Influência do volume ósseo no padrão de separação da osteotomia sagital do ramo mandibular

Abstract

A anatomia óssea tem sido estudada e descrita como um dos fatores de risco para a ocorrência de padrões de separação (fratura) indesejados entre os seguimentos proximal (contendo o côndilo) e distal (contendo o processo alveolar) após a osteotomia sagital do ramo mandibular (OSRM). Considerando as metodologias empregadas na literatura, esse estudo teve por premissa avaliar a proporção óssea cortical e medular além da do volume ósseo na região da OSRM, bem como aplicar a mecânica da fratura a um modelo anatômico. Para tal, tomografias pré e pós-operatórias de 82 pacientes foram utilizadas, totalizando 164 análises de deformidade dento-esquelética-facial. Com o pesquisador devidamente calibrado, as tomografias foram avaliadas utilizando os softwares Dolphin 11.95 e 3D Slicer 4.13. Nos exames pré-operatórios determinou-se: a proporção em área (mm²) de tecido ósseo além o volume (mm³) na região entre a face distal do 1º molar inferior até a incisura da mandíbula. Nas tomografias pós-operatórias, o padrão de fratura entre os segmentos foi verificado, atribuindo-lhes 4 tipos possíveis, sendo I (mais desejado), II, III ou IV (totalmente indesejado) resultando em 4 grupos: G1 G2 G3 e G4 de acordo com o padrão gerado, nos quais os valores de volume e proporção do tipo ósseo foram comparados. Uma terceira análise foi conduzida aplicando os conceitos da mecânica da fratura a um modelo anatômico na região da OSRM. Dois modelos (Pre Meshed e Arbitrary) foram utilizados para investigar o início e propagação da trinca por meio de elementos finitos. A análise paramétrica ANOVA one way com posterior aplicação do pós-teste de Tukey foi utilizada. Observou-se que o volume ósseo (mm³) foi geralmente maior para o padrão Hunsuck verdadeiro (tipo I) e aparentemente menor em casos de fraturas não ideais (tipo III). Além disso menores proporções de medular foram encontradas no padrão tipo IV em regiões-chave para a clivagem. Ademais, maior área de osso cortical foi observada na língula, região retromolar e entre molares nas ocorrências de bad split. Finalmente, observou-se a aplicabilidade da mecânica da fratura com o algoritmo XFEM em modelos anatômicos.

Bone anatomy has been studied and described among the variables related to the undesired fractures after sagittal split osteotomy (SSO). Based on the current findings, this study aimed to access the influence of cortical/medullar proportion and bone volume on the SSO. A parallel analysis targeted to evaluate two types of fracture mechanics through an anatomical model. Preoperative and postoperative CT scans of 82 patients have been used, resulting in a total of 164 SSO. The pre-operative CT scans were evaluated using Dolphin 11.95 for bone proportion and 3D Slicer 4.13 to measure the volume. On post-operative CT scans, a fracture pattern was assigned in 4 possible types, I (True Hunsuck), II, III, or IV (totally undesired) resulting in 4 groups: G1 G2 G3, and G4. A parallel analysis was performed to access the fracture mechanics in an anatomical model. Two models (Pre-Meshed and Arbitrary) were used to investigate crack initiation and propagation by using finite element analysis. One-way ANOVA parametric analysis with subsequent Tukey's post-test has been chosen. It was observed that bone volume (mm³) was generally higher for the true Hunsuck pattern (type I) and lower in non-ideal cases (type III). Furthermore, smaller medullary proportions were found in type IV - mainly in key regions of SSO. Moreover, a higher area of cortical bone was noticed in the lingula, retromolar region, and between molars in bad split occurrences. At last, the fracture mechanics analysis with the XFEM algorithm brings over an option to simulate surgical parameter in anatomic models.