Name: Application de limpression 3D dans la construction de Burr Hole Ring pour les implants de stimulation cérébrale profonde (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-09-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 2 s
Description: Découvrez l'impression 3D pour créer des anneaux de trépanation personnalisés en neurochirurgie. Ce protocole détaillé utilise la modélisation CAD pour fabriquer des implants de stimulation cérébrale profonde adaptés à l'anatomie de chaque patient.

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Ces travaux sont soutenus par des subventions du Fonds des sciences naturelles de la province du Guangdong (No. 2017A030313597) et de l'Université de médecine du Sud (No. LX2016N006, No. KJ20161102).

1. Dessin d'une image bidimensionnelle (2D)-d'un anneau de trou de bavure
<ol><li>Ouvrez le logiciel de conception assistée par ordinateur 2D (CAD) puis créez un document graphique.</li>
	<li>Cliquez sur Dessiner Ligne et tracer un point de référence avec une ligne solide sur le dessin. Cliquez sur Modifier Décalage, et tapez la distance de décalage spécifique dans la ligne de commande.</li>
	<li>Cliquez sur l'objet et appuyez sur le bouton de la souris gauche pour créer une ligne solide. Cliquez sur Modifier Couper,sélectionner la zone à couper et cliquez sur la ligne supplémentaire.</li>
	<li>Prenez l'anneau intérieur de trou de bavure par exemple, dessinez trois vues différentes de l'anneau intérieur basé sur la taille prédéterminée dans le logiciel de CAO. Tout d'abord, dessiner la vue avant et modifier le graphique avec soin jusqu'à ce qu'il corresponde à la structure prévue (Figure 1d).</li>
	<li>Dessinez la vue du haut en cliquant sur Dessiner Ligne pour construire le point de référence d'abord, puis cliquez sur Dessiner Cercle ( Centre, Diamètre, et entrer la valeur quantitative de rayon spécifique de cercle ou de diamètre dans la fenêtre de commande. Cliquez sur le centre du point de référence pour former un cercle (Figure 1f).</li>
	<li>Dessiner la vue de gauche de l'anneau intérieur de trou de bavure avec la même approche que celle de la vue avant (figure 1e).</li>
	<li>Cliquer sur Dimension (fr) Diamètre, puis cliquez sur la circonférence pour marquer le diamètre du cercle (Figure 1f).</li>
	<li>Cliquer sur Dimension (fr) Linéaire et marque la longueur et l'épaisseur de toutes les structures associées (Figure 1d,e). Cliquer sur Dimension (fr) Rayon pour marquer l'angle de la chambre (Figure 1d).</li>
	<li>En utilisant le même protocole, construire des dessins bidimensionnels de l'anneau de trou de bavure externe, et marquer la taille réelle et l'étiquetage (Figure 1a - c).</li>
	<li>Ajoutez les exigences techniques du processus de production, y compris la résistance, la résistance et l'absence de fissures. En outre, le lissage de la paroi extérieure est nécessaire.</li>
	<li>Clink sur Enregistrer pour enregistrer l'image 2D de l'anneau de trou de bavure. REMARQUE : Toutes ces structures mentionnées ci-dessus se trouvent dans les unités de millimètres (mm).</li>
</ol>2. Construction d'une image 3D de l'anneau de trou de bavure
<ol><li>Démarrer le logiciel de dessin 3D (voir le Tableau des Matériaux). Sélectionnez Nouveau Partie de l'année. Solide et décoche à l'aide du modèle par défaut. Sélectionnez partie solide dans les nouvelles options de fichiers et cliquez sur Ok pour créer une nouvelle interface pour la configuration d'un modèle de pièce physique.</li>
	<li>Cliquez sur la fonction Partie dans le gestionnaire de menu sur la droite et sélectionnez Créer Solide et solide Ajouter la feuille. Dans le menu DÉroulant SOLID, sélectionnez Rotation Fait. Cliquez sur la trace de l'esquisse préliminaire. Sélectionnez l'avion "avant" comme plan de croquis, puis cliquez par défaut sous SKET VIEW.</li>
