Science and Innovations in MedicineScience and Innovations in MedicineНаука и инновации в медицине2500-13882618-754XFSBEI of Higher Education SamSMU of Ministry of Health of the Russian Federation64313910.35693/SIM643139SurgeryХирургияResearch ArticleMaxillary reconstruction using the “Autoplan” software suiteУстранение дефектов верхней челюсти с применением трехэтапного алгоритма и программного комплекса «Автоплан»https://orcid.org/0000-0003-3872-7478IvashkovVladimir Yu.ИвашковВ. Ю.
Russian Federation

MD, Cand. Sci. (Medicine), Chief Scientific Advisor of the NTI Center for Bionic Engineering in Medicine

канд. мед. наук, главный научный консультант Центра НТИ «Бионическая инженерия в медицине»

v.yu.ivashkov@samsmu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6791-2237DenisenkoAleksandr S.ДенисенкоАлександр Сергеевич
Russian Federation

Resident of the Department of Plastic Surgery

клинический ординатор кафедры пластической хирургии

allexander.pafem@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4144-7090KolsanovAleksandr V.КолсановА. В.
Russian Federation

MD, Professor of the Russian Academy of Sciences, Rector

профессор РАН, д-р мед. наук, профессор, ректор

a.v.kolsanov@samsmu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9843-5026VerboElena V.ВербоЕ. В.
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor of the Department of Plastic and Maxillofacial Surgery

д-р мед. наук, профессор кафедры пластической и челюстно-лицевой хирургии

plasticrmapo@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-3411-4172NikolaenkoAndrei N.НиколаенкоА. Н.
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Medicine), Director of the Research Institute of Bionics and Personalized Medicine

д-р мед. наук, директор НИИ бионики и персонифицированной медицины

a.n.nikolaenko@samsmu.ruhttps://orcid.org/0009-0005-3259-547XLegonkikhAleksandr Yu.ЛегонькихА. Ю.
Russian Federation

MD, plastic surgeon

врач – пластический хирург

aleksandr.mox.fox@gmail.comSamara State Medical UniversityФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииRussian Medical Academy of Continuous Professional EducationФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России050220251003202510175801712202428012025Copyright ©; 2025, Ivashkov V.Y., Denisenko A.S., Kolsanov A.V., Verbo E.V., Nikolaenko A.N., Legonkikh A.Y.Copyright ©; 2025, Ивашков В.Ю., Денисенко А.С., Колсанов А.В., Вербо Е.В., Николаенко А.Н., Легоньких А.Ю.2025Ivashkov V.Y., Denisenko A.S., Kolsanov A.V., Verbo E.V., Nikolaenko A.N., Legonkikh A.Y.Ивашков В.Ю., Денисенко А.С., Колсанов А.В., Вербо Е.В., Николаенко А.Н., Легоньких А.Ю.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://innoscience.ru/2500-1388/article/view/643139

Aim – to develop a three-stage algorithm for maxillary reconstruction with the Autoplan software suite to improve the results of surgical treatment.

Material and methods. 110 patients with maxillary defects were included in the study and were divided into the main (60) and control (50) groups. The three-stage algorithm and the Autoplan software suite were used to perform reconstructive procedures only in the main group. All the postoperative results were assessed in a period of six months after the surgery.

Results. Good aesthetic result was noted in 29 (48.33%) cases in the main group and in 17 (34%) cases in the control group (p<0.001). The differences between the main and control groups in functional results are statistically significant (p<0.05): good speech quality: 31 (86.11%) in the main group, 22 (78.57%) in the control group (p=0,047). Diet without limitations: main group, 26 cases (72.22%), control group, 18 cases (64.29%) (p=0,042). The mean time of the reconstructive stage using scapular flap: main group, 210 (35) minutes, control group, 300 (35) minutes (time reduction by 30 (13.4)%; fibular flap: main group, 180 (16) minutes, control group, 260 (36) minutes (time reduction by 30.77 (11.2)%; ALT flap: main group, 175 (17) minutes, control group, 220 (33) minutes (time reduction by 20.45 (13.3)%; radial flap: main group, 130 (12) minutes, control group, 170 (12) minutes (time reduction by 23.53 (8.1)% (p<0,001).

Conclusion. It can be concluded that incorporation of additive technologies, personalized attachment systems, and preoperative planning are crucial components of contemporary reconstructive surgery. This approach not only helps to streamline surgical procedures but also contributes to favorable functional and aesthetic outcomes.

Цель – разработать и внедрить трехэтапный алгоритм устранения дефектов верхней челюсти с программным комплексом «Автоплан» для улучшения результатов хирургического лечения.

Материал и методы. В исследовании приняли участие 110 пациентов с приобретенными дефектами верхней челюсти, которых разделили на основную (60 человек) и контрольную (50 человек) группы. Алгоритм, состоящий из трех этапов, и программный комплекс «Автоплан» применялись для выполнения реконструктивно-пластических операций только в основной группе. Оценка послеоперационных результатов производилась через 6 месяцев после операции и включала следующие параметры: функциональный результат, эстетический результат, временные затраты на оперативное вмешательство.

