Name: Applicazione della stampa 3D nella costruzione dellanello di foro di Burr per impianti di stimolazione cerebrale profonda (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-09-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 2 s
Description: Scopri come utilizzare la stampa 3D per creare anelli di foro di Burr personalizzati per impianti di stimolazione cerebrale profonda. Questo metodo offre alta efficienza produttiva e costi ridotti.

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Questo lavoro è supportato da sovvenzioni dal Fondo di Scienza Naturale della Provincia del Guangdong (N. 2017A030313597) e dalla Southern Medical University (N. . LX2016N006, No. KJ20161102).

1. Disegno di un'immagine bidimensionale (2D) di un anello di foro
<ol><li>Aprire il software CAD (Computer Aided Design) 2D e quindi creare un documento grafico.</li>
	<li>Fare clic su Disegna . Linea e disegnare un punto di riferimento con una linea continua sul disegno. Fare clic su Modifica . Offsete digitare la distanza di offset specifica nella riga di comando.</li>
	<li>Fare clic sull'oggetto e premere con il pulsante sinistro del mouse per creare una linea continua. Fare clic su Modifica . Taglia, selezionare l'area da tagliare e fare clic sulla linea aggiuntiva.</li>
	<li>Prendiamo ad esempio l'anello interno del foro della bava, disegna tre diverse viste dell'anello interno in base alle dimensioni predeterminate nel software CAD. In primo luogo, disegnare la vista frontale e modificare il grafico con attenzione fino a quando non corrisponde alla struttura prevista (Figura 1d).</li>
	<li>Disegnare la vista dall'alto facendo clic su Disegna Linea per costruire prima il punto di riferimento e poi fare clic su Disegna. Proprietà Circle . Centro, Diametroe immettere il valore quantitativo di un raggio specifico del cerchio o del diametro nella finestra di comando. Fare clic al centro del punto di riferimento per formare un cerchio (Figura 1f).</li>
	<li>Disegnare la vista sinistra dell'anello del foro di bava interno con lo stesso approccio della vista frontale (Figura 1e).</li>
	<li>Fare clic su Quota Diametro, quindi fare clic sulla circonferenza per contrassegnare il diametro del cerchio (Figura 1f).</li>
	<li>Fare clic su Quota Lineare e contrassegnare la lunghezza e lo spessore di tutte le strutture associate(Figura 1d,e). Fare clic su Quota . Raggio per contrassegnare l'angolo della camera (Figura 1d).</li>
	<li>Utilizzando lo stesso protocollo, costruire disegni bidimensionali dell'anello foro della bava esterna e contrassegnare le dimensioni effettive e l'etichettatura (Figura 1a- c).</li>
	<li>Aggiungere requisiti tecnici del processo di produzione, tra cui forza, robustezza e mancanza di crepe. Inoltre, è necessario levigare la parete esterna.</li>
	<li>Clink on Save per salvare l'immagine 2D dell'anello del foro della bava. NOTA: Tutte queste strutture di cui sopra sono nelle unità di millimetri (mm).</li>
</ol>2. Costruzione di un'immagine 3D dell'anello del foro della bava
<ol><li>Avviare il software di disegno 3D (vedere la Tabella dei materiali). Selezionare Nuovo . Proprietà Part (Parte) Solido e deselezionare utilizzando il modello di default. Selezionate part_solid nelle nuove opzioni del file e fate clic su Ok per creare una nuova interfaccia per l'impostazione di un modello di parte fisica.</li>
	<li>Fare clic sulla funzione Parte nel gestore di menu a destra e selezionare Crea Proprietà Solid . Aggiungi foglio. Nel menu a discesa SOLID, selezionare Ruota Fatto. Fare clic sulla traccia dello schizzo preliminare. Selezionare il piano "frontale" come piano di schizzo, quindi fare clic su Default in SKET VIEW.</li>
	<li>Selezionare la linea tratteggiata sulla barra degli strumenti destra della finestra e disegnare la sezione superiore della parte nello schizzo bidimensionale. Le dimensioni specifiche devono essere soggette al disegno bidimensionale. Quindi fate clic su Conformità (Conform)e selezionate Fatto (Done) nella finestra di protrusione (Protrusion Window). Fare clic sull'icona del piano Datum.</li>
	<li>In Gestione menu, selezionare Crea . Proprietà Solid . Aggiungi foglioe Ruota Fatto. Fare clic su Bilaterale nel menu delle proprietà e scegliere Fine.</li>
	<li>Fare clic su Front Proprietà Forward . Predefinito e poi piano Datum Linea punteggiata per costruire la sezione trasversale del gancio dell'anello esterno del foro della bava. Quindi fate clic su Conforme seguito a Fatto in Gestione menu. Immettere "50" in Angolo nella direzione indicata[45.0000], quindi fare clic su Fine nella finestra Protrusione e infine fare clic sul pulsante Colorazione. N.B.: L'unità dell'angolo è di grado.</li>
	<li>Selezionare Ridefinisci nella funzione parte e fare clic sulla struttura della linea del gancio. Inserire il comando Section Proprietà Define . Schizzo.</li>
	<li>Fare clic sull'icona della linea punteggiata, creare due rilievo quadrati sulla sezione hook, quindi inserire il comando OK Proprietà Done . Colorazione.</li>
	<li>Fare clic sull'icona dell'asse Datum, quindi immettere il comando Inserisci un Croce, fare clic sull'asse centrale della struttura della linea, fare clic su Angolo nel piano di Riferimento, quindi fare clic sul piano "anteriore" nella vista della struttura della linea. Fare clic sul valore di input nel menu di offset. Immettere "-45" in"Angolo nella direzione indicata[45.0000]. N.B.: L'unità dell'angolo è di grado.</li>
	<li>Fare clic su Caratteristiche . Metodo Copy . Specchio. Fare clic sull'hook come oggetto e comando di input Fatto selezionare Fatto. Fare clic sul piano di datum per completare la copia. Allo stesso modo, i due ganci rimanenti vengono copiati in questo modo. Fare clic sull'icona Crea cerchio concentrico per costruire un cerchio con un raggio di 7,23 mm, fare clic sull'icona Segmentazione delle primitive in corrispondenza dei punti selezionati per rimuovere le linee non necessarie del cerchio.</li>
