Bij operaties aan tumoren in het hoofd-halsgebied is het soms nodig om een stuk van de kaak weg te nemen. In plaats daarvan wordt dan een stuk kuitbeen ingebracht. Dit precisiewerkje staat of valt met het timmermansoog van de kaakchirurg. Het Groningse UMC beschikt sinds enige tijd over een 3D-laboratorium. Dat is uitgerust met software waarmee de chirurg vóór de operatie precies kan bepalen hoe het kuitbeen vrijwel naadloos in het gecreëerde gat is te passen. Kaakchirurg-oncoloog dr. Max Witjes licht de werkwijze en de voordelen toe.
“Het aantal gevallen van kanker in het hoofd-halsgebied neemt gestaag toe”, constateert Max Witjes. “Bij ruim driekwart van de patiënten is roken de belangrijkste oorzaak. Het effect daarvan wordt nog versterkt als de patiënt veel alcohol drinkt. Daarnaast ontstaan tumoren door toedoen van virussen als het humaan papillomavirus en zijn er natuurlijk ook mensen die gewoon pech hebben.”
Chirurgie is maar een van de mogelijke behandelingen. Sommige tumoren reageren erg goed op bestraling. Dat geldt echter in mindere mate voor carcinomen in de mondholte. Die worden in de regel dan ook chirurgisch verwijderd. “Zo’n tumor begint vaak met een rood vlekje in de mond waaruit een zweertje ontstaat. Kleine tumoren zijn doorgaans vrij makkelijk te behandelen. Zet je de overleving uit tegen de grootte, dan gaat de overleving bij tumoren groter dan 4 cm snel achteruit”, vertelt Witjes.
Plannen
Het 3D-laboratorium is een initiatief vanuit de afdeling Kaakchirurgie, maar de technologie wordt intussen ook al toegepast door andere disciplines in het UMC Groningen. Traumachirurgen maken er gebruik van bij de behandeling van gecompliceerde bekkenfracturen, en neurochirurgen bij het fixeren van de wervelkolom. “Al die toepassingen hebben gemeen dat voorafgaand aan de operatie aan de hand van 3D-beelden een gedetailleerd operatieplan kan worden gemaakt. Zaken als de optimale vorm van de platen die stukken bot moeten fixeren en de plaatsen waar boorgaten kunnen worden aangebracht zonder bloedvaten en/of zenuwen te beschadigen, worden nauwkeurig bepaald. Bovendien werkt Witjes samen met een bedrijf dat snel precies passende platen kan leveren. Dit alles gebeurt onder het centrale motto van het laboratorium: Plan your operation, operate your plan.
Witjes legt uit hoe dit gaat bij de behandeling van een tumor in de mondholte die is ingegroeid in de onderkaak. “Tijdens de operatie halen we de tumor en de halsklieren weg. Daarbij wordt ook een stuk van de onderkaak weggenomen. Het gat dat daardoor ontstaat wordt, als de patiënt er fit genoeg voor is, gedicht met een stuk bot uit het kuitbeen. Dat is hier uitermate geschikt voor, onder meer omdat het uitgenomen stuk in het onderbeen niet vervangen hoeft te worden.” Probleem is alleen dat de onderkaak gebogen is en het kuitbeen recht. Om te voorkomen dat patiënten met een vervormde onderkaak het ziekenhuis verlaten is het dus zaak het kuitbeen zo te verzagen dat de oorspronkelijke kaakboog terug gevormd wordt. In betrekkelijk eenvoudige gevallen is dit goed te doen. Witjes: “Vaak is de vorm van het deel van de kaak dat vervangen moet worden echter complexer, bijvoorbeeld wanneer de kinregio moet worden hersteld. Een andere complicerende factor ontstaat wanneer we niet alleen de kaak willen herstellen, maar er ook implantaten op aan willen brengen, omdat het anders vrijwel onmogelijk is om houvast te geven aan een kunstgebit. Om de boog te herstellen moeten verschillende stukken kuitbeen zodanig op maat gezaagd worden dat ze netjes aansluiten. Voor het aanbrengen van implantaten is het essentieel dat de plaatsen waarop ze verankerd worden exact kloppen.”
