Computational and biological analysis of the best time to proceed with bone graft surgery in an adult patient with cleft palate

Abstract

Os pacientes com fissura palatina se beneficiam do tratamento baseado na deposição de enxerto alveolar, procedimento com taxa de sucesso muito alta em jovens. Quando o tratamento é adiado, a taxa de sucesso do procedimento diminui drasticamente. Uma causa provável para essa alteração é a ausência tanto das tensões de crescimento da criança na maxila quanto da erupção da segunda dentição, ocorrendo até os 12 anos de idade. Isso interfere na manutenção do enxerto ósseo na fissura palatina, pois o organismo entende que o enxerto ósseo colocado naquela região não é necessário, o que leva à reabsorção. A idade ideal para este enxerto ósseo é de 9 a 12 anos. Os melhores resultados foram alcançados nos casos em que o enxerto ósseo foi realizado antes da erupção do canino. Este estudo tem como objetivo utilizar simulação numérica para analisar o uso de um distrator para potencializar os resultados do tratamento do enxerto alveolar em um paciente com fissura palatina. Observar e analisar o processo de cicatrização óssea em camundongos por meio de lâminas histológicas e imagens de microtomografia computadorizada. Após o tratamento padrão da fissura palatina, as imagens clínicas de um paciente são comparadas a uma simulação de expansão palatina usando o aparelho Hyrax, com base nos CBCTs do mesmo paciente, em um modelo computacional usando o Método dos Elementos Finitos (FEM). Os dados de densidade do enxerto do paciente foram correlacionados com o módulo de elasticidade do osso para simular as condições clínicas de expansão maxilar. Os dados de densidade do enxerto foram adquiridos a partir de imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico (CBCT) e carregados no software comercial de reconstrução automatizada Dolphin 3D e, em seguida, o modelo geométrico foi construído usando o MIMICS 20.0. Na avaliação da CBCT do paciente que não foi submetido à tração, após o enxerto, o percentual de redução do volume obtido foi em torno de 54% do enxerto em 60 dias. Nas análises do experimento com camundongos observou-se que o lado enxerto teve uma ossificação muito maior do que o lado não enxerto, devido à presença de espículas ósseas com osteócitos, e a presença de osteoblastos de enxerto ósseo originados do osso enxertado. Após a cirurgia de enxerto ósseo tardio, a expansão maxilar pode ser considerada uma opção de tratamento, causando estresse na área do enxerto em pacientes com fissura labiopalatina, pois parece atuar como estímulo positivo no enxerto ósseo.