Rekonstrukce mandibuly autologním kostním štěpem s podporou 3D plánování – kazuistika

Overview

Onkochirurgické operace vyžadující resekci předního segmentu dolní čelisti představují z hlediska funkční rekonstrukce jedny z nejnáročnějších výkonů. Dříve využívané rekonstrukce ocelovými dlahami vedly k vysoké morbiditě a neuspokojivým funkčním výsledkům. V posledních letech je na Klinice otorinolaryngologie a chirurgie hlavy a krku FN u sv. Anny v Brně preferováno využití technologie 3D předoperačního plánování. V prezentované kazuistice je detailně popsán postup virtuálního plánování, využití koncepčních 3D modelů a resekčních šablon a jsou diskutovány výhody a nevýhody využití 3D technologie při mandibulární rekonstrukci.

Klíčová slova:

3D tisk – mandibulární rekonstrukce – virtuální chirurgické plánování – resekční šablona – pomocný model – volný fibulární lalok

Úvod

Onkochirurgické operace, které zahrnují resekci předního segmentu dolní čelisti, představují z hlediska funkční rekonstrukce jedny z nejnáročnějších výkonů.

Historicky byly na našem pracovišti pro rekonstrukci defektů těla mandibuly využívány techniky s použitím onkologických dlah a nevaskularizovaných kostních štěpů. Tyto přístupy však byly často spojeny s vysokou mírou morbidity, poruchami hojení, nízkým stupněm stability osteosyntézy, neuspokojivými funkčními výsledky a negativními dopady na kvalitu života (obr. 1).

Na Klinice otorinolaryngologie a chirurgie hlavy a krku FN u sv. Anny jsme doposud provedli šest rekonstrukčních operací obličejového skeletu ve spolupráci s plastickými chirurgy s využitím technologie 3D plánování. V tomto článku prezentujeme kazuistiku rekonstrukce dolní čelisti s využitím autologního vaskularizovaného fibulárního laloku fixovaného individuálně připravenou rekonstrukční dlahou s využitím předoperačního 3D plánování.

Kazuistika

Anamnéza

Žena, 70 let, stav po klínovité excizi dlaždicobuněčného karcinomu dolního rtu na regionálním pracovišti (dle dokumentace R0 resekce). Po 8 měsících odeslána na naše pracoviště pro narůstající perimandibulární infiltrát těla dolní čelisti vpravo. Histologickým vyšetřením byl verifikován spinocelulární karcinom. Hodnocením počítačové tomografie popsán perimandibulární, sytící se infiltrát maximálního rozměru 6 cm, který podkovovitě obrůstá dolní okraj mandibuly s prokázanou invazí do kortikalis mandibuly. V submandibulární krajině na straně nádoru popsána suspektní metastáza vel. cca 20 × 18 mm. Krajskou onkologickou indikační komisí byla doporučena primárně chirurgická léčba se segmentární resekcí mandibuly a krční disekcí lymfatických uzlin. V rámci onkologické komise jsme konzultovali rekonstrukční možnosti s chirurgem Kliniky plastické a estetické chirurgie FN u sv. Anny. Se souhlasem pacienta byla indikována mandibulární rekonstrukce vaskularizovaným fibulárním štěpem fixovaným individuálně zhotovenou rekonstrukční dlahou s využitím 3D plánování.

 

Předoperační postup 3D plánování

CT obličejového skeletu a dolní končetiny pro potřeby 3D rekonstrukce mandibuly a fibuly

Parametry CT vyšetření pro 3D plánování: tloušťka řezu 1 mm nebo menší; rozměr matice řezu minimálně 5122; náklon gantry (gantry tilt): bez náklonu; metoda rekonstrukce obrazu: „BONE“ pro kostní tkáně, „SOFT TISSUES“ pro ostatní tkáně; uložení CT řezů: DICOM.

 

Editační program 3D rekonstrukce (Tescan 3DIM)

Plánování rozsahu resekce mandibuly a fibuly s vymezením plánovaných resekčních linií na virtuálním 3D modelu (obr. 2).

