24 августа 2018 г.
Показаны методы для разработки компьютерного дизайн/автоматизированного производства (CAD/CAM) хирургическое руководство. Плоскостями резки отделяются, Юнайтед и утолщенные легко визуализировать передачи необходимых кости. Эти проекты могут быть трехмерной печатных и проверены на точность.
Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области реконструкции головы и шеи о компьютерном проектировании по моделированию реконструкции верхней челюсти. Основное преимущество этой методики заключается в том, что CAD- и CAM-моделирование доступно каждому. Применение этой техники распространяется на терапию реконструктивной хирургии, поскольку эти операции обычно выполняются с использованием подхода «свободной руки».
После выбора участка кости, подлежащего иссечению, сделайте большую плоскость и поместите плоскость на границе области для удаления в соответствующем программном обеспечении для автоматизированного проектирования. Продолжайте размещать дополнительные плоскости, пока вся область для удаления не будет окружена, и выберите вершины плоскостей. Соедините пластины, отрегулировав кромки и грани плоскостей в режиме редактирования, чтобы окружить область для удаления.
Затем используйте булев модификатор для вычитания восприимчивого твердого вещества из лицевой кости, чтобы получить бритую лицевую кость для модели дефекта верхней челюсти. Булевы модификаторы иногда не работают. Если это произойдет, не паникуйте.
И попробуйте еще раз. Затем поместите малоберцовую кость в область верхнечелюстного дефекта и отметьте малоберцовую кость одним маленьким зеленым кубиком на расстоянии восьми сантиметров дистальнее головки малоберцовой кости и одним маленьким зеленым кубиком на расстоянии пяти сантиметров проксимальнее латеральной малоберцовой кости. Для верхней челюсти поместите красные кубики для идентификации восстановленных точек.
Используя родительскую настройку в объектном режиме, свяжите маленькие кубики с малоберцовой костью и разместите больше мелких маркерных кубиков над областями в верхнечелюстном поражении, где необходима реконструкция для увеличения видимости необходимых точек воспроизведения. Если малоберцовая кость смещена от средней линии, подогните малоберцовую кость к переднему краю альвеолярной кости и используйте предыдущую плоскость средней линии верхнечелюстной остеотомии в качестве первой плоскости остеотомии малоберцовой кости. Установите новую плоскость для остеотомии там, где это необходимо.
И свяжите эту новую плоскость с малоберцовой костью в качестве родительской настройки. Скопируйте малоберцовую кость и две плоскости остеотомии в качестве родительской настройки в режиме объекта. И переместите скопированную малоберцовую кость с областью первого блока с двумя секущими плоскостями на обоих концах во второстепенную область, где необходима реконструкция для планировки второго блока малоберцовой кости.
Затем добавьте новую плоскость в режиме объекта, чтобы разместить вторую режущую пластину. Чтобы спроектировать направляющую резки малоберцовой кости, визуализируйте только малоберцовую и секущие плоскости и сделайте каждую секущую плоскость меньше так, чтобы каждая плоскость занимала только половину площади секции малоберцовой кости. Соедините две торцевые плоскости, чтобы построить твердотельную фигуру в режиме объекта, и выделите вершины всех плоскостей, чтобы сформировать сплошной прямоугольник.
Используйте булев модификатор, чтобы вычесть фибулу из прямоугольника и объединить каждое вычитаемое тело в режиме объекта. Поместите куб рядом с вычтенными телами и выдавите грани, чтобы получилась колонна. Затем соедините столбы с вычтенными твердыми телами, чтобы создать направляющую для резки малоберцовой кости.
Чтобы спроектировать верхнечелюстную направляющую для резки, добавьте верхнечелюстную и скуловую плоскости для исходной оставшейся поверхности после удаления верхнечелюстной поверхности и выдавите грани, чтобы утолщить плоскость. Используйте модификатор solidify для затвердевания пластин в режиме редактирования и удалите утолщенный объект над плоскостями резки на обоих концах верхней челюсти, чтобы создать направляющую для резки верхней челюсти. Чтобы создать направляющую фиксации малоберцового сегмента, используйте секущие плоскости на обоих концах, чтобы удалить пересекающуюся область между малоберцовой костью и твердотельной конструкцией для каждого малоберцового блока в логическом модификаторе.
Извлеките половину поверхностной поверхности каждого малоберцового блока и объедините все поверхностные поверхности в режиме объекта. Затем с помощью разреза ножом удалите все мелкие грани, чтобы закрепить места для фитингов металлических пластин, и используйте модификатор затвердевания для утолщения поверхностей. Для 3D-печати экспортируйте проекты направляющих в формат STL и распечатайте все направляющие и кости.
Затем подогните направляющую для резки верхней челюсти к модели лицевой кости и с помощью пилы разрежьте лицевую кость вдоль плоскости реза. Прикрепите направляющую для резки малоберцовой кости к модели малоберцовой кости и разрежьте кость на части. Затем прикрепите малоберцовые блоки к направляющей фиксации и с помощью винтов и пластин закрепите полученный комплекс направляющих фиксации к дефекту верхней челюсти.
Затем закрепите малоберцовые сегменты на верхней челюсти, где не крепится направляющая фиксации, дополнительными винтами и пластинами и снимите направляющую фиксации. В настоящее время реконструкция завершена. Проекты этих репрезентативных направляющих для резки малоберцовой кости, резки верхней челюсти и фиксации малоберцовой кости были созданы и экспортированы в формате STL, продемонстрированном для 3D-печати.
Направляющие для резки верхней челюсти и малоберцовой кости были затем полностью подогнаны к моделям лицевой кости и малоберцовой кости. Модели вырезались пилой и получившаяся модель фиксировалась титановыми пластинами и шурупами. Затем 3D-реконструированное изображение было определено с помощью 3D-сканера с точностью примерно до двух миллиметров.
Пытаясь выполнить эту процедуру, важно помнить, что каждый объект не мешает окружающим тканям и что сосудистые ножки не сдавлены и не перегнуты напечатанным объектом и поперечными тканями. Используя эти подходы к хирургии под компьютерным контролем, можно повысить точность методов реконструктивной хирургии без руки.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данной статье представлены методы разработки хирургических шаблонов с использованием систем автоматизированного проектирования и производства (CAD/CAM) для реконструкции головы и шеи. Описанные методы повышают точность реконструктивных операций за счет применения технологии 3D-печати.
Данный внутренний подход CAD/CAM обеспечивает доступное и недорогое проектирование хирургических шаблонов для сложной реконструкции верхней челюсти, устраняя ограничения коммерческих систем. Благодаря использованию общедоступного программного обеспечения для 3D-моделирования и настольной 3D-печати, данный метод позволяет проводить доклиническую валидацию стратегий реконструкции в онкологии головы и шеи. Он повышает прогностическую уверенность при планировании операции за счет анатомического моделирования с учетом индивидуальных особенностей пациента и высокой точности интраоперационных шаблонов.
Данный метод интегрируется в рабочие процессы ранних этапов разработки, предоставляя анатомические модели конкретных пациентов для хирургического планирования на основе выдвинутых гипотез, что позволяет определить оптимальные подходы к реконструкции путем итеративного уточнения направляющих.