	<li>Fare clic sul pulsante Linea continua nella barra degli strumenti a destra per creare una sezione completa del muro esterno. Quindi immettere il comando OK Fatto. NOTA: l'unità del raggio è millimetristica (mm).</li>
	<li>Immettere "4" in Enter depth, quindi fare clic su Colorazione. Inserire il comando Mirror Fatto. Quindi fare clic sull'oggetto e fare clic su Fine. Fare clic sul piano di datum per completare la copia.</li>
	<li>Inserire il comando Copia Proprietà Mirror . Fattoclic su Fatto e selezionare due muri esterni in direzioni diverse, fare clic su Fine per conformarsi. Fare clic sul piano di datum per completare la copia.</li>
	<li>Immettere il comando Visualizza . Impostazioni del modello Colore e aspetto Aggiungere. Regolare il cursore del colore RGB e regolare il colore su marrone per visualizzare i dettagli grafici in modo più visivo. Quindi immettere il comando Close Proprietà Settings (Impostazioni) OK.</li>
	<li>Fare clic sul pulsante Eliminata linee nascoste, fare clic sul pulsante Crea cerchio concentrico, continuare a creare uno spigolo esterno sul muro esterno, fare clic sul pulsante Segmentazione delle primitive nei punti selezionati per rimuovere le linee in eccesso, quindi fare clic sul pulsante Linea continua per collegare lo spigolo esterno appena aggiunto in una sezione completa. Fare clic su OK.</li>
	<li>Ingresso "0.8" in Inter depth. Fate clic su OK nella finestra Protrusione. In Gestione menu, immettere il comando Copia Proprietà Mirror . Fatto. Fare clic sull'oggetto e quindi su Fatto. Inserire il comando Genera benchmark Offset. NOTA: l'unità della profondità è millimetria (mm).</li>
	<li>Fare clic sul valore Input nell'offset e immettere "0.4" come Isometrica della direzione specificata,quindi fare clic su Fatto. NOTA: l'unità dell'offset è millimetristica (mm).</li>
	<li>Inserire il comando Copia Proprietà Mirror . Fatto, fare clic sul muro esterno. Inserire il comando Fatto selezionare Fatto. Fare clic su Fine selezione e fare clic su Fine. Fare clic sul tratteggio dell'immagine per completare la copia. In questo modo, l'operazione dello specchio della parete esterna e della goffratura quadrata viene completata rispettivamente.</li>
	<li>Inserire il comando File Copia, selezionare Salva formato come STL (stl) nel menu a discesa Tipo di parte, immettere il numero di parte e fare clic su Ok.</li>
	<li>Nella finestra di dialogo Output STL, regolare l'altezza della corda su 0,006 e il controllo dell'angolo su 0,00001. Inserire il comando Applica OK.</li>
	<li>Utilizzare gli stessi metodi sopra utilizzati per creare l'immagine 3D dell'anello interno.</li>
</ol>3. Utilizzo della stampante 3D per stampare il modello fisico dell'anello del foro della bava
<ol><li>Aprire il software di rilevamento del modello, inserire il comando Progetto Apri, scegli un file STL nella finestra di dialogo a comparsa Apri file, quindi fai clic su Apri. In questo software, verrà visualizzato un avviso se vengono rilevati difetti in questo modello (Figura 3). Se trovato, riparare il modello prima della stampa. Se non sono presenti difetti, fare clic su Output.</li>
	<li>Dopo aver confermato che l'anello esterno è completo, inserire il comando Part Sezione di esportazione come STL Salva. Utilizzare le istruzioni precedenti per rilevare i difetti dell'anello interno.</li>
	<li>Dopo il rilevamento del modello, il percorso di stampa deve essere progettato. Aprire il software di sezionamento, fare clic su File Carica file modello, fare clic su un file STL e fare clic su Apri per importare.</li>
	<li>Fare clic con il pulsante sinistro del mouse per scegliere la traccia mobile della parte, regolare la posizione delle parti. Sul lato sinistro dello schermo, impostare la velocità di stampa su 30 mm/s, la temperatura di stampa a 210 gradi centigradi e la temperatura del letto a 80 gradi centigradi(Figura 4).</li>
	<li>Fare clic su Percorsoutensile a SD per salvare il file in formato Gcode e generare il percorso stampato (Figura 3).</li>
	<li>Avviare le stampanti 3D, fare clic sul pulsante Preriscaldamento sull'interfaccia principale, impostare la temperatura di preriscaldamento del letto a 80 gradi centigradi e la temperatura dell'ugello a 210 . Fare clic su Stampa quando la temperatura raggiunge il valore preimpostato, selezionare il file di destinazione e fare clic su Conferma per avviare la stampa.</li>
	<li>L'anello esterno verrà stampato per primo (Figura 5a). Dopo aver costruito la griglia di supporto inferiore, l'ugello di stampa inizia a costruire l'anello esterno verticalmente per strato (Figura 5b- d). Questo processo richiede circa 13 min.</li>
	<li>Dopo la formazione dell'anello esterno, l'ugello della stampante continua a fare l'anello interno sul lato destro (Figura 5c,d), che richiede circa 8 min.</li>
	<li>Rimuovere entrambe le parti dalla piattaforma dopo il raffreddamento e la formazione (Figura 5e,f).</li>
</ol>4. Misurazione dell'errore assoluto
<ol><li>Per misurare l'errore assoluto, selezionare cinque parti stampate in modo casuale. Misurare e registrare i parametri di ogni parte con pinze Vernier. Scegliere la precisione di misurazione a 0,02 mm.</li>
	<li>Calcolare l'errore medio di ogni parte e l'intervallo di errore dell'errore assoluto (Figura 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>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Questi risultati hanno mostrato che il software utilizzato era praticabile per costruire modelli 3D di anelli di foro di bava (Figura 1 e Figura 2), e la stampa 3D può essere utilizzata per costruire modelli solidi con materiali designati ( Figura4). In termini di dimensioni del modello solido, si è verificato un errore assoluto da 0 a 0,59 mm determinato attraverso la misurazione effettuata dalle pinze Vernier (<strong class="xfig"...

