هنا، نقدم بروتوكول اثبات الطباعة ثلاثية الأبعاد في بناء غرسات تحفيز الدماغ العميق.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
هنا، نقدم بروتوكول اثبات الطباعة ثلاثية الأبعاد في بناء غرسات تحفيز الدماغ العميق.
وقد تم تطبيق الطباعة ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع في المجال الطبي منذ الثمانينات، وخاصة في الجراحة، مثل المحاكاة قبل الجراحة، والتعلم التشريحي والتدريب الجراحي. وهذا يثير إمكانية استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لبناء زرع جراحة الأعصاب. استغرق أعمالنا السابقة بناء حلقة حفرة لدغ كمثال، ووصف عملية استخدام برامج مثل تصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD)، برو / مهندس (برو / E) وطابعة 3D لبناء المنتجات المادية. وهذا هو، مطلوب ما مجموعه ثلاث خطوات، ورسم صورة 2D، وبناء صورة 3D من حلقة حفرة لدغ، واستخدام طابعة 3D لطباعة النموذج المادي من حلقة حفرة لدغ. هذا البروتوكول يبين أن حلقة حفرة لدغ مصنوعة من ألياف الكربون يمكن أن تكون مصبوب بسرعة وبدقة عن طريق الطباعة 3D. وأشارت إلى أنه يمكن استخدام كل من برامج CAD وPro/E لبناء حلقة حفرة الحفر ة من خلال التكامل مع بيانات التصوير السريري ومواصلة تطبيق الطباعة ثلاثية الأبعاد لجعل المواد الاستهلاكية الفردية.
وقد تم تطبيق الطباعة ثلاثية الأبعاد في المجال الطبي منذ الثمانينات، وخاصة في الجراحة لمحاكاة ما قبل الجراحة، والتعلم التشريحي والتدريب الجراحي1. على سبيل المثال، في العمليات الدماغية الوعائية، يمكن إجراء محاكاة ما قبل الجراحة باستخدام نماذج الأوعية الدموية المطبوعة ثلاثية الأبعاد2. مع تطوير الطباعة ثلاثية الأبعاد، يمكن محاكاة نسيج ودرجة الحرارة والهيكل والوزن من الأوعية الدموية الدماغية إلى أقصى حد من السيناريوهات السريرية. يمكن للمتدربين إجراء العمليات الجراحية مثل القطع ولقط على هذه النماذج. هذا التدريب مهم جدا للجراحين3،4،5. حاليا، بقع التيتانيوم التي شكلتها الطباعة 3D أيضا تدريجيا تم تطبيق6، منذ الأطراف الاصطناعية الجمجمة التي وضعتها الطباعة 3D بعد التصوير وإعادة الإعمار هي مطابقة للغاية. ومع ذلك، فإن تطوير وتطبيق الطباعة ثلاثية الأبعاد في جراحة الأعصاب لا تزال محدودة.
وقد استخدمت على نطاق واسع حلقة حفرة لدغ، كجزء من جهاز تثبيت الرصاص، في تحفيز الدماغ العميق (DBS)7،8،9،10. ومع ذلك، يتم إجراء حلقات حفرة لدغ الحالية من قبل الشركات المصنعة للجهاز الطبي وفقا للمواصفات والأبعاد الموحدة. هذا الحلقة ثقب لدغ القياسية ليست دائما مناسبة لجميع الظروف، مثل تشوه الجمجمة وضمور فروة الرأس. قد يزيد من عدم اليقين في التشغيل ويقلل من اللاكوراسي. ظهور الطباعة ثلاثية الأبعاد يجعل من الممكن تطوير حلقات حفرة حفرة فردية للمرضى في السيناريوهات السريرية5. في الوقت نفسه، حلقة حفرة لدغ، والتي ليس من السهل الحصول عليها، لا يؤدي إلى مظاهرة واسعة قبل الجراحة والتدريب الجراحي1.