Результаты. В основной группе хороший эстетический результат был достигнут в 29 (48,33%) случаях, в контрольной – в 17 (34%) случаях (p<0,001). Различия между основной и контрольной группами по функциональным результатам статистически значимы (p<0,05). Хорошее качество речи было получено в основной группе в 31 (86,11%) случае, в контрольной группе – в 22 (78,57%) случаях (p=0,047). Диета без ограничений в основной группе отмечалась в 26 (72,22%) случаях, в контрольной – в 18 (64,29%) случаях (p=0,042). Среднее время реконструктивного этапа с применением лопаточного лоскута в основной группе составило 210 (35) минут, в контрольной – 300 (35) минут (сокращение времени на 30 (13,4)%); с применением малоберцового лоскута в основной группе составило 180 (16) минут, в контрольной – 260 (36) минут (сокращение времени на 30,77 (11,2)%; с применением ALT-лоскута в основной группе 175 (17) минут, в контрольной группе 220 (33) минут (сокращение времени на 20,45 (13,3)%; с применением лучевого лоскута в основной группе составило 130 (12) минут, в контрольной – 170 (12) минут (сокращение времени на 23,53 (8,1)% (p<0,001).

Выводы. Применение аддитивных технологий, индивидуализированных систем фиксации и предоперационного планирования является неотъемлемой частью современной реконструктивной хирургии, что на практике позволяет сократить время операции, а также получать хорошие функциональные и эстетические результаты в большем количестве случаев по сравнению с общепринятыми методиками.