	<li>Sélectionnez la ligne pointillée sur la barre d'outils droite de la fenêtre et dessinez la partie supérieure de la pièce dans l'esquisse en deux dimensions. La taille spécifique doit être soumise au dessin bidimensionnel. Cliquez ensuite sur Conform, et sélectionnez Fait dans la fenêtre de saillie de la saillie. Cliquez sur l'icône d'avion Datum.</li>
	<li>Dans le gestionnaire de menu, sélectionnez Créer Solide et solide Ajouter la feuille, et tourner Fait. Cliquez bilatéralement dans le menu des propriétés et cliquez sur Fait.</li>
	<li>Cliquer sur le front En avant Par défaut, puis datum avion Ligne pointillée pour construire la section transversale du crochet de l'anneau extérieur de trou de bavure. Cliquez ensuite sur Conform suivi de Done in menu manager. Entrée "50" dans Angle dans la direction indiquée[45.0000], puis cliquez sur Fait dans la fenêtre de saillie et enfin, cliquez sur le bouton Coloriage. REMARQUE : L'unité de l'angle est degré (mD).</li>
	<li>Sélectionnez Redéfinir dans la fonction de pièce et cliquez sur la structure de ligne du crochet. Entrée de la section de commande Décrivez '' ' ' ' Croquis.</li>
	<li>Cliquez sur l'icône de ligne pointillée, créez deux gaufrations carrées sur la section de crochet, puis entrez la commande OK. Fait (en anglais) Coloriage.</li>
	<li>Cliquez sur l'icône de l'axe Datum, puis entrez la commande Insérez un datum. Croix, cliquez sur l'axe central de la structure de la ligne, cliquez sur Angle dans le plan datum, puis cliquez sur le plan "avant" dans la vue de la structure de la ligne. Cliquez sur la valeur d'entrée dans le menu offset. Entrée "-45" dans"Angle dans la direction indiquée[45.0000]. REMARQUE : L'unité de l'angle est degré (mD).</li>
	<li>Cliquez sur Caractéristiques (fr) Copie ( Miroir. Cliquez sur le crochet au fur et à mesure que l'objet et la commande d'entrée sélectionnent Fait. Cliquez sur le plan datum pour compléter la copie. De même, les deux crochets restants sont copiés de cette façon. Cliquez sur Créer un cercle concentrique pour construire un cercle avec un rayon de 7,23 mm, cliquez sur la segmentation des primitifs à l'icône de points sélectionnés pour supprimer les lignes inutiles du cercle.</li>
	<li>Cliquez sur le bouton ligne solide dans la barre d'outils droite pour créer une section murale extérieure complète. Puis entrez la commande OK Fait. REMARQUE : L'unité du rayon est millimétrique (mm).</li>
	<li>Entrée "4" dans Entrer la profondeur, puis cliquez sur Coloriage. Entrée du miroir de commande Fait. Ensuite, cliquez sur l'objet et cliquez sur Fait. Cliquez sur le plan datum pour compléter la copie.</li>
	<li>Entrée de la copie de commande Miroir (fr) Fait, et sélectionnez deux murs extérieurs dans des directions différentes, cliquez sur Fait pour se conformer. Cliquez sur le plan datum pour compléter la copie.</li>
	<li>Entrée de la commande Afficher Paramètres du modèle Couleur et apparence Ajouter. Ajustez le curseur de couleur RGB et ajustez la couleur au brun pour montrer les détails graphiques plus visuellement. Puis entrez la commande Fermer Paramètres (en anglais) OK.</li>
	<li>Cliquez sur le bouton Éliminer les lignes cachées, cliquez sur le cercle concentrique Créer, continuer à créer un bord extérieur sur le mur extérieur, cliquez sur la segmentation des primitifs au bouton de points sélectionnés pour supprimer les lignes excédentaires, et cliquez sur le Bouton de ligne solide pour connecter le bord extérieur nouvellement ajouté dans une section complète. Cliquez sur Ok.</li>
