3D printed presurgical passive nasoalveolar molding designed with facial balance and the occlusal plane for cleft lip and palate infants
Questo studio dimostra che un nuovo protocollo di modellazione nasoalveolare prechirurgica stampato in 3D, progettato utilizzando dati facciali e alveolari integrati per affrontare le discrepanze verticali e orizzontali, migliora efficacemente la simmetria facciale e l'allineamento alveolare nei neonati con labio palato unilaterale senza richiedere la TC.
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Quando un bambino nasce con il labbro leporino e la palatoschisi, la fessura nella mascella superiore non è solo un pezzo mancante di pelle; è uno squilibrio strutturale in cui i due lati della bocca si sono allontanati l'uno dall'altro e spesso si sono spostati verso l'alto o verso il basso rispetto l'altro. Prima che i chirurghi possano ricucire il labbro, gli ortodontisti spesso utilizzano una placca di plastica realizzata su misura all'interno della bocca del bambino per spingere delicatamente le creste gengivali separate l'una verso l'altra. Questo processo, noto come modellazione nasoalveolare prechirurgica, aiuta ad allineare i denti e a dare forma al naso, rendendo l'intervento chirurgico finale più facile e l'aspetto finale più simmetrico. Tuttavia, una sfida persistente è rimasta: sebbene queste placche siano eccellenti nel portare i lati vicini orizzontalmente, spesso non riescono a correggere la differenza di altezza verticale tra i due lati della mascella. Se un lato della mascella si trova più in alto dell'altro, può inclinare l'intera occlusione e il volto, portando a problemi complessi che potrebbero richiedere interventi chirurgici maggiori più avanti nella vita.
Un team di ricercatori dell'Università di Osaka ha sviluppato un nuovo modo per affrontare questo specifico squilibrio verticale utilizzando la tecnologia digitale. Invece di affidarsi esclusivamente a modelli fisici della bocca del bambino, hanno creato una mappa digitale unificata che combina una scansione 3D del viso del bambino con una scanszione 3D dell'interno della bocca. Fondendo queste due viste, sono stati in grado di vedere esattamente come l'osso mascellare fosse posizionato rispetto al resto del cranio, una relazione difficile da giudicare senza esporre un neonato alle radiazioni di una TAC. Utilizzando questa mappa combinata, il team ha eseguito una chirurgia virtuale al computer. Hanno spostato digitalmente i segmenti separati della mascella verso l'alto, verso il basso, a sinistra e a destra, finché non hanno ottenuto una posizione perfettamente equilibrata rispetto al viso. Sulla base di questo piano digitale ideale, hanno progettato e stampato in 3D una serie di placche di plastica personalizzate. Queste placche venivano indossate dai neonati in fasi successive, con nuove placche che sostituivano le vecchie ogni poche settimane per guidare gradualmente la mascella nella posizione corretta prima che avvenisse l'intervento al labbro.
Lo studio ha seguito dodici neonati affetti da questa condizione, misurando i loro volti e le loro mascelle prima dell'inizio del trattamento e di nuovo appena prima dell'intervento di ricostruzione del labbro. I risultati hanno mostrato che questo approccio digitale ha corretto con successo le differenze di altezza verticale. Prima del trattamento, il segmento della mascella sul lato della fessura si trovava significativamente più in alto rispetto all'altro lato, in particolare nell'area del dente canino e nella parte posteriore della mascella superiore. Dopo il trattamento, queste differenze di altezza sono state ridotte di oltre la metà, portando i due lati a un migliore allineamento. Il trattamento ha inoltre migliorato significativamente la posizione orizzontale della mascella, portando il lato della fessura più vicino al centro, e ha corretto l'inclinazione del labbro superiore. Sebbene il trattamento sia stato molto efficace nel correggere l'allineamento verticale e orizzontale, i ricercatori hanno notato che non ha modificato significativamente la distanza in cui i segmenti della mascella si trovavano in avanti o all'indietro.
I ricercatori hanno scoperto che il lato della mascella con la fessura era naturalmente spostato in tre direzioni: era più alto, più lateralizzato e più arretrato rispetto al lato sano. La loro simulazione digitale ha permesso di pianificare una correzione precisa per l'altezza e la posizione laterale, che le placche fisiche hanno poi eseguito. Lo studio ha confermato che la larghezza della fessura si è ridotta drasticamente, da una media di quasi 12 millimetri a circa 3 millimetri, senza comprimere troppo l'intero arco mascellare. Fondamentalmente, anche l'inclinazione degli angoli della bocca, che spesso segue l'irregolarità della mascella, è migliorata significativamente, passando da un'inclinazione evidente a una posizione quasi livellata. Il team suggerisce che correggendo precocemente questi squilibri verticali e orizzontali, si potrebbe ridurre la necessità di interventi chirurgici correttivi complessi durante l'adolescenza e rendere più semplici le future procedure di innesto osseo.
Questo lavoro rappresenta un cambiamento nel modo in cui vengono pianificati questi trattamenti precoci. Precedentemente, la progettazione di queste placche di modellazione si basava solo sulla forma dei denti e delle gengive, ignorando come queste parti si collocassero all'interno della struttura più ampia del viso. Integrando lo scheletro facciale nel processo di pianificazione, i ricercatori sono stati in grado di correggere un tipo di deformità che era precedentemente difficile da affrontare senza l'uso di immagini invasive. Lo studio non ha confrontato direttamente questo nuovo metodo con il vecchio in una prova comparativa, quindi l'esatta portata della sua superiorità rispetto alle tecniche tradizionali resta da vedere in studi più ampi. Tuttavia, i dati mostrano chiaramente che questo approccio guidato dalla simulazione digitale può riallineare efficacementamente i segmenti della mascella rispetto al viso, offrendo una strada promettente verso una migliore simmetria per i neonati nati con labbro leporino e palatoschisi.
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