Virtuell operationsplanering i 3D ökar precisionen vid käkrekonstruktion

Plastik- och käkkirurger på Akademiska sjukhuset har börjat operationsplanera med ny virtuell 3D-teknik som utvecklats i samarbete med Centrum för bildanalys vid Uppsala universitet. Syftet är att öka precisionen vid rekonstruktioner av exempelvis en underkäke efter att tumörer avlägsnats, vid olika missbildningar eller efter svåra trauman. Ben och hud, med fungerande blodcirkulation, tas då från underben.

Det nya systemet HASP (Haptics-assisted Surgical Planning) innebär att kirurgerna med hjälp av så kallad haptisk 3D-teknik kan visualisera och planera operationer virtuellt och därmed identifiera och undvika problem före operation. Haptik är en teknik som gör det möjligt att röra vid och flytta ben, men även blodkärl virtuellt.

– Att återställa benstruktur i exempelvis ansiktet kräver stor precision. Inom käkkirurgi på Akademiska har vi använt virtuell teknik under fem-sex år. Med den nya tekniken kan vi tillsammans förbereda oss i den haptiska simulatorn på vad som möter oss under operationen då vi transplanterar ben och mjukdelar, säger Andres Rodriquez Lorenzo, plastikkirurg på Akademiska sjukhuset.

Kollegan och käkkirurgen Andreas Thor, utvecklar hur den nya tekniken fungerar:

– Operationen visualiseras i 3D och som operatör kan man ”röra” vid de olika bensegmenten och blodkärlen. HASP ger oss möjlighet att lösa medicinska och tekniska frågor före operationen, till exempel hur lång en kärlstjälk ska vara och om den räcker till i transplantatet som ska flyttas, vilket sparar tid. Den möjligheten fanns inte tidigare, den ger oss en bättre helhetssyn.

Den nya tekniken har utvecklats av ingenjörer och käkkirurger i ett forskningssamarbete mellan professorerna Jan Hirsch, Akademiska sjukhuset, och Ingrid Carlbom, Centrum för bildanalys vid Uppsala universitet. Med stöd av röntgenbilder (skiktröntgen med kärlkontrast), integrerade i avancerade dataprogram, har man nu möjlighet att få ut modeller och guider för bensågning av den virtuellt opererade patienten och på så sätt föra över den exakta kirurgiska planen till patienten vid operationen.

– Det nya och världsunika med systemet är att man kan se tvärsnitt av exempelvis käken och få mer exakt kunskap om hur mycket som ska tas bort. En unik fördel är att vi kan simulera hur blodkärl ska anslutas, menar Pontus Olsson, en av utvecklarna av systemet vid Centrum för bildanalys som medverkat vid införandet av tekniken på Akademiska.

Ökad precision i planering och utformning av individuellt anpassade transplantat, menar kirurgerna, gör att operationen kan snabbas upp. Detta minskar risken för otillräcklig blodförsörjning vilket ger en ökad patientsäkerhet.

En annan fördel som framhålls är att kontaktytorna mellan kvarvarande benstruktur i ansikte-nacke och även implantatet blir bättre, vilket både kan bidra till snabbare läkning och bättre funktion/estetik. Systemet ger också möjlighet att utforma utskrivbara implantat specifikt utformade för en viss patient.


FAKTA: Rekonstruktiv kirurgi på Akademiska sjukhuset
* Operation/transplantation som syftar till att återställa/rekonstruera eller skapa förlorad benstruktur, benvävnad, mjukvävnad och blodkärl.
* På Akademiska sjukhuset görs årligen cirka 50 rekonstruktiva operationer med mikrokirurgi i huvud-hals.
* Exempel på större patientgrupper är cancerpatienter, vars tumörer avlägsnats, patienter med medfödda missbildningar och personer som varit med om olyckor eller skottskador med benförluster.
* Fördelen med att transplantera ben från patientens egna vadben (fibula) jämfört med konstgjorda implantat är bland annat bättre läkning, funktion och estetik.

Mer information:
Andreas Thor, övertandläkare, käkkirurgi, Akademiska sjukhuset, 018-611 6450
Andres Rodriguez Lorenzo, överläkare, plastikkirurgi Akademiska sjukhuset, 018-611 11 57
Pontus Olsson, forskare i visuell information och interaktion, Centrum för bildanalys/Uppsala universitet,
018-471 3472
Fredrik Nysjö, ingenjör och doktorand, Centrum för bildanalys, Uppsala universitet, 018-471 34 72
Ingela Nyström, professor och avdelningsföreståndare, Centrum för bildanalys, Uppsala universitet, 070-167 90 45

Bildtext: Plastik- och käkkirurger på Akademiska sjukhuset har börjat operationsplanera med ny virtuell 3D-teknik som utvecklats i samarbete med Centrum för bildanalys vid Uppsala universitet. Från vänster: Fredrik Nysjö och Pontus Olsson, ingenjörer på Centrum för bildanalys, käkkirurgen Andreas Thor och plastikkirurg Andres Rodriguez Lorenzo.

Foto: Elisabeth Tysk