Doktorant opracowuje program lepiej przygotowujący chirurgów do rekonstrukcji żuchwy

Search Dental Tribune

Doktorant opracowuje program lepiej przygotowujący chirurgów do rekonstrukcji żuchwy

E-Newsletter

The latest news in dentistry free of charge.

  • This field is for validation purposes and should be left unchanged.
Doktorant Ben Ferguson pracujący z symulacją ludzkiego implantu żuchwy wygenerowaną za pomocą narzędzi CAD, skanów CT i niestandardowego algorytmu. (Zdjęcie: Uniwersytet w Sydney)

SYDNEY, Australia: Wykorzystując narzędzia CAD, skany CT i specjalnie opracowany algorytm komputerowy, Ben Ferguson, doktorant w Szkole Inżynierii Przestrzennej, Mechanicznej i Mechatronicznej Uniwersytetu w Sydney, opracował rewolucyjny program, który umożliwi chirurgom pełne symulacja rekonstrukcji żuchwy przed podjęciem próby. Program Fergusona symuluje warunki fizjologiczne, w jakich zostanie umieszczony implant medyczny, umożliwiając chirurgom dostosowanie urządzenia i procedury do powodzenia leczenia konkretnego pacjenta.

Zazwyczaj rekonstrukcja szczęki wymaga długiego okresu rekonwalescencji, około trzech miesięcy. Istnieje wiele potencjalnych powikłań i wszechobecna szansa na niepowodzenie implantu. Nowsze innowacje w implantologii lepiej niż wcześniej wspomagają regenerację kości, ale do tej pory lekarze nie byli w stanie dokładnie przewidzieć, jak dobrze organizm zareaguje na implant lub jak dobrze implant będzie działał w danych warunkach.

Profesor Qing Li, kierownik doktoratu Fergusona, wyjaśnił, w jaki sposób ten symulator usprawnia tradycyjne planowanie operacji rekonstrukcji żuchwy: „To staranne zachowanie równowagi. Na przykład implant może wymagać mechanicznej stymulacji otaczającej tkanki w celu przyspieszenia gojenia, ale stymulacja mechaniczna może wówczas zwiększyć ryzyko niepowodzenia implantu. Nasze algorytmy i podejście oparte na danych pomagają chirurgom opracować optymalny projekt bez konieczności polegania wyłącznie na intuicji”.

Dzięki postępom w narzędziach do projektowania CAD i wykorzystaniu wysokiej jakości komputerowo wspomaganych modeli inżynierskich oraz pewnej magii programowania, program Fergusona oznacza, że ​​lekarze mogą rozwiązywać problemy z implantami i procedurami na długo przed wykonaniem jakiejkolwiek rzeczywistej operacji.

„W dzisiejszych czasach nie do pomyślenia byłoby zbudowanie budynku bez wcześniejszej symulacji inżynieryjnej. Jest to branżowy standard w inżynierii lądowej — takie same oczekiwania należy odnieść do operacji na człowieku” – powiedział Ferguson.

Doktorant Ben Ferguson (po prawej) z kierownikiem projektu prof. Qing Li, badający hologram stworzony ze skanów CT pacjentów w ramach symulacji dla lekarzy przygotowującej się do operacji rekonstrukcji żuchwy. (Zdjęcie: Uniwersytet w Sydney)

Narzędzie do modelowania biomechanicznego Fergusona jest już wdrażane do użytku klinicznego dzięki partnerstwu między naukowcami a prof. Jonathanem Clarkiem AM, dyrektorem ds. badań nad nowotworami głowy i szyi w szpitalu onkologicznym Chris O'Brien Lifehouse w Sydney.

„To, co jest naprawdę ekscytujące w tym narzędziu i danych, to to, że dają one możliwość rozwinięcia technologii poza formę, w tym również modelowania biomechanicznego, które może pomóc w przewidywaniu reakcji tkanki kostnej na obciążenia fizjologiczne” – powiedział prof. Clark.

Chirurdzy mogą precyzyjnie dostroić wysokość i kąt umieszczenia w oparciu o skany i modelowanie komputerowe, aby uzyskać absolutnie najlepszy możliwy wynik w zakresie kompatybilności implantu z gospodarzem, co przekłada się na mniej powikłań, lepsze gojenie i mniejsze ryzyko ponownego leczenia – sytuacja korzystna dla wszystkich.

Raport z programu zatytułowany “Optimal placement of fixation system for scaffold-based mandibular reconstruction” został pierwotnie opublikowany w numerze Journal of the Mechanical Behaviour of Biomedical Materials z lutego 2022 roku.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

advertisement
advertisement