لمعالجة المشاكل المذكورة أعلاه، اقترحنا لبناء حلقة حفرة حفرة مع الطباعة 3D. وصفت دراسة سابقة في مختبرنا حلقة حفرة حفرة مبتكرة لDBS11. في هذه الدراسة، سيتم اعتبار هذا الحلقة حفرة حفرة مبتكرة كمثال ممتاز لعرض عملية الإنتاج التفصيلية. ولذلك، فإن الغرض من هذه الدراسة هو توفير عملية النمذجة وعملية تقنية مفصلة لبناء حلقة حفرة حفرة صلبة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. رسم ثنائي الأبعاد (2D) صورة حلقة حفرة لدغ
2. بناء صورة 3D من حلقة حفرة لدغ
3. باستخدام طابعة 3D لطباعة النموذج المادي من حلقة حفرة لدغ
4. قياس الخطأ المطلق
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم بناء ثلاث مشاهدات من الصور 2D من خلال البرمجيات التجارية CAD (انظر جدول المواد). وفي هذه الصور، أضيف أيضا الحجم العملي والمتطلبات التقنية(الشكل 1). وعلاوة على ذلك، تم إنشاء بيانات ثلاثية الأبعاد في (الشكل 2)وحفظها في شكل المحكمة الخاصة بلبنان(الشكل 3). كما هو معروض في الشكل 4، تم بناء أجزاء صلبة على منصة الطابعة. اختيار خمس مجموعات من هذه الأجزاء، تم ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وأظهرت هذه النتائج أن البرمجيات المستخدمة كانت عملية لبناء نماذج 3D من حلقات حفرة لدغ(الشكل 1 والشكل 2)،ويمكن استخدام الطباعة 3D لبناء نماذج صلبة مع مواد معينة(الشكل 4). من حيث حجم النموذج الصلب، كان هناك خطأ مطلق من 0 إلى 0.59 ملم تحدد من خلال القياس الذي أدلى به الفرجار Vernier(الشكل 6). وإلى حد ما، لا يمكن تجنب الخطأ لأن هذا الخطأ المطلق يأتي من عوامل عديدة، مثل نوعية أداة الطباعة. الطابعات الصناعية ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
ويدعم هذا العمل من خلال منح من صندوق العلوم الطبيعية في مقاطعة قوانغدونغ (رقم 2017A030313597) والجامعة الطبية الجنوبية (رقم. LX2016N006, No. KJ20161102).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| أدوبي فوتوشوب الإصدار 14.0 | نظام أدوبي؟ US | _ | Only متاح مع اشتراك مدفوع. |
| طابعة Allcct 3D | Allcct technology co.، LTD، WuHan، الصين | 201807A794124CN | |
| Allcct_YinKe_V1.1 | Allcct technology co.، LTD، WuHan، الصين | يتم توفير البرنامج من قبل الشركة المصنعة للطابعة ثلاثية الأبعاد ولا يوجد رقم كتالوج مرتبط به | |
| AutoCAD 2004 | Autodesk co.، LTD؟ الولايات المتحدة | 666-12345678 | البرمجيات لنماذج 2D |
| ألياف الكربون | Allcct التكنولوجيا المحدودة ، ووهان ، الصين | PLA175 & Oslash ؛ 5181 وأوسلاش. 3 & أوسلاش. ب | يتم توفير المواد من قبل الشركة المصنعة للطابعة ثلاثية الأبعاد |
| Netfabb Studio Basic 4.9 | Autodesk co.، LTD؟ الولايات | المتحدة - | يتم توفير البرنامج من قبل الشركة المصنعة للطابعة ثلاثية الأبعاد وهو مفتوح للوصول إلى |
| Pro / E 2001 | Parametric Technology Corporation ، PTC ، US | _ | Software للنماذج ثلاثية الأبعاد. متوفر فقط مع اشتراك مدفوع. |
| الفرجار الورني | بكين بلو لايت ماكينات الكهرباء المحدودة. LTD ، الصين | GB / T & ensp ؛ 1214.1-1996 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن