Bibliographic Metadata

Title
Computerassistierte Unterkieferrekonstruktion mit mikrochirurgischem Fibula-Transplantat
Additional Titles
Computer-assisted mandible reconstruction with a vascularized fibula flap
AuthorSonnberger, Anna
Thesis advisorGuevara Rojas, Godoberto
Published2018
Date of SubmissionMarch 2018
LanguageGerman
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Mandibel-Rekonstruktion / Fibula-Transplantat / Mikrochirurgie / CT / computerbasierte Planung
Keywords (EN)mandible reconstruction / fibula flap / microsurgery / CT / computer-assisted planning
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Diese Arbeit soll einen Einblick in die benötigten Bilddaten und den Ablauf einer computerbasierten virtuellen Planung einer Unterkieferrekonstruktion geben. Informationen zum Thema wurden anhand einer Literaturrecherche zusammengestellt.

Für Unterkieferrekonstruktionen stehen unterschiedliche Transplantate zur Verfügung. Für Knochendefekte bzw. kombinierte Knochen-Weichteildefekte in der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie eignen sich das Beckenkamm-Transplantat, Skapula-Tranplantat und das Fibula- Transplantat. Wobei letztgenanntes als einziges für langstreckige Defekte eingesetzt werden kann (1,2). Für Mandibelrekonstruktionen werden überwiegend Fibula-Transplantate benutzt (3). Als Grundlage für die virtuelle Planung dient die Bildgebung mittels Computertomographie (CT), Magnetresonanztomographie (MRT), Angiographie und Ultraschall.

Der computergestützte chirurgische Eingriff lässt sich grob in die präoperative Planung, intraoperative Anwendung von 3D-Schablonen und postoperative Validierung einteilen.

Bei der computerbasierten Planung einer Mandibel-Rekonstruktion mittels mikrochirurgischem Fibula-Transplantat werden zuerst virtuelle Modelle der Mandibel und der Fibula anhand der CT- Daten erstellt. An diesen können die einzelnen Schritte präoperativ simuliert und visualisiert werden. Mehrere Varianten können ausprobiert werden, um die patientenspezifisch beste Lösung zu finden. Ebenso können patientenspezifische Rekonstruktionsplatten und Schablonen für die Entnahme entworfen und hergestellt werden (4–6). Zur Evaluierung des Ergebnisses werden die prä- und postoperativen Bilddaten gegenüber gestellt (5,7,8). Außerdem vergleicht man die virtuelle Planung mit dem postoperativen Datensatz (9,10).

Die Vorteile dieser computerbasierten im Vergleich mit einer konventionellen Vorgehensweise sind verbesserte klinische Ergebnisse und kürzere Operationszeiten (4,10). Ein Nachteil ist die längere präoperative Planung. Auch die Herstellung und Lieferung der Operationsschablonen und Modelle dauert einige Tage bis Wochen. Daher ist die computerbasierte Rekonstruktion für Notfälle nicht geeignet (11,12).

Außerdem ist die Methode sehr unflexibel, wenn während der Operation erkannt wird, dass Änderungen an der ursprünglichen Planung erforderlich sind (7,13).

Trotz dieser Limitationen ist das mikrochirurgische Fibula-Transplantat derzeit der Goldstandard bei der Unterkieferrekonstruktion (3). Der Nachteil der längeren präoperativen Planung in der computerassistierten Chirurgie wird durch höhere Genauigkeit und chirurgische Effizienz aufgewogen (10).

Abstract (English)

This thesis gives an insight into computer-based virtual planning of mandibular reconstructions and the image data required.

Information on the topic has been compiled from a literature review.

Different flaps are available for mandibular reconstructions. In oral and maxillofacial surgery, vascularized bone flaps used for bone defects or combined bone-soft tissue defects, are the iliac crest, scapular and the fibula. The latter being the only suitable to cover longer defects (1,2). For mandible reconstructions, predominantly fibula grafts are used (3). The basis for virtual planning are computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), angiography and ultrasound. The computer-assisted surgical procedure can be divided into preoperative planning, intraoperative application of 3D templates and postoperative validation. In the computer- assisted mandible reconstruction with free fibula flaps, virtual models of the mandible and the fibula are created. With these models, the steps of the procedure can be simulated and visualized preoperatively. Various reconstructions can be assessed to find the best patient-specific solution. Patient-specific reconstruction plates and cutting guides can be designed and manufactured (4– 6). Pre- and postoperative scans are compared for result evaluation (5,7,8). Also the virtual planning is compared with the postoperative CT-data (9,10).

The advantages of this computer-based approach versus the conventional one are improved clinical outcomes and shorter operating times (4,10). A disadvantage is the longer preoperative planning phase. Also, manufacturing and delivery of the surgical templates and models ranges from a few days to weeks. Therefore, computer-assisted reconstruction is not suitable for emergency cases (11,12). Further the method is inflexible in case changes to the original plan are required in the course of the procedure (7,13).

Despite these limitations, the vascularized fibula flaps are currently the gold-standard in mandibular reconstruction (3). The disadvantage of prolonged preoperative planning in computer-assisted surgery is outweighed by higher accuracy and surgical efficiency (10).