maxillary reconstructionmandible reconstructionadditive technologiesmicrosurgeryautologous flapsfacial reconstructionреконструкция верхней челюстиреконструкция нижней челюстиаддитивные технологиимикрохирургияаутологичные лоскутыустранение дефектов лицаLalloo R, Lucchesi L, Bisignano C, et al. Correction: Epidemiology of facial fractures: incidence, prevalence and years lived with disability estimates from the Global Burden of Disease 2017 study. Inj Prev. 2023;29(1):e1. DOI: 10.1136/injuryprev-2019-043297Verbo EV, Butsan SB, Gileva KS. Reconstructive facial surgery. Modern methods and principles. M., 2022. (In Russ.). [Вербо Е.В., Буцан С.Б., Гилева К.С. Реконструктивная хирургия лица. Современные методы и принципы. М., 2022.]. URL: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970469521.htmlBrown JS, Shaw RJ. Reconstruction of the maxilla and midface: introducing a new classification. Lancet Oncol. 2010;11(10):1001-8. DOI: 10.1016/S1470-2045(10)70113-3Ren W, Gao L, Li S, et al. Virtual Planning and 3D printing modeling for mandibular reconstruction with fibula free flap. Med Oral Patol Oral Cir Bucal. 2018;23(3):e359-e366. DOI: 10.4317/medoral.22295Ivashkov VYu, Denisenko AS, Kolsanov AV, Verbo EV. An original method of nose reconstruction using an individualized titanium implant and a radial flap: a clinical case. Issues of Reconstructive and Plastic Surgery. 2024;27(3):93-99. [Ивашков В.Ю., Денисенко А.С., Колсанов А.В., Вербо Е.В. Оригинальный способ реконструкции наружного носа с применением индивидуального титанового импланта и лучевого лоскута: клинический случай. Вопросы реконструктивной и пластической хирургии. 2024;27(3):93-99]. DOI: 10.52581/1814-1471/90/08Ivashkov VYu, Denisenko AS, Kolsanov AV, et al. Mandible reconstruction using the Autoplan software. Plastic Surgery and Aesthetic Medicine. 2024;(4-2):58-65. [Ивашков В.Ю., Денисенко А.С., Колсанов А.В., и др. Устранение дефектов нижней челюсти с применением программного комплекса «Автоплан». Пластическая хирургия и эстетическая медицина. 2024;(4-2):58-65]. DOI: 10.17116/plast.hirurgia202404258Ivashkov VYu, Semenov SV, Kolsanov AV, et al. Modification of the microsurgical radiation autograft of the “Maple Seed” type. Analysis of a series of clinical observations. Medline.ru. 2023;24:1049-1059. (In Russ.). [Ивашков В.Ю., Семенов С.В., Колсанов А.В., и др. Модификация микрохирургического лучевого аутотрансплантата по типу «кленового семени». Анализ серии клинических наблюдений. Medline.ru. 2023;24:1049-1059]. https://www.medline.ru/public/art/tom24/art71.htmlRingash J. Survivorship and Quality of Life in Head and Neck Cancer. J Clin Oncol. 2015;33(29):3322-7. DOI: 10.1200/JCO.2015.61.4115Schardt C, Schmid A, Bodem J, et al. Donor site morbidity and quality of life after microvascular head and neck reconstruction with free fibula and deep-circumflex iliac artery flaps. J Craniomaxillofac Surg. 2017;45(2):304-311. DOI: 10.1016/j.jcms.2016.11.014Melville JC, Fernandes RP, Markiewicz MR. Maxillary and Midface Reconstruction: Part I. Atlas Oral Maxillofac Surg Clin North Am. 2024;32(2):xiii-xiv. DOI: 10.1016/j.cxom.2023.12.004Callahan N, Pu JJ, Richard Su YX, et al. Benefits and Controversies of Midface and Maxillary Reconstruction. Atlas Oral Maxillofac Surg Clin North Am. 2024;32(2):109-116. DOI: 10.1016/j.cxom.2023.12.006Moreno MA, Skoracki RJ, Hanna EY, et al. Microvascular free flap reconstruction versus palatal obturation for maxillectomy defects. Head Neck. 2010;32(07):860-868. DOI: 10.1002/hed.21264Bender-Heine A, Wax MK. Reconstruction of the Midface and Palate. Semin Plast Surg. 2020;34(2):77-85. DOI: 10.1055/s-0040-1709470Serafin D, Riefkohl R, Thomas I, et al. Vascularized rib-periosteal and osteocutaneous reconstruction of the maxilla and mandible: an assessment. Plast Reconstr Surg. 1980;66(5):718-27. DOI: 10.1097/00006534-198011000-00007Baker SR. Closure of large orbital-maxillary defects with free latissimus dorsi myocutaneous flaps. Head Neck Surg. 1984;6(4):828-35. DOI: 10.1002/hed.2890060405Swartz WM, Banis JC, Newton ED et al. The osteocutaneous scapular flap for mandibular and maxillary reconstruction. Plast Reconstr Surg. 1986;77(4):530-45. DOI: 10.1097/00006534-198604000-00003Fisher J, Jackson IT. Microvascular surgery as an adjunct to craniomaxillofacial reconstruction. Br J Plast Surg. 1989;42(2):146-54. DOI: 10.1016/0007-1226(89)90196-3Schusterman MA, Reece GP, Miller MJ. Osseous free flaps for orbit and midface reconstruction. Am J Surg. 1993;166(4):341-5. DOI: 10.1016/s0002-9610(05)80328-9Nakayama B, Matsuura H, Hasegawa Y et al. New reconstruction for total maxillectomy defect with a fibula osteocutaneous free flap. Br J Plast Surg. 1994;47(4):247-9. DOI: 10.1016/0007-1226(94)90006-xCaldwell A, Cheng A, Patel A, et al. Fibula Reconstruction of the Maxilla and Midface. Atlas Oral Maxillofac Surg Clin North Am. 2024;32(2):117-123. DOI: 10.1016/j.cxom.2023.12.007Nedrud S, Bunnell AM, Fernandes R. Deep Circumflex Iliac Artery Free Flap Reconstruction for the Midface and Maxilla. Atlas Oral Maxillofac Surg Clin North Am. 2024;32(2):125-133. DOI: 10.1016/j.cxom.2024.01.003Li CQ, Xie S, LiuFu JF, et al. Retrospective study of the deep circumflex iliac artery flap and the vascularized fibula free flap for maxillary defect repair. Oral Oncol. 2024;154:106860. DOI: 10.1016/j.oraloncology.2024.106860Ivashkov VYu, Semenov SV, Kolsanov AV, et al. Replacement of combined maxillary defects using additive technologies and composite tissue complex from thoracodorsal artery pool. Plastic Surgery and Aesthetic Medicine. 2023;(4):112-119. [Ивашков В.Ю., Семенов С.В., Колсанов А.В., и др. Замещение комбинированных дефектов верхней челюсти с использованием аддитивных технологий и сложносоставного тканевого комплекса из бассейна торакодорзальной артерии. Клинический пример. Пластическая хирургия и эстетическая медицина. 2023;(4):112-119]. DOI: 10.17116/plast.hirurgia2023041112Cordeiro PG, Chen CM. A 15-year review of midface reconstruction after total and subtotal maxillectomy: part I. Algorithm and outcomes. Plast Reconstr Surg. 2012;129(1):124-136. DOI: 10.1097/PRS.0b013e318221dca4Rogers SN, Lowe D, McNally D, et al. Health-related quality of life after maxillectomy: a comparison between prosthetic obturation and free flap. J Oral Maxillofac Surg. 2003;61(2):174-81. DOI: 10.1053/joms.2003.50044Jones EA, Huang AT. Virtual Surgical Planning in Head and Neck Reconstruction. Otolaryngol Clin North Am. 2023;56(4):813-822. DOI: 10.1016/j.otc.2023.04.013Barton BM, Pappa AK, Blumberg J, et al. Reconstruction of oral cavity defects using myogenous-only scapular tip free-flaps. Laryngoscope Investig Otolaryngol. 2022;7(4):955-962. DOI: 10.1002/lio2.848Lee KC, Neal TW, Tung R, et al. History of Maxillary Reconstruction. Atlas Oral Maxillofac Surg Clin North Am. 2024;32(2):65-71. DOI: 10.1016/j.cxom.2023.12.001Zhang WB, Yu Y, Wang Y, et al. Surgical reconstruction of maxillary defects using a computer-assisted techniques. 2017;49(1):1-5. [Article in Chinese]. PMID: 28202996/