La stampa 3D è stata applicata in campo medico fin dagli anni '80, in particolare in chirurgia per simulazione preoperatoria, apprendimento anatomico e formazione chirurgica1. Ad esempio, nelle operazioni cerebrovascolari, la simulazione preoperatoria può essere condotta utilizzando modelli vascolari stampati in 3D2. Con lo sviluppo della stampa 3D, la consistenza, la temperatura, la struttura e il peso dei vasi sanguigni cerebrali possono essere simulati nella massima misura degli scenari clinici. I tirocinanti possono eseguire operazioni chirurgiche come il taglio e la serraggio su tali modelli. Questa formazione è molto importante per i chirurghi3,4,5. Attualmente, i cerotti in titanio formati dalla stampa 3D sono stati gradualmente applicatianche 6, poiché le protesi del cranio sviluppate dalla stampa 3D dopo l'imaging e la ricostruzione sono altamente conformi. Tuttavia, lo sviluppo e l'applicazione della stampa 3D in neurochirurgia è ancora limitata.
L'anello del foro della bava, come parte del dispositivo di fissaggio del piombo, è stato ampiamente utilizzato nella stimolazione cerebrale profonda (DBS)7,8,9,10. Tuttavia, gli anelli del foro di bava attuali sono realizzati da produttori di dispositivi medici in base alle specifiche e alle dimensioni unificate. Questo anello foro bava standard non è sempre adatto a tutte le condizioni, come malformazione del cranio e atrofia del cuoio capelluto. Può aumentare le incertezze di funzionamento e ridurre la acurracia. L'emergere della stampa 3D permette di sviluppare anelli di foro personalizzate per i pazienti in scenari clinici5. Allo stesso tempo, l'anello di burr foro, che non è facile da ottenere, non è favorevole a un'estesa dimostrazione preoperatoria e formazione chirurgica1.
Per affrontare i problemi di cui sopra, abbiamo proposto di costruire un anello foro bava con stampa 3D. Uno studio precedente nel nostro laboratorio ha descritto un innovativo anello di foro di bava per DBS11. In questo studio, questo innovativo anello di foro di bava sarà considerato un ottimo esempio per mostrare il processo di produzione dettagliato. Pertanto, lo scopo di questo studio è quello di fornire un processo di modellazione e un processo tecnico dettagliato di costruzione di un anello foro solido utilizzando la stampa 3D.