	<li>Entrée "0.8" en profondeur Inter. Cliquez sur Ok dans la fenêtre Detrusion. Dans le gestionnaire de menu, entrez la copie de commande Miroir (fr) Fait. Cliquez sur l'objet et cliquez sur fait. Entrée de la commande Générer de référence Décalage. REMARQUE : L'unité de profondeur est millimétrique (mm).</li>
	<li>Cliquez sur la valeur d'entrée dans le décalage et entrez "0.4" comme l'Isométrique de la direction spécifiée, puis cliquez sur Fait. REMARQUE : L'unité du décalage est millimétrique (mm).</li>
	<li>Entrée de la copie de commande Miroir (fr) Terminé,cliquez sur le mur extérieur. Entrée de la commande Done sélectionnez Fait. Cliquez sur Faire sélectionnez et cliquez sur Fait. Cliquez sur le datum de l'image pour compléter la copie. De cette façon, le fonctionnement du miroir du mur extérieur et du gaufrage carré est terminé respectivement.</li>
	<li>Entrée du fichier de commande Copiez, sélectionnez le format d'enregistrement comme STL (stl) dans le menu déroulant de type partie, entrez le numéro de pièce et cliquez sur Ok.</li>
	<li>Dans la boîte de dialogue Output STL, ajustez la hauteur d'accord à 0,006 et le contrôle de l'angle à 0,00001. Entrée de la commande Appliquer OK.</li>
	<li>Utilisez les mêmes méthodes que ci-dessus pour construire l'image 3D de l'anneau intérieur.</li>
</ol>3. Utilisation de l'imprimante 3D pour imprimer le modèle physique de l'anneau de trou de bavure
<ol><li>Ouvrez le logiciel de détection du modèle, entrez le projet de commande. Ouvrez,choisissez un fichier STL dans la boîte de dialogue pop-up de fichier ouvert, puis cliquez sur Open. Dans ce logiciel, un avertissement apparaîtra si des défauts sont détectés dans ce modèle (Figure 3). S'il est trouvé, réparez le modèle avant l'impression. S'il n'y a pas de défauts, cliquez sur Sortie.</li>
	<li>Après avoir confirmé que l'anneau extérieur est terminé, entrez la partie de commande Partie export ( comme STL Enregistrer. Utilisez les instructions ci-dessus pour détecter les défauts de l'anneau intérieur.</li>
	<li>Après la détection du modèle, le chemin imprimé doit être conçu. Ouvrez le logiciel de tranchage, cliquez sur Fichier Charger le fichier modèle, cliquez sur un fichier STL et cliquez sur Ouvrir pour importer.</li>
	<li>Cliquez sur le bouton de la souris gauche pour choisir la piste mobile de la pièce, ajuster la position des pièces. Sur le côté gauche de l'écran, fixez la vitesse d'impression à 30 mm/s, la température d'impression à 210 oC et la température du lit à 80 oC(figure 4).</li>
	<li>Cliquez sur Toolpath à SD pour enregistrer le fichier en format Gcode pour générer le chemin imprimé (Figure 3).</li>
	<li>Démarrer les imprimantes 3D, cliquer sur le bouton de préchauffage sur l'interface principale, définir la température de préchauffage du lit à 80 oC et la température de la buse à 210 oC. Cliquez sur Imprimer lorsque la température monte à la valeur préfixée, sélectionnez le fichier cible et cliquez sur Confirmer pour commencer l'impression.</li>
	<li>L'anneau extérieur sera imprimé en premier (Figure 5a). Une fois la grille de support inférieure construite, la buse d'impression commence à construire l'anneau extérieur verticalement couche par couche (Figure 5b- d). Ce processus prend environ 13 min.</li>
	<li>Après la formation de l'anneau extérieur, la buse de l'imprimante continue de faire l'anneau intérieur sur le côté droit (Figure 5c,d), qui prend environ 8 min.</li>
	<li>Retirez les deux parties de la plate-forme après refroidissement et formation (Figure 5e,f).</li>
</ol>4. Mesure de l'erreur absolue
<ol><li>Pour mesurer l'erreur absolue, sélectionnez cinq parties imprimées au hasard. Mesurer et enregistrer les paramètres de chaque partie avec des étriers Vernier. Choisissez la précision de mesure à 0,02 mm.</li>
	<li>Calculer l'erreur moyenne de chaque pièce et la plage d'erreur de l'erreur absolue (Figure 6a,b).</li>
</ol>

<ol><li>Pucci, J. U., Christophe, B. R., Sisti, J. A., Connolly, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+printing%3A+technologies%2C+applications%2C+and+limitations+in+neurosurgery%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+Advances%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional printing: technologies, applications, and limitations in neurosurgery.</a> Biotechnology Advances. 35 (5), 521-529 (2017).</li>
<li>Mashiko, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+three-dimensional+hollow+elastic+model+for+cerebral+aneurysm+clipping+simulation+enabling+rapid+and+low+cost+prototyping%5BTitle%5D)+AND+%22World+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Development of three-dimensional hollow elastic model for cerebral aneurysm clipping simulation enabling rapid and low cost prototyping.</a> World Neurosurgery. 83 (3), 351-361 (2015).</li>
<li>Chae, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+Applications+of+Bedside+3D+Printing+in+Plastic+Surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Surgery%22%5BJournal%5D)">Emerging Applications of Bedside 3D Printing in Plastic Surgery.</a> Frontiers in Surgery. 2, 25(2015).</li>
<li>Doyle, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+assessment+and+treatment+of+abdominal+aortic+aneurysms%3A+the+use+of+3D+reconstructions+as+a+surgical+guidance+tool+in+endovascular+repair%5BTitle%5D)+AND+%22Irish+Journal+of+Medical+Science%22%5BJournal%5D)">Improved assessment and treatment of abdominal aortic aneurysms: the use of 3D reconstructions as a surgical guidance tool in endovascular repair.</a> Irish Journal of Medical Science. 178 (3), 321-328 (2009).</li>
<li>Kimura, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulation+of+and+training+for+cerebral+aneurysm+clipping+with+3-dimensional+models%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Simulation of and training for cerebral aneurysm clipping with 3-dimensional models.</a> Neurosurgery. 65 (4), 719-725 (2009).</li>
<li>Park, E. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cranioplasty+Enhanced+by+Three-Dimensional+Printing%3A+Custom-Made+Three-Dimensional-Printed+Titanium+Implants+for+Skull+Defects%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Craniofacial+Surgery%22%5BJournal%5D)">Cranioplasty Enhanced by Three-Dimensional Printing: Custom-Made Three-Dimensional-Printed Titanium Implants for Skull Defects.</a> Journal of Craniofacial Surgery. 27 (4), 943-949 (2016).</li>
<li>Ray, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Burr-hole+ring-cap+and+electrode+anchoring+device.+Technical+note%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Burr-hole ring-cap and electrode anchoring device. Technical note.</a> Journal of Neurosurgery. 55 (6), 1004-1006 (1981).</li>
<li>Yamamoto, T., Katayama, Y., Kobayashi, K., Oshima, H., Fukaya, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual-floor+burr+hole+adjusted+to+burr-hole+ring+and+cap+for+implantation+of+stimulation+electrodes.+Technical+note%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Dual-floor burr hole adjusted to burr-hole ring and cap for implantation of stimulation electrodes. Technical note.</a> Journal of Neurosurgery. 99 (4), 783-784 (2003).</li>
<li>Wharen, R. E., Putzke, J. D., Uitti, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deep+brain+stimulation+lead+fixation%3A+a+comparative+study+of+the+Navigus+and+Medtronic+burr+hole+fixation+device%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurology+and+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Deep brain stimulation lead fixation: a comparative study of the Navigus and Medtronic burr hole fixation device.</a> Clinical Neurology and Neurosurgery. 107 (5), 393-395 (2005).</li>
<li>Patel, N. V., Barrese, J., Ditota, R. J., Hargreaves, E. L., Danish, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deep+brain+stimulation+lead+fixation+after+Stimloc+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Deep brain stimulation lead fixation after Stimloc failure.</a> Journal of Clinical Neuroscience. 19 (12), 1715-1718 (2012).</li>
<li>Chen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3-D+printing+for+constructing+the+burr+hole+ring+of+lead+fixation+device+in+deep+brain+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">3-D printing for constructing the burr hole ring of lead fixation device in deep brain stimulation.</a> Journal of Clinical Neuroscience. 58, 229-233 (2018).</li>
<li>Hoang, D., Perrault, D., Stevanovic, M., Ghiassi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+applications+of+three-dimensional+printing%3A+a+review+of+the+current+literature+%26+how+to+get+started%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">Surgical applications of three-dimensional printing: a review of the current literature & how to get started.</a> Annals of Translational Medicine. 4 (23), (2016).</li>
<li>Bustamante, S., Bose, S., Bishop, P., Klatte, R., Norris, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+application+of+rapid+prototyping+for+simulation+of+bronchoscopic+anatomy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cardiothoracic+and+Vascular+Anesthesia%22%5BJournal%5D)">Novel application of rapid prototyping for simulation of bronchoscopic anatomy.</a> Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 28 (4), 1122-1125 (2014).</li>
<li>Lan, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+Three-Dimensional+Printed+Craniocerebral+Models+for+Simulated+Neurosurgery%5BTitle%5D)+AND+%22World+Neurosurgery%22%5BJournal%5D)">Development of Three-Dimensional Printed Craniocerebral Models for Simulated Neurosurgery.</a> World Neurosurgery. 91, 434-442 (2016).</li>
<li>Li, W. Z., Zhang, M. C., Li, S. P., Zhang, L. T., Huang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+computer-aided+three-dimensional+skull+model+with+rapid+prototyping+technique+in+repair+of+zygomatico-orbito-maxillary+complex+fracture%5BTitle%5D)+AND+%22The+International+Journal+of+Medical+Robotics%22%5BJournal%5D)">Application of computer-aided three-dimensional skull model with rapid prototyping technique in repair of zygomatico-orbito-maxillary complex fracture.</a> The International Journal of Medical Robotics. 5 (2), 158-163 (2009).</li>
<li>Wang, L., Cao, T., Li, X., Huang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+printing+titanium+ribs+for+complex+reconstruction+after+extensive+posterolateral+chest+wall+resection+in+lung+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Thoracic+and+Cardiovascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional printing titanium ribs for complex reconstruction after extensive posterolateral chest wall resection in lung cancer.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 152 (1), e5-e7 (2016).</li>
<li>Xu, N. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reconstruction+of+the+Upper+Cervical+Spine+Using+a+Personalized+3D-Printed+Vertebral+Body+in+an+Adolescent+With+Ewing+Sarcoma%5BTitle%5D)+AND+%22Spine%22%5BJournal%5D)">Reconstruction of the Upper Cervical Spine Using a Personalized 3D-Printed Vertebral Body in an Adolescent With Ewing Sarcoma.</a> Spine. 41 (1), E50-E54 (2016).</li>
<li>Brozova, H., Barnaure, I., Alterman, R. L., Tagliati, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((STN-DBS+frequency+effects+on+freezing+of+gait+in+advanced+Parkinson+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">STN-DBS frequency effects on freezing of gait in advanced Parkinson disease.</a> Neurology. 72 (8), 770(2009).</li>
<li>Moreau, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((STN-DBS+frequency+effects+on+freezing+of+gait+in+advanced+Parkinson+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">STN-DBS frequency effects on freezing of gait in advanced Parkinson disease.</a> Neurology. 71 (2), 80-84 (2008).</li>
<li>Oyama, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unilateral+GPi-DBS+as+a+treatment+for+levodopa-induced+respiratory+dyskinesia+in+Parkinson+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Neurologist%22%5BJournal%5D)">Unilateral GPi-DBS as a treatment for levodopa-induced respiratory dyskinesia in Parkinson disease.</a> Neurologist. 17 (5), 282-285 (2011).</li>
</ol>