 

3D tisk koncepčních modelů mandibuly a fibuly, řezacích šablon a pomocného modelu kostního štěpu (Tescan Medical, s. r. o.)

Modely a šablony byly naplánovány a vyrobeny na míru konkrétnímu pacientovi na základě diagnostického CT vyšetření (obr. 3a). Všechny pomůcky byly vyrobeny z certifikovaného materiálu pro použití ve zdravotnictví. Chirurgické řezací šablony byly určeny ke sterilizaci (autokláv 134 °C) a přímému použití na operačním sále. Koncepční modely k předoperační přípravě rekonstrukce nebyly určeny ke sterilizaci a přímému použití na operačním sále. Seznam modelů: 3D koncepční model rekonstruované čelisti určený pro tvarování onkologické dlahy; řezací šablona pro segmentární resekci mandibuly; 3D koncepční model rekonstruované fibuly; řezací šablona pro odběr kostního štěpu na fibule; řezací šablona pro osteotomie na kostním štěpu (k umožnění tvarování konvexity rekonstruované mandibuly); spacer (pomocný model) kostního štěpu.

 

Předoperační tvarování fixační dlahy

S využitím koncepčního 3D modelu dolní čelisti jsme vytvarovali onkologickou dlahu pomocí instrumentaria MatrixMandibleTMPlating Systém. Dlaha: Titan (TiCP); síla 2,9 mm (obr. 3b).

Postup operace

Resekční fáze

Provedli jsme blokovou krční disekci oblasti I–V ipsilaterálně a současně jsme revidovali submandibulární region (oblast I) kontralaterálně. Po protětí dolního rtu ve střední čáře jsme odklopili tvářový lalok a obnažili dolní čelist v bezpečné vzdálenosti od perimandibulárního infiltrátu. Dle předoperačně připravených resekčních šablon jsme resekovali segment dolní čelisti v bloku s tumorem (obr.5a). Kryohistologickým vyšetřením jsme ověřili negativní měkkotkáňové resekční okraje.

 

Fixace individuálně připravené rekonstrukční dlahy

Optimálně umístěná dlaha byla provizorně fixována kostními kleštěmi. Pomocí vodicích pouzder jsme předvrtali kostní otvory kanalizovaným vrtákem. Pomocí hloubkoměru jsme naměřili přesnou velikost šroubu tak, aby šroub byl fixován bikortikálně. Finálně jsme předvrtali fixační kanál vrtákem o průměru 2,4 mm. Zavedli jsme šrouby o průměru 2,9 mm s uzamykatelnou hlavicí. Dlaha byla fixována na každé straně minimálně čtyřmi bikortikálními šrouby.

 

Rekonstrukční fáze

Synchronní odběr fibulárního laloku realizoval tým plastických chirurgů (preparace vaskulární stopky, resekce kostního štěpu dle řezacích šablon). Korekci konvexního tvaru kostního štěpu osteotomiemi jsme provedli dle řezacích šablon (obr. 4). Poté jsme přenesli vaskularizovaný kostní štěp do defektu a fixovali jej třemi monokortikálními šrouby k rekonstrukční dlaze (obr. 5b). Následovala mikrovaskulární sutura stopky laloku k odstupu a. facialis a dvěma žilním odstupům v. jugularis interna. Přes rekonstruovanou čelist jsme překlopili rozprostřený svalový lalok z okraje m. sternocleidomastoideus. Peroperačně jsme zavedli nazogastrickou nutriční sondu, provedli mezičelistní fixaci a na závěr zajistili dýchací cesty dolní tracheostomií. Následovala standardní Redonova drenáž rány s následnou repozicí tvářového laloku a suturou rány a jemné kompresivní krytí v prevenci útlaku stopky laloku.