<table><tbody><tr><td>Adobe Photoshop versione 14.0</td><td>Sistema Adobe? US</td><td>_</td><td>Disponibile solo con un abbonamento a pagamento.</td></tr><tr><td>Stampante 3D Allcct Allcct</td><td>technology co., LTD, WuHan, Cina</td><td>201807A794124CN</td><td></td></tr><tr><td>Allcct_YinKe_V1.1</td><td>Allcct technology co., LTD, WuHan, Cina</td><td></td><td>Il software è fornito dal produttore della stampante 3D e non vi è alcun numero di catalogo associato ad esso</td></tr><tr><td>AutoCAD 2004</td><td>Autodesk co., LTD? US</td><td>666-12345678</td><td>Software per modelli 2D</td></tr><tr><td>Carbon Fibre</td><td>Allcct technology co., LTD, WuHan, Cina</td><td>PLA175&Oslash; 5181&Oslash; 3&Oslash; B</td><td>Il materiale è fornito dal produttore di stampanti 3D</td></tr><tr><td>Netfabb Studio Basic 4.9</td><td>Autodesk co., LTD? US-Il</td><td></td> <td>software è fornito da un produttore di stampanti 3D ed è aperto all'accesso</td></tr><tr><td>a Pro/E 2001</td><td>Parametric Technology Corporation, PTC, US</td><td>_</td><td>Software per modelli 3D; Disponibile solo con un abbonamento a pagamento.</td></tr><tr><td>Pinza a corsoio&nbsp;</td><td>&nbsp; Pechino Blue Light Machinery Electricity Instrument Co,. LTD, Cina</td><td>GB/T 1214.1-1996&ensp;</td><td></td></tr></tbody></table>

