Artykuł metodologiczny

Projektowanie szablonów chirurgicznych CAD/CAM do rekonstrukcji szczęki przy użyciu własnego podejścia

8.3K wyświetleń

DOI:

10.3791/58015

24 sierpnia 2018

W tym artykule

Podsumowanie

Pokazane są metody projektowania chirurgicznego z komputerowym wspomaganiem projektowania/CAD/CAM. Płaszczyzny cięcia są rozdzielane, łączone i pogrubiane, aby łatwo uwidocznić niezbędny transfer kostny. Projekty te można drukować trójwymiarowo i sprawdzać pod kątem dokładności.

Streszczenie

Projektowanie wspomagane komputerowo/produkcja wspomagana komputerowo (CAD/CAM) jest obecnie oceniane jako technika przygotowawcza do chirurgii szczękowo-twarzowej. Ponieważ technika ta jest kosztowna i dostępna tylko w ograniczonych regionach świata, opracowaliśmy nowatorski przewodnik chirurgiczny CAD/CAM przy użyciu własnego podejścia. Za pomocą oprogramowania CAD określa się obszar resekcji szczęki i płaszczyzny cięcia oraz płaszczyzny i kąty cięcia kości strzałkowych. Po ustaleniu obszaru resekcji niezbędne powierzchnie są wyodrębniane za pomocą modyfikatora logicznego. Te powierzchowne powierzchnie są połączone, aby dopasować się do powierzchni kości i pogrubione, aby ustabilizować ciała stałe. Nie tylko prowadnice tnące kości strzałkowej i szczęki, ale także rozmieszczenie przenoszonych segmentów kostnych jest definiowane przez pogrubienie powierzchni powierzchniowych. Projekt CAD jest zapisywany w postaci plików .stl i drukowany trójwymiarowo (3D) jako rzeczywiste szablony chirurgiczne. Aby sprawdzić dokładność prowadnic, przeprowadza się operację modelową z wykorzystaniem wydrukowanych w 3D modeli twarzy i kości strzałkowych. Metody te mogą być stosowane w celu pomocy chirurgom tam, gdzie komercyjne przewodniki nie są dostępne.

Wprowadzenie

Ostatnio wzrosło wykorzystanie technik CAD/CAM w pracach stomatologicznych i protezowych. Podążając za tą ewolucją CAD/CAM, transfery płatów kostno-skórnych za pomocą CAD/CAM są obecnie stosowane w dziedzinie rekonstrukcji żuchwy po onkologicznej szerokiej resekcji nowotworów złośliwych1,2,3. Kilka firm w krajach zachodnich zaczęło dostarczać i sprzedawać prowadnice do cięcia CAD/CAM dla okolicy żuchwy. Uważa się, że rekonstrukcja żuchwy za pomocą CAD/CAM ma przewagę pod względem dokładności4,5,

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

To badanie zostało zatwierdzone przez instytucjonalną komisję rewizyjną autorów, a wszyscy pacjenci wypełnili pisemne formularze zgody.

1. Przygotowanie materiałów

  1. Korzystaj z komputera osobistego, danych tomografii komputerowej (CT) kości twarzowej i strzałkowej, oprogramowania do konwersji, takiego jak InVesalius20, oraz trójwymiarowego (3-D) oprogramowania CAD (np. Blender21).
    UWAGA: Maksymalna grubość wycinków danych CT wynosząca 1 mm jest zalecana w celu uzyskania dokładnego projektu. Do rzeczywistej symulacji chirurgicznej należy wykorzystać dane z tomografii ....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Stosując przedstawioną tutaj procedurę, w pierwszej kolejności określono obszar resekcji. Za pomocą oprogramowania CAD obszar resekcji został całkowicie obrysowany płaszczyznami. Obszar ten odjęto od kości twarzy za pomocą operacji Boole'a. Obraz kości strzałkowej został umieszczony na ubytku, a płaszczyzny cięcia kości strzałkowej ustawiono w odpowiednich punktach rekonstrukcyjnych. Wszystkie płaszczyzny cięcia kości strzałkowej powiązano z kością strzałkową w ustawieniach nadrzędnych. P.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Uważa się, że rekonstrukcja CAD/CAM przyczynia się do uzyskania dokładnej długości, szerokości i kąta osteotomii w cięciu kości przy użyciu prowadnic 4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17 <.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do zadeklarowania.

Podziękowania

Ta praca była częściowo wspierana przez JSPS KAKENHI Grant Number JP17K11914.

....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Centrum Technologii Informacyjnych, Renato Archer, Campinas, BrazyliaInVesaliusDarmowe oprogramowanie https://www.cti.gov.br/en/invesalius
The Blender Foundation, Amsterdam, HolandiaBlenderDarmowe oprogramowanie https://www.blender.org/
TurboSquid, Inc. 935 Gravier St., Suite 1600, Nowy Orlean, LA.Darmowy plik danych szkieletowych3D Free3D https://free3d.com/3d-models/human
MakerBot Industries, LLC One MetroTech Center, 21st Fl, Brooklyn, NY.MakerBot Replicator+https://www.makerbot.com/replicator/
YouTube (Google, Inc.), 901 Cherry Ave. San Bruno, CAwitryna do udostępniania wideo.
Artec 3D, 2, rue Jean Engling, LuksemburgArtec Eva Litehttps://www.artec3d.com/portable-3d-scanners/artec-eva-lite
CloudPorównaj CloudComparehttp://www.danielgm.net/cc/
https://www.youtube.com/results?search_query=invesalius+dicom+to+stl

Bibliografia

  1. Hirsch, D. L., et al. Use of computer-aided design and computer-aided manufacturing to produce orthognathically ideal surgical outcomes: A paradigm shift in head and neck reconstruction. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 67 (10), 2115-2122 (2009).
  2. Hanasono, M. M., Skoracki, R. J.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Projektowanie wspomagane komputerowomodyfikator Boole aeksport plik w STLdruk 3Dprowadnica do ci cia strza kioperacja na modeludok adno prowadnicy chirurgicznej

Powiązane artykuły