medigraphic.com

2012, Número 2

<< Anterior

Rev Mex Ing Biomed 2012; 33 (2)


Desarrollo de un Simulador Virtual para Planeación de Osteotomías Mandibulares en Cirugías Ortognáticas

Govea-Valladares EH, Medellín-Castillo HI, Lim T, Khambay B, Rodríguez-Florido M, Ballesteros J

Idioma: Ingles.
Referencias bibliográficas: 31
Paginas: 147-158
Archivo PDF: 1616.42 Kb.


RESUMEN

El conocimiento y entrenamiento quirúrgico normalmente se transmite por el método maestro-alumno. En particular, el proceso de entrenamiento se lleva a cabo durante las intervenciones quirúrgicas reales y bajo la supervisión de un cirujano experimentado. Los recientes avances en la tecnología computacional y la interacción con entornos virtuales han permitido que una amplia variedad de intervenciones quirúrgicas puedan ser simuladas. Las aplicaciones de la realidad virtual (VR) abarcan desde el arte hasta la ingeniería, ciencia y medicina. En medicina, los simuladores virtuales están siendo desarrollados con propósitos de planeación y entrenamiento pre-operatorio. De esta manera el proceso de transferencia de conocimiento y entrenamiento quirúrgico puede mejorarse y acelerarse. Los simuladores médicos de realidad virtual se caracterizan por sus grandes demandas visuales y comportamiento físico, y más recientemente la demanda por el sentido del tacto, que es un aspecto esencial en la cirugía. Con respecto a la cirugía maxilofacial, una de las procedimientos quirúrgicos más comunes es la 'Osteotomía Sagital Bilateral de Rama Mandibular' (OSBRM), la cual se utiliza para relocalizar la mandíbula en la posición correcta, corregir deformidades de la mandíbula, conseguir un mejor funcionamiento de la mandíbula y mejorar la estética del paciente. En este artículo se presenta el desarrollo de un simulador virtual 3D para planeación de cirugías de osteotomía mandibular ortognática, en particular este trabajo se enfoca en el procedimiento OSBRM. El sistema propuesto ha sido desarrollado en una plataforma de código abierto y ofrece un sistema más realista e interactivo, en donde los cirujanos pueden cortar hueso de una manera libre y en 3D, mejorando así el enfoque tradicional de la osteotomá virtual basada en planos de corte. Algunas de las funcionalidades principales del sistema son: un entorno de realidad virtual y respuesta en tiempo real; visualización en 3D de biomodelos y herramientas; interacción y manipulación libre de herramientas de corte, huesos y fragmentos de huesos; simulación de osteotomás simples y múltiples; osteotomás con planos de corte y de forma libre. La descripción, el desarrollo y la aplicación del sistema se presentan en este documento. Los resultados han demostrado que el sistema propuesto es práctico y puede ser utilizado en la planeación y entrenamiento de osteotomás mandibulares.


REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)

  1. Kartiko I, Kavakli M, Cheng K. Learning science in a virtual reality application: The impacts of animated-virtual actors visual complexity. Computers & Education, 2010; 55(2): 881-891.

  2. Wang CL, Shen HW. Information theory in scienti c visualization. Entropy, 2011; 13(1): 254-273.

  3. Ruiz CA, Montagut F. Yeison J, Heidenreich E. Algorithm for virtual modeling of organs by medical images. Vector, 2009; 4: 14-26.

  4. Vazquez-Mata G. Realidad virtual y simulacion en el entrenamiento de los estudiantes de medicina. Educ. Med. 2008; 11(1): 29-31.

  5. Subhas G, Gupta A, Mittal VK. Necessity for improvement in endoscopy training during surgical residency. The American Journal of Surgery, 2010; 199(3): 331-335.

  6. Hanna L. Simulated surgery: the virtual reality of surgical training. Surgery Medicine Publishing, 2010; 28(9): 463-468.

  7. Palter VN, Grantcharov TP. Virtual reality in surgical skills training. Surgical Clinics of North America, 2010; 90(3): 605-617.

  8. Ueki K, Okabe K, Miyazaki M, Mukozawa A, Marukawa K, Nakagawa K, Yamamoto E. Position of mandibular canal and ramus morphology before and after sagittal split ramus osteotomy. American Association of Oral and Maxillofacial Surgeons, 2010; 68(8): 1795-1801.

  9. Yamashita Y, Otsuka T, Shigematsu M, Goto M. A long-term comparative study of two rigid internal xation techniques in terms of masticatory function and neurosensory disturbance after mandibular correction by bilateral sagittal split ramus osteotomy. International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 2011; 40(4): 360-365.

  10. Quevedo R. Osteotoma sagital de rama mandibular en ciruga ortognatica. Revista Espa~nola de Ciruga Oral y Maxilofacial, 2004; 24(1):14-21.

  11. Schendel SA, Jacobson R. Threedimensional imaging and computer simulation for oce-based surgery. J Oral Maxillofac Surg, 2009; 67(10): 2107-14.

  12. Tucker S, Soares LH, Styner M, Kim H, Reyes M, Prot W, Turvey T. Comparison of actual surgical outcomes and 3-dimensional surgical simulations. Journal Oral Maxillofacial Surgery, 2010; 68(10): 2412-21.