Les auteurs n'ont rien à révéler.

Ces résultats ont montré que le logiciel utilisé était réalisable pour construire des modèles 3D d'anneaux de trou de bavures(figure 1 et figure 2), et l'impression 3D peut être utilisée pour construire des modèles solides avec des matériaux désignés (Figure 4). En ce qui concerne la taille du modèle solide, il y a eu une erreur absolue de 0 à 0,59 mm déterminée par la mesure faite par les étriers Vernier (Figur...

L'impression 3D a été appliquée dans le domaine médical depuis les années 1980, en particulier en chirurgie pour la simulation préopératoire, l'apprentissage anatomique et la formation chirurgicale1. Par exemple, dans les opérations cérébrovasculaires, la simulation préopératoire peut être effectuée à l'aide de modèles vasculaires imprimés en 3D2. Avec le développement de l'impression 3D, la texture, la température, la structure et le poids des vaisseaux sanguins cérébraux peuvent être simulés dans la plus grande mesure des scénarios cliniques. Les stagiaires peuvent effectuer des opérations chirurgicales telles que la coupe et le serrage de ces modèles. Cette formation est très importante pour les chirurgiens3,4,5. Actuellement, les patchs de titane formés par l'impression 3D ont également été progressivement appliqués6, puisque les prothèses de crâne développées par l'impression 3D après l'imagerie et la reconstruction sont très conformal. Cependant, le développement et l'application de l'impression 3D en neurochirurgie est encore limité.
L'anneau de trou de bavure, en tant qu'élément du dispositif de fixation de fil, a été employé couramment dans la stimulation profonde de cerveau (DBS)7,8,9,10. Cependant, les anneaux actuels de trou de burr sont faits par des fabricants de dispositifs médicaux selon les spécifications et les dimensions unifiées. Cet anneau standard de trou de bavure n'est pas toujours approprié pour toutes les conditions, telles que la malformation de crâne et l'atrophie de cuir chevelu. Il peut augmenter les incertitudes de fonctionnement et de réduire l'acurracy. L'émergence de l'impression 3D permet de développer des anneaux de trou de bavureindividualisé pour les patients dans les scénarios cliniques5. Dans le même temps, l'anneau de trou de bavure, qui n'est pas facile à obtenir, n'est pas propice à la démonstration préopératoire étendue et à la formation chirurgicale1.
Pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus, nous avons proposé de construire un anneau de trou de bavure avec impression 3D. Une étude précédente dans notre laboratoire a décrit un anneau innovateur de trou de bavure pour DBS11. Dans cette étude, cet anneau innovant de trou de bavure sera considéré comme un excellent exemple pour montrer le processus détaillé de production. Par conséquent, le but de cette étude est de fournir un processus de modélisation et un processus technique détaillé de la construction d'un anneau de trou de bavure solide en utilisant l'impression 3D.

