CAD-CAM mandibular rekonstrüksiyonunda doğruluk değerlendirmesi için Otomatik Global Konumlandırma Düzeni (GPL) – Yöntem doğrulaması

Çene cerrahisi için neden önemli

Alt çenenin bir kısmı yeniden inşa edilmesi gerektiğinde, cerrahlar artık görünüm ve çiğneme fonksiyonunu geri kazandırmak için bilgisayar destekli planlama ve özel üretilmiş metal parçalara güveniyor. Buna karşın doktorlar nihai sonucun sanal planla ne kadar örtüştüğünü kontrol etmek için basit ve tutarlı bir yola hâlâ sahip değil. Bu çalışma, bir yeniden oluşturulmuş çenenin 3B planı ne kadar hassas takip ettiğini ölçen Otomatik Global Konumlandırma Düzeni (GPL) adlı otomatik bir yöntemi tanıtıyor ve doğruluyor—bu da hastalar için daha güvenli, daha öngörülebilir ameliyatlara giden bir yol sunuyor.

Güncel araçlar, eksik ölçüt

Baş ve boyun cerrahisinde bilgisayar destekli tasarım ve üretim, cerrahlara ayrıntılı 3B modeller üzerinde operasyonları planlama ve mandibulayı yeniden inşa etmek için hastaya özel titanyum cihazlar üretme imkânı veriyor. Sanal cerrahi planlama, nereye kesinlikle kesilecek, protezin nasıl şekillendirileceği ve nasıl konumlandırılacağına karar vermeye yardımcı oluyor. Bununla birlikte, ameliyat tamamlandığında doğruluğu değerlendirmek için yaygın olarak kabul görmüş bir yöntem yok. Mevcut yöntemler ya büyük ölçüde operatöre bağımlı ya da önemli lokal hataları gizliyor. Bu standart eksikliği, hastaneler arası sonuç karşılaştırmasını, tekniklerin iyileştirilmesini veya cerrahi hassasiyetin çiğneme, konuşma ve görünüm gibi uzun vadeli sonuçlarla ilişkilendirilmesini zorlaştırıyor.

Yeniden inşa edilmiş çeneyi ölçmenin üç yolu

Araştırmacılar planlanan ve ameliyat sonrası çeneleri karşılaştırmak için üç yaklaşıma odaklandı. Birincisi, geleneksel bir işaret noktası tabanlı yöntem (Yöntem A), operatörden çenedeki belirli noktaları—örneğin bazı kemik yapılarının uçlarını—seçmesini ve ameliyat öncesi ile sonrası arasındaki mesafeleri ölçmesini istiyor. Bu noktaların tıklanmasındaki küçük farklılıklar sonucu değiştirebilir ve büyük rezeksiyonlarda bazı işaret noktaları eksik olabilir. İkincisi, yüzey tabanlı yöntem (Yöntem B), iki 3B çene modelini dijital olarak üst üste koyar ve yüzeylerin ortalama olarak ve en kötü noktada ne kadar uzak olduğunu hesaplar. Daha nesnel olmasına rağmen, yine de işe başlamak için manuel hizalamaya ihtiyaç duyar ve yalnızca yönsüz mesafeleri rapor eder; bu da çenenin nerede ve hangi yönde kaydığına dair bilgi edinmeyi zorlaştırır.

Çene konumu için yeni bir harita

Yeni GPL yöntemi farklı bir yaklaşım benimsiyor. Öncelikle standart bir mandibula şekline dayanan sabit bir üç boyutlu referans sistemi oluşturuyor; bu, çenenin etrafına bir harita ızgarası yerleştirmeye benziyor. Hem planlanan rekonstrüksiyon hem de tasarlanan protez bu ortak çerçeve içinde konumlandırılıyor. Ardından ameliyat sonrası protez otomatik olarak planlanan proteze hizalanıyor ve aynı hareket ameliyat sonrası çeneye uygulanıyor. Bu adımlardan, yeniden oluşturulmuş çenenin üç eksen boyunca ne kadar döndüğü ve kaydığı hesaplanıyor. Tüm iş akışı otomatikleştirilmiş; modeller yüklendikten sonra bilgisayar, operatörlerin nokta seçmesi veya hizalamaları elle ayarlaması gerekmeden ölçümleri üretiyor.

Gerçek hastalarda güvenilirliği test etme

Bu yöntemlerin uygulamada nasıl performans gösterdiğini görmek için ekip, mandibulayı yeniden inşa etmek amacıyla hastaya özel titanyum cihazlar takılan 17 hastayı analiz etti. Üç farklı operatör tüm ölçümleri iki ayrı zamanda tekrarladı. GPL her seferinde aynı sayıları verdi; kimin analizi yaptığı veya ne zaman yaptığı fark etmeksizin tam üretilirlik gösterdi. Yöntem çok küçük kaymaları ortaya çıkardı: ortalamada yarım milimetreden az translasyon ve yaklaşık bir derece rotasyon—genellikle klinik olarak önemsiz kabul edilen aralıklarda. Buna karşılık, işaret noktası tabanlı yöntem operatörler içinde ve arasında geniş değişkenlik gösterdi ve önemli anatomik noktalar eksik olduğunda bazı hastalara uygulanamadı. Yüzey tabanlı yöntem ortalama mesafelerde stabil sonuçlar üretti, ancak yine manuel başlangıç hizalamasına bağlıydı ve güven verici bir genel ortalamaya rağmen büyük lokal uyumsuzlukları gizleyebilirdi.

Hastalar için bunun anlamı

Yazarlar, GPL’nin yeniden oluşturulmuş bir çenenin bilgisayar planına ne kadar yakın olduğunu ölçmek için sağlam, tamamen tekrar üretilebilir bir yol olduğunu; üç boyutta hem kaymaları hem de eğilmeleri yakaladığını sonucuna varıyor. Operatör öznelliğini ortadan kaldırıp işaret noktaları eksik olsa bile çalışarak cerrahi teknikleri karşılaştırmak, cihaz tasarımlarını iyileştirmek ve nihayetinde işlevi veya görünümü zarar vermeden kabul edilebilir hata miktarını tanımlamak için daha güçlü bir temel sunuyor. Daha büyük, çok merkezli çalışmalar GPL’yi benimseyip metriklerini uzun vadeli hasta sonuçlarıyla ilişkilendirdikçe, cerrahlar bilgisayar destekli mandibular rekonstrüksiyonda hassasiyet için açık, kanıta dayalı hedefler elde edebilir.

Atıf: Vargiu, E., Tognin, L., Bettini, G. et al. Automated Global Positioning Layout (GPL) for accuracy assessment in CAD-CAM mandibular reconstruction – Method validation. Sci Rep 16, 9590 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-30516-1

Anahtar kelimeler: mandibular rekonstrüksiyon, bilgisayar destekli cerrahi, sanal cerrahi planlaması, 3B doğruluk değerlendirmesi, hastaya özel implantlar