Passen en meten
Voor de komst van het 3D-laboratorium was dit handwerk, nu neemt de computer veel werk uit handen. Uitgangspunt voor het 3D-beeld zijn gecombineerde CT/MRI-scans. De software kent aan elk stukje van een scan een bepaalde grijswaarde toe. Op basis daarvan maakt de computer een driedimensionaal oppervlaktebeeld. “We weten dan op de vierkante millimeter nauwkeurig hoe de onderkaak eruit ziet”, stelt Witjes. “Dan bepalen we met welke marges rond de tumor we een stuk onderkaak weghalen. Meestal is dat ongeveer 1 cm. Op basis van het 3D-beeld maken we vervolgens een mal die we precies passend op de kaak maken. Op dezelfde manier selecteren we een stuk van het kuitbeen dat we virtueel zo ‘vouwen’ dat het in het gat van het weg te nemen bot past en de oorspronkelijke vorm van de kaak zo goed mogelijk hersteld wordt (zie Figuur 1). Daarbij kunnen we ook al aangeven waar de nieuwe tanden en bijvoorbeeld de punt van de kin moeten komen. Dan vouwen we het bot virtueel weer recht, waarbij het programma alle zaag- en boorpunten onthoudt en precies aangeeft waar en hoe het kuitbeen doorgezaagd moet worden om het ontbrekende stuk kaak te vervangen. Het is een kwestie van onder verstek wigjes wegzagen zodat het bot in de juiste vorm kan worden gebogen.”
Uitgaande van hetzelfde 3D-beeld worden ook de platen gemaakt die ervoor moeten zorgen dat het geprepareerde stuk kuitbeen op zijn plaats blijft zitten. Daarbij worden ook de boorgaten gemarkeerd, zodat er maar één precies passende positie is waarin die platen kunnen worden vastgemaakt.
De pasvorm van het nieuwe stuk kaak is zo goed als perfect. “Vroeger waren we afhankelijk van het timmermansoog van de chirurg en bleef je eigenlijk altijd wel wat speling houden. Nu kunnen we heel precies op elkaar passende stukken maken en bereiken we een gemiddelde speling van 2,2 mm. De precisie maakt ons werk een stuk makkelijker en het resultaat is heel netjes. Je ziet het wel, maar het effect is niet zodanig dat iemand aangestaard gaat worden op straat.”
Op initiatief van Witjes’ afdeling is er intussen in het noorden van het land een netwerk van ziekenhuizen die van deze technologie gebruik kunnen maken. Hij voorziet dat ziekenhuizen in de toekomst dit soort technologieën steeds meer zelfstandig gaan toepassen voor de eigen patiënten en zo steeds minder afhankelijk worden van grote bedrijven.
Noot
Een reportage over het 3D-Laboratorium is te zien op https://www.youtube.com/watch?v=X_KcFVZFKjg.
Drs. Huup Dassen, wetenschapsjournalist
Oncologie Up-to-date 2019 vol 10 nummer 3
DEEL DIT ARTIKEL:
3D-prints en hololens
Hoewel het intussen al mogelijk is om complete huizen 3D te printen, is dat voor toepassingen in de oncologische kaakchirurgie nog niet aan de orde, vindt Witjes. Dan moeten ook structuren als arteriën en venen geprint kunnen worden en alleen bij venen lukt dat nu enigszins. Hij voorziet dat het nog vele jaren gaat duren voor we zover zijn.
Een geavanceerd middel dat al wel toegepast wordt is de hololens. Die ziet eruit als een virtual-realitybril. De chirurg kan er tijdens de operatie mee zien hoe het door de computer gegenereerde beeld van de nieuwe kaak past in het gezicht van de patiënt. Hij wordt ook wel gebruikt om patiënten vooraf te laten zien wat er bij de operatie gaat gebeuren.