<table><tbody><tr><td>Adobe Photoshop Version 14.0</td><td>Système Adobe ? US</td><td>_Uniquement</td> <td>disponible avec un abonnement payant.</td></tr><tr><td>Imprimante 3D Allcct Allcct</td><td>technology co., LTD, WuHan, Chine</td><td>201807A794124CN</td><td></td></tr><tr><td>Allcct_YinKe_V1.1</td><td>Allcct technology co., LTD, WuHan, Chine</td><td></td><td>Le logiciel est fourni par le fabricant de l’imprimante 3D et il n’y a pas de numéro de catalogue associé</td></tr><tr><td>AutoCAD 2004</td><td>Autodesk co., LTD ? US</td><td>666-12345678</td><td>Logiciel pour modèles 2D</td></tr><tr><td>Carbon Fibre</td><td>Allcct technology co., LTD, WuHan, Chine</td><td>PLA175&Oslash ; 5181&Oslash ; 3&Oslash ; B</td><td>Le matériel est fourni par le fabricant d’imprimantes 3D</td></tr><tr><td>Netfabb Studio Basic 4.9</td><td>Autodesk co., LTD ? États-Unis-Le</td><td></td> <td>logiciel est fourni par un fabricant d’imprimantes 3D et est ouvert à l’accès Pro</td></tr><tr><td>/E 2001</td><td>Parametric Technology Corporation, PTC, US</td><td>_</td><td>Software for 3D models ; Disponible uniquement avec un abonnement payant.</td></tr><tr><td>Étrier vernier&nbsp ;</td><td>&nbsp ; Beijing Blue Light Machinery Electricity Instrument Co,. LTD, Chine</td><td>GB/T&ensp ; 1214.1-1996&fr ;</td><td></td></tr></tbody></table>

application de l'impression 3d dans la construction de burr hole ring pour les implants de stimulation cérébrale profonde

Application of 3D Printing in the Construction of Burr Hole Ring for Deep Brain Stimulation Implants

L'impression 3D a été largement appliquée dans le domaine médical depuis les années 1980, en particulier en chirurgie, comme la simulation préopératoire, l'apprentissage anatomique et la formation chirurgicale. Cela soulève la possibilité d'utiliser l'impression 3D pour construire un implant neurochirurgical. Nos travaux précédents ont pris la construction de l'anneau de trou de bavure comme exemple, décrit le processus d'utilisation de logiciels comme la conception assistée par ordinateur (CAD), Pro/Engineer (Pro/E) et l'imprimante 3D pour construire des produits physiques. C'est-à-dire, un total de trois étapes sont nécessaires, le dessin de l'image 2D, la construction de l'image 3D de l'anneau de trou de bavure, et à l'aide d'une imprimante 3D pour imprimer le modèle physique de l'anneau de trou de bavure. Ce protocole montre que l'anneau de trou de bavure fait de fibre de carbone peut être rapidement et avec précision moulé par l'impression 3D. Il a indiqué que les logiciels CAO et Pro/E peuvent être utilisés pour construire l'anneau de trou de bavure en s'intégrant aux données d'imagerie clinique et en appliquant davantage l'impression 3D pour fabriquer les consommables individuels.

Trois vues d'images 2D ont été construites à l'intermédiaire d'un logiciel CAO commercial (voir le Tableau des matériaux). Dans ces images, la taille pratique et les exigences techniques ont également été ajoutées (figure 1). De plus, des données tridimensionnelles ont été construites en (figure 2) et enregistrées au format TSL (figure 3). Comme présenté dans la ...

