骨の欠陥の再構築のための患者特有のインプラントの3D計画と印刷

このプロトコルは骨の欠陥を有する患者の仮想処置および新しい外科ガイドおよび固定板の作成を可能にする。このプロトコルを使用すると、インプラントを、優れた精度と短縮された手術時間で手術室で使用することが可能なものに応じて、事実上作成および設計することができます。当社のプロトコルで計画された患者固有のインプラントは、正確な3Dイメージングに基づいており、インプラントを完全にフィッティングし、適切な組織解剖学、対称性、機能の回復を可能にします。

このプロトコルを使用すると、複雑なモデルや構造を異なる材料から設計および印刷したり、骨の再生を可能にする強度や能力などの異なるパラメータを調べることができます。これらのプログラムはユーザーフレンドリーですが、コンピュータ支援設計プロセスを習得するには時間がかかります。忍耐と練習は、ユーザーが、より速く、より良くなるのに役立ちます。

このプロトコルには仮想計画の多くのステップが含まれているため、ステージを観察することは非常に役立ちます。3D 再構築モデルのセグメンテーションの場合は、[ボーン セグメンテーション] メニューの該当するセグメンテーション ソフトウェアで、[全般] を選択し、プラス ツールを使用して目的のセグメントを示し、マイナスツールを使用して、スキャンをスクロールして移動しながら不要なセグメントを示します。セグメンテーションを開始する[設定]ボタンを使用し、[適用]をクリックして新しいセグメントを作成します。

良好なボーンセグメンテーションを実行するには、3D 再構築モデルで多数の正と負のマーキングを使用する必要があります。その他すべてのビューを表示します。セグメンテーションが完了したら、マーキングを修正し、必要に応じて正確性を高めるため、新しいマーキングを追加します。

ファイルを STL 3D ファイルとしてエクスポートします。3D再構成インプラントを設計するには、STLファイルを3D設計ソフトウェアにインポートし、シェーるツールを使用して骨を2つの部分に分けます。[クレイを選択]メニューから[クレイ]ツールを選択し、対象領域をマークします。

マークされた領域をコピーし、オブジェクト リストに新しい同一オブジェクトを作成して、領域の位置を操作します。同じ位置に残るボーンの部分に回転軸が設定されていることを確認するには、[位置変更]を選択し、回転軸を計画通りに設定します。人間の頭蓋骨はほとんど対称であるため、ミラークレイツールを使用して、欠落または位置がずれたセグメントの正しい位置または配置を取得し、頭蓋骨の中心に平面を設定します。

ミラー化された半分に基づいて、必要に応じてセグメントの回転を実行し、[コンストラクト クレイ]メニューの[粘土を追加]ツールを使用して、アウルズされた骨の部分を再構築します。カーブメニューで、曲線を描画オプションを選択して、目的のインプラントの連続した外側の形状を作成します。セグメントを右クリックし、[複製]を選択して、骨セグメントを複製します。

新しい複製セグメントで作業する詳細クレイメニューで、カーブ付きエンボスを選択して、再構築インプラントの容積を作成します。スケッチされたインプラントの外側の形態を選択し、骨の表面にスケッチされたインプラントの中に円の形をしたカーソルを置きます。必要なパラメータ、最も重要なのはインプラントの厚さを制御する距離を選択し、複製されたセグメントを右クリックして[ブール値]と[削除]を選択し、作成したインプラントを含むオブジェクトを選択します。

ねじ固定または血管形成のための穴が必要な場合は、平面作成機能を使用して、プレートの穴が設計された平行平面を作成します。平面がインプラントに対して最大並列で配置されている場合は、[スケッチ]メニューで円を選択し、セグメント内の希望するサイズと位置の円を作成します。カーブメニューで、平面からインプラントに転送するスケッチを指定するには、プロジェクトスケッチオプションを使用します。

ねじのカウンターシンクを生成するには、[詳細クレイ]メニューで[カーブ付きエンボス]を選択し、セグメントサーフェス上のマークされた円形領域の内側に円形状のカーソルを配置します。サブサーフェスメニューの穴を完成するには、ワイヤカット SubD オプションを使用して、インプラントに垂直なロッドを作成します。ロッドを使用して穴を作成するには、[ブール]および[削除元]を選択し、オブジェクトリストで[ブール]、[から除去]、[インプラントを作成]を右クリックして、各ロッドを連続して選択します。

インプラントでメッシュを作成するには、図のようにカーブの描画を使用して計画メッシュのスケッチを生成します。[詳細クレイ]メニューでは、ラップされたイメージとエンボスを使用して、メッシュをデザインするテンプレートイメージを選択します。画像の白い領域が減算され、黒い領域が残ります。

手動で設計の方向とサイズを調整し、生成された厚さを設定して、[適用]をクリックします。患者特有のインプラントはそれから生産の準備ができている。これらの画像は、以前の傷害から壊れたストック供給の再建固定プレートと彼女の下顎の左の体の非ユニオン骨折を持つ40歳の女性患者から得られた。

下顎のセグメンテーションは、壊れた固定板を分離するために実証されるように行われた。3D設計ソフトウェアを使用して、下顎の左側のセグメントを正しい解剖学的位置に再配置しました。右健康側のミラーリングを行い、欠損した骨の適切な再建を可能とした。

患者特有のインプラントは、固定ねじのための穴を含む設計することができる。メッシュは、健康な側に基づいて顎の適切な輪郭に従って、追加の骨移植片の配置を可能にし、メッシュの穴を通して優れた血管新生を可能にするように設計されました。選択的レーザー焼結技術と術後の結果を用いてチタンから印刷されたインプラントは、これらの画像で観察することができる。

下顎の連続性、左下顎セグメントの正しい垂直位置および外輪として患者固有のインプラントを使用して再構築されたボディ輪郭における対称性および空隙を満たす腸骨堤骨移植片に注意する。患者固有のインプラントを設計する場合、せん断力とトルク力に耐えながら耐荷重を可能にするほど強い最小サイズのプレートの計画を検討してください。患者固有のインプラントはまた、耳膜形成、整形外科手術のために設計することができ、潜在的にすべての器官の軟部組織の設計に使用することができる。

このプロトコルは現在、手術や研究のための新しいインプラントの計画を可能にし、最終的にインプラントバイオプリンティングと異物再生を容易にする可能性があります。