 

Histopatologie

En bloc perimandibulární infiltrát: recidivující spinocelulární karcinom G2 rtu s prokázanou perineurální invazí, angioinvazí a invazí do kortikalis kosti mandibuly. Měkkotkáňové i kostní okrajové resekční linie negativní. Blokový krční resekát (oblast I – submandibulární): hodnoceny tři lymfatické uzliny, jedna s metastázou spinocelulárního karcinomu (1/3). Blokový krční resekát (oblast II–V): 13 lymfatických uzlin bez průkazu metastáz (0/13). Patologická TNM klasifikace: rpT4 pN1 M0.

 

Pooperační průběh

Pooperační péče byla zajišťována na JIP s monitorací vitálních funkcí a pravidelným dopplerovským sledováním vaskulární stopky laloku. Pooperační průběh bez vážnějších komplikací. Sedmý pooperační den byla odstraněna mezičelistní fixace a byl zahájen perorální příjem tekutin a stravy. Desátý den jsme extrahovali nazogastrickou sondu. Čtrnáctý pooperační den sekundární sutura menší dehiscence v donorské oblasti na pravém lýtku. V průběhu hospitalizace pacientka intenzivně rehabilitovala technikami zaměřenými na otevírání dutiny ústní, okluzi a nácvik polykacího aktu (obr. 6a, b). Dimise 27. pooperační den s poučením o ambulantní rehabilitaci. S ohledem na výsledek histologického vyšetření jsme indikovali adjuvantní radioterapii. Po jejím ukončení jsme pacientku dekanylovali. Pacientka byla dispenzarizována na onkologických vizitách kliniky, 3 roky v kompletní remisi bez průkazu recidivy tumoru.

 

Diskuze

Prioritním cílem rekonstrukce předního segmentu dolní čelisti je především obnovení přirozeného polykání, schopnosti artikulace, otevírání úst a zachování symetrie obličejového skeletu [1]. Volba rekonstrukčního postupu závisí na lokalizaci defektu čelisti a rozsahu resekovaných měkkých tkání, ale je ovlivněna i faktory na straně pacienta, především celkovým stavem, závažností komorbidit a v neposlední řadě jeho motivací k náročné pooperační rehabilitaci. Zlatým standardem kvalitní rekonstrukce předního segmentu mandibuly je mikrovaskulární rekonstrukce vaskularizovaným kostním štěpem z fibuly [2]. Poprvé o něm referoval Hidalgo v roce 1989. Od té doby se stal nejčastěji používaným vaskularizovaným kostním štěpem, jehož výhodou je optimální tloušťka a tvar pro mandibulární rekonstrukci a možnost odběru délky kosti až 25 cm. Lýtková kost je vyživována jak periostální, tak endosteální vaskularizací, což umožňuje více osteotomií k modelaci optimálního zakřivení štěpu [3]. Míra přihojení laloku je literárně udávána až v 93 % [4]. Nespornou výhodou volby fibulárního laloku je možnost současného odběru nejen kosti, ale i fasciokutánního laloku k rekonstrukci měkkých tkání.

Zásadním předpokladem úspěšné rekonstrukce mandibuly je spolehlivá fixace onkologické dlahy, která poskytuje dostatečnou pevnost pro zajištění stabilní okluze a umožnění žvýkání. K přemostění defektů předního segmentu mandibuly jsme v dřívější době na našem pracovišti využívali rekonstrukční ocelové dlahy, nicméně jejich tvarování přímo na operačním sále bylo náročné a výrazně prodlužovalo operační čas. Kromě toho byly ocelové dlahy spojeny s nižší biokompatibilitou, zvýšenou reaktivitou okolních tkání a vysokým rizikem závažných komplikací [5]. V pooperačním období bylo nutno stabilizovat osteosyntézu často dlouhodobou nekomfortní mezičelistní fixací, která pacientům způsobovala značný diskomfort. Navzdory těmto opatřením byla dlouhodobá spolehlivost ocelových dlah limitovaná, často docházelo k zánětlivým komplikacím, fistulizaci a penetraci dlahy přes kožní kryt nebo do dutiny ústní (obr. 1). Riziko komplikací se dále zvyšovalo při indikaci pooperačního ozáření. Díky technologickému pokroku jsou dnes k dispozici moderní materiály, jako jsou titanové dlahy s vyšší biokompatibilitou a odolností, a možnosti pokročilého chirurgického 3D plánování, které umožňují přesnější, rychlejší a individuálně přizpůsobené rekonstrukce dolní čelisti [6, 7]. Při využití softwarového vybavení je operatérovi v editačním programu umožněno jednoduchým ovládáním detailně a v různých rovinách zobrazit obličejový skelet, posoudit lokalizaci nádoru, rozsah invaze do čelisti a vymezit bezpečný rozsah resekce čelisti. Na podkladě vymezených resekční linií je zpracován virtuální plán resekce a rekonstrukce dolní čelisti (obr. 2).