Ici, nous présentons un protocole pour démontrer l'impression 3D dans la construction d'implants de stimulation cérébrale profonde.

Application de l'impression 3D dans la construction de Burr Hole Ring pour les implants de stimulation cérébrale profonde

3D printing has been widely applied in the medical field since the 1980s, especially in surgery, such as preoperative simulation, anatomical learning and ...

L’impression 3D permet de développer des anneaux de trou de bavures individualisés pour les patients. Notre protocole fournit les procédures détaillées pour l’utilisation du programme de modèle 3D pour construire ces implants. Les objets d’impression 3D ont une grande efficacité du produit, un faible coût et sont personnalisables.Avec l’aide de l’impression 3D, les patients peuvent obtenir des implants qui sont très spécifiques à leurs besoins individuels. Pour dessiner une image 2D d’un anneau de trou de bavure, ouvrez un nouveau document graphique dans le logiciel 2D CAD. Cliquez sur Dessiner et ligne et tracer un point de référence avec une ligne solide sur le dessin.Cliquez ensuite modifier et compenser et tapez la distance offset spécifique dans la ligne de commande. Pour sélectionner la zone à couper, cliquez sur Modifier et couper et cliquez sur la ligne supplémentaire. Pour dessiner la vue supérieure, cliquez sur Dessiner et ligner pour construire le point de référence et cliquez sur Daw, Circle et Center Diameter pour entrer la valeur quantitative du rayon spécifique du cercle ou du diamètre dans la fenêtre de commande.Cliquez ensuite sur le centre du point de référence pour former un cercle. Ensuite, dessinez la vue de gauche de l’anneau intérieur trou de bavure en utilisant la même approche que celle pour la vue avant. Cliquez sur Dimension et Diamètre et cliquez sur la circonférence pour marquer le diamètre du cercle.Cliquez sur Dimension et Linéaire pour marquer la longueur et l’épaisseur de toutes les structures associées. Cliquez ensuite sur Dimension et Radius pour marquer l’angle de la chambre. En utilisant le même protocole, construisez des dessins 2D de l’anneau extérieur de trou de bavure et marquez la taille réelle et l’étiquetage.Cliquez ensuite enregistrer pour enregistrer l’image 2D de l’anneau de trou de bavure. Pour dessiner une image 3D de l’anneau de trou de bavure, ouvrez le logiciel de dessin 3D et sélectionnez le plan avant comme plan de croquis. Cliquez par défaut sous la vue Sket et sélectionnez l’outil de ligne pointillée pour dessiner la partie supérieure de la pièce dans l’esquisse bidimensionnelle.Cliquez sur Conforme et Fait et cliquez sur l’icône plan datum. Dans le gestionnaire de menu, sélectionnez Créer, Solide, Ajouter feuille, Tourner et terminé. Cliquez ensuite sur Bilatéral dans le menu Propriétés et cliquez sur Done.Pour construire la section transversale du crochet de l’anneau extérieur de trou de bavure, cliquez sur avant, avant, par défaut, plan de Datum et ligne pointillée. Cliquez confirmer et faire et entrez 50 dans l’angle et indiqué la direction 45 et cliquez sur Fait dans la saillie. Cliquez ensuite sur le bouton de coloriage.Sélectionnez ensuite Redéfinir dans la fonction de pièce et cliquez sur la structure de la ligne du crochet. Sélectionnez Section, Définir et esquisser. Cliquez sur l’icône de la ligne pointillée.Créez deux gaufrages carrés sur la section crochet, cliquez sur OK, Done et Coloriage. Cliquez sur l’icône d’accès datum et cliquez sur Insérer un Datum et croix. Cliquez sur l’axe central de la structure de la ligne.Cliquez sur l’angle dans le plan datum et cliquez sur le plan avant dans la vue de la structure de ligne. Cliquez ensuite sur Valeur d’entrée dans le menu Offset et entrez moins 45 en angle et indiquez la direction 45. Cliquez sur Fonctionnalités, Copie et Miroir.Cliquez sur le crochet comme l’objet et cliquez sur Done Select and Done. Cliquez sur le plan datum pour compléter la copie et copier les deux crochets restants de la même manière. Cliquez ensuite créer un cercle concentrique pour construire un cercle d’un rayon de 7,23 millimètres et cliquez sur la segmentation des primitives à l’icône de points sélectionnés pour