applicazione della stampa 3d nella costruzione dell'anello di foro di burr per impianti di stimolazione cerebrale profonda

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

La stampa 3D è stata ampiamente applicata in campo medico fin dagli anni '80, in particolare nella chirurgia, come la simulazione preoperatoria, l'apprendimento anatomico e la formazione chirurgica. Questo aumenta la possibilità di utilizzare la stampa 3D per costruire un impianto neurochirurgico. I nostri lavori precedenti hanno preso come esempio la costruzione dell'anello del foro di bava, descritto il processo di utilizzo di software come computer aided design (CAD), Pro/Engineer (Pro/E) e stampante 3D per la costruzione di prodotti fisici. Cioè, un totale di tre passaggi sono necessari, il disegno di immagine 2D, la costruzione di immagine 3D di anello foro burr, e utilizzando una stampante 3D per stampare il modello fisico di anello foro burr. Questo protocollo mostra che l'anello di burr foro in fibra di carbonio può essere stampato rapidamente e con precisione dalla stampa 3D. Ha indicato che sia i software CAD che Pro/E possono essere utilizzati per costruire l'anello del foro di bava mediante l'integrazione con i dati di imaging clinico e la stampa 3D applicata ulteriormente per rendere i singoli materiali di consumo.

Tre viste di immagini 2D sono state costruite attraverso software CAD commerciale (vedere la Tabella dei Materiali). In queste immagini sono stati aggiunti anche requisiti tecnici e di dimensioni pratiche (Figura 1). Inoltre, i dati tridimensionali sono stati costruiti in (Figura 2) e salvati in formato STL (Figura 3). Come presentato in Figura 4, parti ...

Qui presentiamo un protocollo per dimostrare la stampa 3D nella costruzione di impianti di stimolazione cerebrale profonda.

Applicazione della stampa 3D nella costruzione dell'anello di foro di Burr per impianti di stimolazione cerebrale profonda