Dalším krokem je 3D tisk koncepčních modelů, řezacích šablon a pomocných modelů. 3D model dolní čelisti konkrétního pacienta s vyznačenými resekčními okraji umožňuje před operací precizně naplánovat, vytvarovat a upravit rekonstrukční titanovou dlahu a způsob optimální fixace (obr. 3b). V neposlední řadě slouží model čelisti k interaktivní demonstraci plánované operace nejen multioborovému chirurgickému týmu, ale i pacientovi. Sterilizovatelné řezací šablony slouží peroperačně nejen k přesnému provedení resekce čelisti, ale i k exaktnímu odběru vaskularizovaného fibulárního kostního štěpu (obr. 5a). Osteosyntéza s využitím individuálně připravené dlahy je rychlá a pro operační tým komfortní. Po odběru fibulárního laloku je kostní štěp upraven osteotomiemi dle řezací šablony tak, aby bylo dosaženo optimálního konvexního tvaru předního segmentu mandibuly (obr. 5b). Finálně je pak provedena mikrovaskulární sutura cévní stopky laloku k recipientním cévám v krční krajině.

Na naší klinice bylo virtuální plánování resekčních i rekonstrukčních výkonů obličejového skeletu dosud využito u šesti pacientů. Na základě našich pilotních zkušeností se ukazuje, že směr virtuálního plánování je jednoznačně perspektivní. Tento přístup významně zvyšuje úspěšnost rekonstrukčních výkonů, snižuje výskyt komplikací a přináší řadu přímých i nepřímých benefitů pro pacienty [7]. Tyto závěry podporují i výsledky multicentrické studie, která prokázala, že 3D plánování zlepšuje chirurgické výsledky, zkracuje dobu operace, délku hospitalizaci a celkové náklady, a přitom dosahuje lepších funkčních i estetických výsledků [8]. Náklady na virtuální plánování a tisk 3D koncepčních modelů se v našich podmínkách pohybují kolem 20 000–40 000 Kč. Další zlepšení, které využívají specializovaná centra v zahraničí, představuje příprava a výroba individuálně vyrobené rekonstrukční dlahy. Její cena je však řádově vyšší, což zatím omezuje její dostupnost v běžné klinické praxi v našich podmínkách.

 

Závěr

3D technologie individuálního plánování a realizace resekčních a rekonstrukčních operací v oblasti hlavy a krku je jednoznačně perspektivním směrem. Možnost předoperačního plánování, 3D tisku řezacích šablon i koncepčních modelů významně urychluje resekční fázi operace, zvyšuje kvalitu rekonstrukce, stabilitu osteosyntéz, signifikantně snižuje rizika komplikací a zlepšuje funkční i kosmetické výsledky těchto složitých operačních výkonů.

 

Prohlášení o střetu zájmu

Autor práce prohlašuje, že v souvislosti s tématem, vznikem a publikací tohoto článku není ve střetu zájmů a vznik ani publikace článku nebyly podpořeny žádnou farmaceutickou firmou. Toto prohlášení se týká i všech spoluautorů.