  13. Guang-Sen Z, Yu-Xiong S, Gui-Ging L, Pei-Feng J,Li-Zhong L,Si-En Z, Hai-Chao L. Mandible reconstruction assisted by preoperative simulation and transferring templates: Cadaveric study of accuracy. Journal Oral Maxillofacial Surgery, 2012; 70(6): 1480-5.

  14. Xia JJ, Shevchenko L, Gateno J, Teichgraeber JF, Taylor TD, Lasky RE, English JD, Kau CH., McGrory KR. Outcome study of computer-aided surgical simulation in the treatment of patients with craniomaxillofacial deformities. Journal Oral Maxillofacial Surgery, 2011; 69(7): 2014-24.

  15. Marchetti C,Bianchi A, Muyldermans L, Di Martino M, Lancellotti L, Sarti A. Validation of new soft tissue software in orthognathic surgery planning. International Journal Oral Maxillofacial Surgery, 2011; 40(1): 26-32.

  16. Alastair W, Laverick S, McIntyre GT, Epker BN. Mandibular model surgery for orthognathic surgery: The Perth technique to improve planning. Journal Oral Maxillofacial Surgery, 2011; 69(3): 950-3.

  17. Isenberg GA, Berg KW, Veloski JA, Berg DD, Veloski JJ, Yeo CJ. Evaluation of the use of patient-focused simulation for student assessment in a surgery clerkship. American Journal Surgery, 2011; 201(6): 835-40.

  18. Pohlenz P, Grobe A, Petersik A, Von Sternberg N, P esser B, Pommert A, Hohne KH, Tiede U, Springer I, Heiland M. Virtual dental surgery as a new educational tool In dental school. Journal Craniomaxillofacial Surgery, 2010; 38(8): 560-4.

  19. De Momi E, Chapuis J, Pappas I, Ferrigno G, Hallermann W, Schramm A, Caversaccio M. Automatic extraction of the mid-facial plane for craniomaxillofacial surgery planning. International Journal Oral Maxillofacial Surgery. 2006, 35: 636- 642.

  20. Mischkowski RA, Zinser M, Kubler A, Seifert U, Zoller JE. The Hollowman - a virtual reality tool in cranio-maxillofacial surgery. Computer Assisted Radiology and Surgery, 2004, 1268: 658-661.

  21. Orentlicher G, Goldsmith D, Horowitz A. Applications of 3-dimensional virtual computerized tomography technology in oral and maxillofacial surgery: Current therapy. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 2010; 68: 1933-1959.

  22. Shou-Sen W, Liang X, Jun-Jie J, Ru-Mi W. Virtual reality surgical anatomy of the sphenoid sinus and adjacent structures by the transnasal approach. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery, 2012; 40: 494-499.

  23. Yang X, Hua J, Zhua S, Liang X, Li J, Luoa E. Computer-assisted surgical planning and simulation for condylar reconstruction in patients with osteochondroma. British Journal Oral Maxillofacial Surgery, 2011; 49(3): 203-8.

  24. Yang HJ, Lee WJ, Yi WJ, Hwang SJ. Interferences between mandibular proximal and distal segments in orthognathic surgery for patients with asymmetric mandibular prognathism depending on di erent osteotomy techniques. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 2010; 110(1): 18-24.

  25. Roser SM, Ramachandra S, Blair H, Grist W, Carlson GW, Christensen AM, Weimer KA, Steed MB. The Accuracy of Virtual Surgical Planning in Free Fibula Mandibular Reconstruction: Comparison of Planned and Final Results. Journal Oral Maxillofacial Surgery, 2010; 68(11): 2824- 32.

  26. Wittwer G, Adeyemo WL, Beinemann J, Juergens P. Evaluation of risk of injury to the inferior alveolar nerve with classical sagittal split osteotomy technique and proposed alternative surgical techniques using computerassisted surgery. International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 2012; 41:79-86.

  27. Erkmen E, Simsek Ba, Yucel E, Kurt A. Three-dimensional nite element analysis used to compare methods of xation after sagittal split ramus osteotomy: setback surgery-posterior loading. British Journal Oral Maxillofacial Surgery, 2005; 43(2): 97-104.

  28. Brasileiro BF, Grempel RG, Ambrosano GM, Passeri LA. Position of mandibular canal and ramus morphology before and after sagittal split ramus osteotomy. Journal Oral Maxillofacial Surgery, 2010; 68(8): 1795-801.

  29. Ueki K, Hashiba Y, Marukawa K, Okabe K, Nakagawa K, Alam S, Yamamoto E. Evaluation of Bone Formation After Sagittal Split Ramus Osteotomy With Bent Plate Fixation Using Computed Tomography. Journal Oral Maxillofacial Surgery, 2009; 67(5): 1062-8.

  30. Molina JL, Tellez M. Osteotoma sagital bilateral de rama mandibular (Alternativa momo" en el manejo facil de la osteotoma sagital bilateral de rama mandibular. Revista Mexicana de Ciruga Bucal y Maxilofacial, 2009; 5(2):52-59.

  31. Peacock ZS, Lee JS. Modi cation of the Bilateral Sagittal Split Osteotomy for the Asymmetric Mandible. Journal Oral Maxillofacial Surgery, 2011; 69(9): 2437- 41.




2020     |     www.medigraphic.com