of patient-specific implants opens up a virtual world with a variety of possibilities for oral and maxillofacial surgery, particularly in traumatology and secondary posttraumatic reconstructions.

Objective

Using reconstruction of posttraumatic zygomatic and orbital deformities as an example, the aim of the present study was to demonstrate the variety of possibilities provided by virtual techniques that can be applied in traumatology.

Material and methods

Exemplary cases of primary and secondary posttraumatic zygomatic and orbital deformities were selected in order to present our workflow. All currently available virtual techniques including the digital workflow of planning as well as the insertion of patient-specific implants using infrared-based real-time navigation are demonstrated. Finally, intraoperative imaging is also presented, particularly in combination with intraoperative navigation. Our workflow for the correction of any posttraumatic deformity including the orbit comprises four different phases: analysis, planning, solution, and quality control. Virtual techniques are a fundamental part of any phase.

Conclusion

Application of the whole spectrum of virtual techniques including preoperative planning, intraoperative navigation, intraoperative imaging, and production and insertion of patient-specific implants is associated with high instrumental requirements. However, virtual techniques in oral and maxillofacial surgery increase intraoperative precision, reduce intraoperative manipulations, shorten operation time, and reduce the number of secondary interventions.

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Correspondence to Dr. Dr. R. M. Zimmerer.

Ethics declarations

Interessenkonflikt

R. M. Zimmerer, J. Dittmann und N.-C. Gellrich geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Dieser Beitrag beinhaltet keine von den Autoren durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren. Für die aufgeführten Studien gelten die jeweils dort angegebenen ethischen Richtlinien.

Additional information

Redaktion

K. Dawirs, Essen

S. Haßfeld, Dortmund

Caption Electronic Supplementary Material

Zusätzliches Video 1: Axiale Fusion des präoperativen mit dem postoperativen 3‑D-Datensatz nach sekundärer Rekonstruktion des Jochbeins und der Orbita mit patientenspezifischen Implantaten. Die postoperative Situation ist farblich vom präoperativen Datensatz abgesetzt.

Zusätzliches Video 2: Sagittale Fusion des präoperativen mit dem postoperativen 3‑D-Datensatz nach sekundärer Rekonstruktion des Jochbeins und der Orbita mit patientenspezifischen Implantaten. Die postoperative Situation ist farblich vom präoperativen Datensatz abgesetzt.

Zusätzliches Video 3: Koronare Fusion des präoperativen mit dem postoperativen 3‑D-Datensatz nach sekundärer Rekonstruktion des Jochbeins und der Orbita mit patientenspezifischen Implantaten. Die postoperative Situation ist farblich vom präoperativen Datensatz abgesetzt.

Zusätzliches Video 1: Axiale Fusion des präoperativen mit dem postoperativen 3‑D-Datensatz nach sekundärer Rekonstruktion des Jochbeins und der Orbita mit patientenspezifischen Implantaten. Die postoperative Situation ist farblich vom präoperativen Datensatz abgesetzt.

Zusätzliches Video 2: Sagittale Fusion des präoperativen mit dem postoperativen 3‑D-Datensatz nach sekundärer Rekonstruktion des Jochbeins und der Orbita mit patientenspezifischen Implantaten. Die postoperative Situation ist farblich vom präoperativen Datensatz abgesetzt.

Zusätzliches Video 3: Koronare Fusion des präoperativen mit dem postoperativen 3‑D-Datensatz nach sekundärer Rekonstruktion des Jochbeins und der Orbita mit patientenspezifischen Implantaten. Die postoperative Situation ist farblich vom präoperativen Datensatz abgesetzt.

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Zimmerer, R.M., Dittmann, J. & Gellrich, N. Virtuelle Techniken in der Traumatologie. MKG-Chirurg 10, 252–262 (2017). https://doi.org/10.1007/s12285-017-0128-z

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Schlüsselwörter

  • Dreidimensionale Bildgebung
  • Intraoperative Navigation
  • Implantate
  • Virtuelle Konstruktion
  • Computer-assistierte Chirurgie
  • Patientenspezifisches Implantat

Keywords

  • Imaging, three-dimensional
  • Intraoperative navigation
  • Implants
  • Virtual engineering
  • Surgery, computer-assisted
  • Patient-specific implants