supprimer les lignes inutiles du cercle.Pour créer une section complète du mur extérieur, cliquez sur le bouton de ligne solide et cliquez sur OK et Done. Entrez quatre comme la profondeur d’entrée et cliquez sur Coloriage. Cliquez sur Miroir et Terminé.Cliquez sur l’objet et fait. Cliquez ensuite sur le plan datum pour compléter la copie. Pour confirmer, cliquez sur Copie, Miroir et Fait et sélectionnez deux murs extérieurs dans des directions différentes.Cliquez ensuite sur Done et cliquez sur le plan datum pour compléter la copie. Pour améliorer les détails graphiques, cliquez sur Afficher, Paramètres du modèle, Couleur et apparence, Ajouter et ajuster le curseur de couleur RVB pour le brun. Cliquez ensuite Fermer, Paramètres et OK. Cliquez sur le bouton Éliminer les lignes cachées et cliquez sur le cercle concentrique Créer.Continuez à créer un bord extérieur sur le mur extérieur et cliquez sur la segmentation des primitifs au bouton Points sélectionnés pour supprimer les lignes excédentaires. Cliquez sur le bouton Solid Line pour connecter le bord extérieur nouvellement ajouté dans une section complète et cliquez sur OK. Entrez 0,8 comme profondeur d’entrée et cliquez sur OK dans la fenêtre de saillie. Dans le gestionnaire de menu, cliquez sur Copie, Miroir, Fait, cliquez sur l’objet et cliquez sur Done.Cliquez sur Générer benchmark et offset et cliquez sur la valeur d’entrée dans Offset. Ensuite, entrez 0,4 comme l’isométrique de la direction spécifiée et cliquez sur Done. Cliquez sur Copie, Miroir et Fait et cliquez sur le mur extérieur.Pour compléter le fonctionnement miroir du mur extérieur et de l’embossage carré, cliquez sur Sélectionnez et Terminé et cliquez sur le datum de l’image pour compléter la copie. Sélectionnez Fichier et Copie et enregistrez le fichier en format stl. Entrez le numéro de pièce et cliquez sur OK. Ensuite, dans la boîte de dialogue STL de sortie, réglez la hauteur du cordon à 006 et le contrôle de l’angle à 0,00001, cliquez sur Appliquer et OK. Pour imprimer les anneaux, ouvrez les fichiers de projet dans le logiciel de détection de modèle.Confirmez que l’anneau externe est complet et cliquez sur Partie, Partie d’exportation comme STL et Enregistrer. Après la détection du modèle, ouvrez le logiciel de tranchage et cliquez sur Fichier et Charge Modèle fichier et ouvrez un fichier stl. Cliquez sur le bouton de la souris gauche pour sélectionner la piste mobile de la pièce et ajuster la position des pièces.Réglez la vitesse d’impression à 30 millimètres par seconde, la température d’impression à 210 degrés Celsius et la température du lit à 80 degrés Celsius. Cliquez ensuite sur Tool Path to SD pour enregistrer le fichier en format G-code et pour générer le chemin imprimé. Lorsque la température atteint la valeur prédéfinie, cliquez sur Imprimer et sélectionnez le fichier cible et confirmez pour commencer l’impression.Une fois la grille de soutien inférieure construite, la buse d’impression commencera à construire l’anneau extérieur verticalement, couche par couche. Une fois l’anneau extérieur formé, la buse de l’imprimante imprimera l’anneau intérieur sur le côté droit. Une fois les deux anneaux refroidis, retirez les modèles de la plate-forme.En l’espèce, la plage absolue d’erreurs et d’erreurs a été calculée pour cinq groupes de pièces qui ont été produites comme démontré. Les résultats indiquent que dans l’anneau extérieur, l’erreur absolue maximale et l’erreur absolue minimale ont été trouvées dans le diamètre extérieur de la taille et dans l’épaisseur du dessus respectivement. Dans l’anneau intérieur, l’erreur absolue maximale et l’erreur absolue minimale ont été trouvées dans le diamètre intérieur et dans l’épaisseur du dessus respectivement.La plage d’erreur totale était de 0,00, 0,59.3D et les données MR peuvent être utilisées pour construire l’imagerie réelle des anneaux du trou de bavure si l’épaisseur peut être extraite d’images. Notre protocole fournit une méthode rapide et précise pour la construction d’implants de stimulation cérébrale profonde grâce à l’intégration de données d’imagerie clinique et d’impression 3D.

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