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Articolo metodologico

Trattamento delle deformità facciali mediante pianificazione 3D e stampa di impianti specifici per il paziente

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DOI:

10.3791/60930

23 maggio 2020

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Man mano che la tecnologia si sviluppa e diventa più user-friendly, la pianificazione delle operazioni e delle guide chirurgiche specifiche del paziente e delle targhe di fissaggio deve essere eseguita dal chirurgo. Presentiamo un protocollo per la pianificazione 3D dei movimenti scheletrici ortognatici e la pianificazione e la stampa 3D di lastre di fissaggio specifiche del paziente e guide chirurgiche.

Abstract

I progressi tecnologici nella pianificazione chirurgica e gli impianti specifici del paziente sono in continua evoluzione. Si può adottare la tecnologia per ottenere risultati migliori, anche nella mano meno esperta, o continuare senza di essa. Man mano che la tecnologia si sviluppa e diventa più user-friendly, crediamo che sia il momento di consentire al chirurgo la possibilità di pianificare le sue operazioni e creare le proprie guide chirurgiche specifiche del paziente e targhe di fissaggio che gli consentono il pieno controllo sul processo. Vi presentiamo qui un protocollo per la pianificazione 3D dell'operazione seguito dalla pianificazione 3D e dalla stampa di guide chirurgiche e impianti di fissaggio specifici per il paziente. Durante questo processo utilizziamo due software CAD (Computer-Assisted Design) commerciali. Utilizziamo anche una stampante di modellazione a deposizione fusa per le guide chirurgiche e una stampante di sinterizzazione laser selettiva per gli impianti di fissaggio specifici del paziente in titanio. Il processo include l'acquisizione di immagini di tomografia computerizzata (TC), la segmentazione 3D del cranio e delle ossa facciali dalla TC, la pianificazione 3D delle operazioni, la pianificazione 3D dell'impianto di fissazione specifico del paziente in base alla posizione finale delle ossa, la pianificazione 3D delle guide chirurgiche per l'esecuzione di un'osteotomia accurata e la preparazione dell'osso per le targhe di fissaggio e la stampa 3D delle guide chirurgiche e delle piastre di fissaggio specifiche del paziente. I vantaggi del metodo includono il pieno controllo sulla chirurgia, osteotomie pianificate e piastre di fissaggio, riduzione significativa del prezzo, riduzione della durata dell'operazione, prestazioni superiori e risultati altamente accurati. Le limitazioni includono la necessità di padroneggiare i programmi CAD.

Introduzione

La stampa 3D è un metodo additivo basato sul posizionamento graduale di strati da materiali diversi, creando così oggetti 3D. È stato originariamente sviluppato per la prototipazione rapida ed è stato introdotto nel 1984 da Charles Hull, che è considerato l'inventore del metodo stereolitografia basato su strati solidificanti di resina fotopolimera1. I progressi tecnologici nella pianificazione virtuale degli interventi chirurgici e nella pianificazione e stampa di impianti specifici per il paziente sono in continua evoluzione. Le innovazioni nascono sia nel campo del software CAD (Computer Assisted Design) sia nelle tecnologie di stampa 3D

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Protocollo

1. Riposizionamento delle ganasce

NOTA: questa sezione viene eseguita utilizzando il software di imaging (ad esempio, Dolphin).

  1. Caricare i file DICOM dell'immagine CT delle ossa facciali del paziente (Figura 1A) nel software selezionando il pulsante 3D a sinistra e facendo clic su Importa nuovo DICOM ( Figurasupplementare 1). Accedere alla modalità di modifica 3D facendo clic su 3D Modifica.
  2. Orientare l'immagine 3D utilizzando il pulsante di orientamento a sinistra. Creare un'immagine panoramica utilizzando ....

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Risultati

Per osservare l'uso clinico del metodo, presentiamo un caso di una donna di 23 anni. Soffriva di iperplasia condilare in età più giovane nel condilo destro con conseguente asimmetria di entrambe le mascelle. La figura 1A mostra la mascella superiore retrognatica e la mascella inferiore prognatica che mostrano le discrepanze tra le mascelle. Nella vista frontale, l'asimmetria grave può essere osservata come dettagliata utilizzando le linee gialle e rosse. Utilizzando il software di imaging (<.......

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Discussione

La pianificazione e la stampa 3D è uno dei metodi in più rapida evoluzione nel campo chirurgico. Non è solo uno strumento promettente per il futuro, ma uno strumento pratico utilizzato al giorno d'oggi per risultati chirurgici altamente accurati e soluzioni specifiche per il paziente. Permette risultati altamente accurati e riduce la dipendenza dall'esperienza del chirurgo10. Risolve molti degli svantaggi dei precedenti metodi chirurgici vecchio stile, ma i costi ritardano la piena attuazione del .......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Per questo lavoro non è stato ricevuto alcun finanziamento.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Software di imaging Dolphin DolphinImaging Systems LLC (Patterson Dental Supply, Inc)Analisi 3D e pianificazione virtuale di interventi chirurgici ortognatici
3DGeomagic FreeformProgettazione ingegneristica scolpita
Sistemi

Riferimenti

  1. Hull, C. W. Apparatus for production of three-dmensonal objects by stereo thography. , Arcadia, CA. US4575330A (1986).
  2. Shilo, D., Emodi, O., Blanc, O., Noy, D., Rachmiel, A. Printing the Future-Updates in 3D Printing for Surgical Applications. Rambam Maimonides Medical Journal

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Ristampe e permessi

Tag

Pianificazione 3DGuide chirurgichePlacche di fissazioneImaging TCSegmentazione 3DSoftware CADModellazione a deposizione fusaSinterizzazione laser selettivaPianificazione dell osteotomia