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

La stampa 3D consente di sviluppare anelli di foro di bava individualizzati per i pazienti. Il nostro protocollo fornisce le procedure dettagliate per l'utilizzo del programma di modelli 3D per costruire questi impianti. Gli oggetti di stampa 3D hanno un'elevata efficienza del prodotto, un basso costo e sono personalizzabili.Con l'aiuto della stampa 3D, i pazienti possono ottenere impianti altamente specifici per le loro esigenze individuali. Per disegnare un'immagine 2D di un anello del foro di bava, aprite un nuovo documento grafico nel programma software CAD 2D. Fate clic su Disegna (Draw) e linea (Line) e disegnate un punto di riferimento con una linea solida sul disegno.Quindi fate clic su Modifica (Modify) e Offset e digitate la distanza di offset specifica nella riga di comando. Per selezionare l'area da ritagliare, fate clic su Modifica (Modify) e rifila (Trim) e fate clic sulla linea aggiuntiva. Per disegnare la vista superiore, fate clic su Disegno (Draw) e Linea (Line) per costruire il punto di riferimento e fate clic su Daw( Daw), Cerchio (Circle) e Diametro centro (Center Diameter) per immettere il valore quantitativo del raggio specifico del cerchio o del diametro nella finestra di comando.Quindi fare clic sul centro del punto di riferimento per formare un cerchio. Disegnare quindi la vista sinistra dell'anello interno del foro di bava utilizzando lo stesso approccio della vista frontale. Fate clic su Quota (Dimension) e Diametro (Diameter) e fate clic sulla circonferenza per contrassegnare il diametro del cerchio.Fate clic su Quota (Dimension) e Lineare (Linear) per contrassegnare la lunghezza e lo spessore di tutte le strutture associate. Quindi fate clic su Quota (Dimension) e Raggio (Radius) per contrassegnare l'angolo della camera. Utilizzando lo stesso protocollo, costruite disegni 2D dell'anello esterno del foro di bava e segnate le dimensioni effettive e l'etichettatura.Quindi fate clic su Salva (Save) per salvare l'immagine 2D dell'anello del foro di bava. Per disegnare un'immagine 3D dell'anello del foro di bava, aprite il programma software di disegno 3D e selezionate il piano anteriore come piano di sketch. Fate clic su Default in Vista sket (Sket view) e selezionate lo strumento linea tratteggiata per disegnare la sezione superiore della parte nello sketch bidimensionale.Fate clic su Conform e fatto (Done) e fate clic sull'icona del piano di Riferimento. In Gestione menu (Menu Manager), selezionate Crea (Create), Solido (Solid), Aggiungi foglio (Add Sheet), Ruota (Rotate) e Fatto (Done). Quindi fate clic su Bilaterale (Bilateral) dal menu Proprietà (Properties) e fate clic su Fatto (Done).Per costruire la sezione trasversale del gancio dell'anello esterno del foro di bava, fate clic su Fronte (Front), Avanti (Forward), Default, Piano riferimento (Datum Plane) e Linea tratteggiata (Dotted Line). Fate clic su Conferma (Confirm) e Fatto (Done) e immettete 50 in angolo e la direzione indicata 45 e fate clic su Fatto (Done) nella protrusione. Quindi fare clic sul pulsante di colorazione.Selezionate Quindi Ridefinisci (Redefine) nella feature di parte e fate clic sulla struttura di linea del gancio. Selezionate Sezione (Section), Definisci (Define) e Sketch. Fare clic sull'icona della linea tratteggiata.Create due goffratura quadrata nella sezione del gancio, fate clic su OK, Fatto (Done) e Colorazione (Coloring). Fate clic sull'icona di accesso al Riferimento e fate clic su Inserisci riferimento (Insert a Datum and Cross). Fare clic sull'asse centrale della struttura della linea.Fate clic sull'angolo nel piano di Riferimento e fate clic sul piano anteriore nella vista struttura linea (Line Structure). Quindi fate clic su Valore input (Input Value) nel menu Offset e immettete meno 45 in angolo e la direzione indicata 45. Fate clic su Feature, Copia (Copy) e Specchia (Mirror).Fate clic sull'hook come oggetto e selezionate Fatto selezione (Done Select) e Fatto (Done Select). Fate clic sul piano di Riferimento per completare la copia e copiare i due ganci rimanenti nello stesso modo. Quindi fate clic su Crea cerchio concentrico (Create Concentric Circle) per costruire un cerchio con un raggio di 7,23 millimetri e fate clic sulla segmentazione delle primitive nell'icona dei punti selezionati per rimuovere le linee non necessarie del cerchio.Per creare una sezione di parete esterna completa, fate clic sul pulsante linea continua e fate clic su OK e su Fine (Done). Immettete quattro come profondità di ingresso e fate clic su Colorazione (Coloring). Fate clic su Specchia (Mirror) e Fatto (Done).Fate clic sull'oggetto e selezionate Fatto (Done). Quindi fate clic sul piano di Riferimento per completare la copia. Per confermare, fate clic su Copia (Copy), Specchia (Mirror) e Fatto (Done) e selezionate due pareti esterne in direzioni diverse.Quindi fate clic su Fatto (Done) e fate clic sul piano di Riferimento per completare la copia. Per migliorare i dettagli grafici, fate clic su Visualizza (View), Impostazioni modello (Model Settings), Colore e Aspetto (Color and Appearance), Aggiungi (Add) e regolate il dispositivo di scorrimento colore RGB su marrone. Quindi fare clic su Chiudi, Impostazioni e OK. Fate clic sul pulsante Elimina linee nascoste (Eliminating Hidden Lines) e fate clic sul pulsante Crea cerchio concentrico (Create Concentric Circle).Continuate a creare uno spigolo esterno sulla parete esterna e fate clic sul pulsante Segmentazione delle primitive in Punti selezionati (Selected Points) per rimuovere le linee in eccesso. Fate clic sul pulsante Linea solida (Solid Line) per collegare lo spigolo esterno appena aggiunto in una sezione completa e fate clic su OK. Immettete 0,8 come profondità di ingresso e fate clic su OK nella finestra di protrusione. In Gestione menu (Menu Manager), fate clic su Copia (Copy), Specchia (Mirror), Fatto (Done), fate clic sull'oggetto e fate clic su Fatto (Done).Fate clic su Genera benchmark (Generate Benchmark) e Offset e fate clic sul valore di input in Offset. Immettete quindi 0,4 come isometrica della direzione specificata e fate clic su Fatto (Done). Fate clic su Copia (Copy), Specchia (Mirror) e Fatto (Done) e fate clic sulla parete esterna.Per completare l'operazione speculare della parete esterna e della rilievo quadrata, fate clic su Fatto selezione (Done Select) e fatto (Done Select) e fate clic sul Riferimento dell'immagine per completare la copia. Selezionate File e Copia (Copy) e salvate il file in formato stl. Immettere il numero di parte e fare clic su OK. Quindi, nella finestra di dialogo STL di uscita, regolare l'altezza del cavo su 006 e il controllo dell'angolo su 0,00001, fare clic su Applica e OK. Per stampare gli anelli, aprire i file di progetto nel software di rilevamento del modello.Verificare che l'anello esterno sia completo e fare clic su Parte, Esporta parte come STL e Salva. Dopo il rilevamento del modello, aprite il software di affezione e fate clic su File e carica file modello (Load Model File) e aprite un file stl. Fate clic con il pulsante sinistro del mouse per selezionare la traccia mobile della parte e regolare la posizione delle parti.Impostare la velocità di stampa su 30 millimetri al secondo, la temperatura di stampa a 210 gradi Celsius e la temperatura del letto a 80 gradi Celsius. Quindi fare clic su Percorso utensile a SD per salvare il file in formato codice G e generare il percorso stampato. Quando la temperatura sale al valore preimpostato, fare clic su Stampa e selezionare il file di destinazione e Conferma per iniziare a stampare.Dopo aver costruito la griglia di supporto inferiore, l'ugello di stampa inizierà a costruire l'anello esterno verticalmente, strato per strato. Dopo aver formato l'anello esterno, l'ugello della stampante stamperà l'anello interno sul lato destro. Dopo che entrambi gli anelli si sono raffreddati, rimuovere i modelli dalla piattaforma.Qui, l'intervallo di errore assoluto e l'intervallo di errore sono stati calcolati per cinque gruppi di parti che sono state prodotte come dimostrato. I risultati indicano che nell'anello esterno, l'errore assoluto massimo e il minimo errore assoluto sono stati trovati rispettivamente nel diametro esterno della vita e nello spessore della parte superiore. Nell'anello interno, l'errore assoluto massimo e l'errore assoluto minimo sono stati trovati rispettivamente nel diametro interno e nello spessore della parte superiore.L'intervallo di errore totale era 0,00, 0,59.3D e i dati MR hanno un potenziale da utilizzare per costruire l'imaging effettivo degli anelli del foro di bava se lo spessore può essere estratto dalle immagini. Il nostro protocollo fornisce un metodo rapido e accurato per costruire impianti di stimolazione cerebrale profonda attraverso l'integrazione di dati di imaging clinico e stampa 3D.

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