Summary
Métodos para a concepção de um computer aided design/computer aided manufacturing (CAD/CAM) guia cirúrgica são mostrados. Planos de corte são separados, Unidos e engrossados para visualizar facilmente a transferência de osso necessário. Estes projetos podem ser tridimensionais, impresso e verificados quanto à precisão.
Abstract
Fabricação de projeto/computadorizada auxiliada por computador (CAD/CAM) agora está sendo avaliada como uma técnica preparativa para cirurgia maxilo-facial. Porque esta técnica é caro e está disponível em apenas zonas limitadas do mundo, nós desenvolvemos um romance guia cirúrgica CAD/CAM, usando uma abordagem in-house. Usando o software de CAD, a área de ressecção maxilar e planos de corte e o corte fibular aviões e ângulos são determinados. Uma vez que a área de ressecção é decidida, os rostos necessários são extraídos usando um modificador de Boolean. Estes rostos superficiais estão Unidos para caber na superfície dos ossos e engrossado para estabilizar os sólidos. Não só o corte orienta-se para a fíbula e maxilar mas também a disposição de localização dos segmentos ósseos transferidos é definida pelo espessamento as faces superficiais. O desenho do CAD é registrado como arquivos. STL e tridimensional (3D) impresso como guias cirúrgicos reais. Para verificar a exactidão dos guias, é realizada a cirurgia de modelo usando modelos 3-D-impresso do faciais e fibulares. Esses métodos podem ser usados para auxiliar os cirurgiões onde guias comerciais não estão disponíveis.
Introduction
O uso de técnicas de CAD/CAM tem recentemente aumento na dental e trabalho da dentadura. Acompanhando esta evolução do CAD/CAM, osteocutaneous flap transferências usando CAD/CAM agora são usadas no campo da reconstrução mandibular após uma ressecção ampla oncológica de tumores malignos1,2,3. Várias empresas em países ocidentais começaram a fornecer e vender um guia de corte de CAD/CAM para a região da mandíbula. Uma reconstrução de CAD/CAM da mandíbula é considerada para ter uma vantagem em termos de precisão4,5,6,7,8,9,10 ,11. No entanto, uma desvantagem é que esta técnica está disponível em áreas limitadas em todo o mundo e é muito caro,12. Assim, reconstrução de CAD/CAM para lesões maxilares não ainda se tornou popular. O número de casos de reconstrução maxilar é menor do que para a mandíbula, e guias comerciais não são comuns.
Porque guias comerciais de CAD/CAM maxilares não são vendidos no Japão, nós desenvolvemos guias cirúrgicos CAD/CAM, usando uma abordagem in-house. A eficácia clínica dos guias de CAD/CAM já foi relatado13,14,15,16,17,18,19, mas não há nenhuma relatório de como projetá-los. O objetivo do presente relato é apresentar o método de projeto do CAD/CAM usando uma abordagem de baixo custo em casa.
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Protocol
Este estudo foi aprovado pelo Conselho de revisão institucional dos autores, e formulários de consentimento escrito foram completados por todos os pacientes.
1. preparação de materiais
- Use um computador pessoal, dados de (CT) tomográficos computados de osso facial e fíbula e software de conversão como o InVesalius20tridimensional (3D) software de CAD (e.g., liquidificador,21).
Nota: Recomenda-se uma espessura máxima de fatias de 1mm de dados de CT para uma concepção exata. Para a simulação cirúrgica real, use dados de CT do paciente. Para a pesquisa, use dados 3D humano livre22. - Use uma impressora 3D23, parafusos, placas de metal e uma pequena serra, para verificar não só os projetos, mas também objetos reais e resultados.
Nota: O presente estudo é experimental. Placas de metal, parafusos e uma pequena serra podem ser usados para a cirurgia de modelo. Em vez de placas de metal, plástico-fixação placas também podem ser impressos pela impressora 3D, juntamente com as guias cirúrgicos. - Transferi os dados da imagem latente do osso facial e fíbula em dados 3D (formato. STL) usando o InVesalius20.
Nota: Dados de CT é essencialmente gravados sob a forma de imagens bidimensionais (2D). Assim, antes de utilizar os dados em 3D, é necessário converter os dados em dados 3D. Software livre é suficiente para esta finalidade. Este relatório não explica como transferir os dados em um arquivo em 3D; guias e vídeos instrutivos estão disponíveis em outro lugar. - Importe cada arquivo. STL para liquidificador21.
Nota: O software CAD geralmente aceita um formato 3-d. STL-estilo. No primeiro, o maxilar e o fibular. STL arquivos devem ser abertos no software CAD específico por importá-los.
2. design
- Decidir sobre a área de remoção de osso e solidificando um defeito ósseo
- Decida sobre a área a ser extirpado.
Nota: Nesta cirurgia experimental simulação, qualquer parte da maxila pode ser definida como uma área extirpada. Porque a reconstrução após maxilectomia total é difícil, apenas uma pequena parte da maxila será uma escolha para iniciantes. Em um ambiente clínico, otorrinolaringologistas decidirá a área de acordo com a região de cancerosa. - Fazer um avião grande e coloque-o sobre a borda da área para remoção no modo de objeto (figuras 1a e 1b). Siga isso colocando um segundo avião (figuras 1b-1D) e continuar a fazê-lo até os aviões cercam toda a área para a remoção. Una esses aviões no modo de objeto.
- Selecione os vértices de todos estes aviões e conectá-los uns aos outros, tornando as arestas e faces (Figura 1e) no modo de edição para cercar as áreas para a remoção.
Nota: Os aviões excisão devem ser copiados e mantidos porque estes aviões originais são usadas e descartadas quando solidificar a excisão. No presente estudo, copiar cada avião e sólido em todas as ocasiões é recomendado para que seja possível para reutilizá-los. - Subtrai o sólido ressecável do osso facial usando um modificador de Boolean no modo de edição. Isso resulta em um osso facial raspado (Figura 1f), que é o modelo de defeito maxilar.
- Decida sobre a área a ser extirpado.
- Colocar um osso da fíbula
- Coloque uma fíbula na área do defeito maxilar (Figura 2a). Coloque pequenos cubos em dois pontos (8 cm distal da cabeça da fíbula e 5 cm proximal do maléolo lateral) a fíbula como marcadores (roxo pequenos cubos são mostrados na Figura 2).
Nota: Em situações clínicas, uma fíbula pode ser usada entre 8 cm distal da cabeça da fíbula e 5 cm proximal do maléolo lateral. Por essa marcação, podemos facilmente compreender as áreas que podem ser usadas. - Link pequenos cubos para a fíbula como um pai de configuração no modo de objeto.
- Coloque cubos pequenos como marcadores em vários pontos na lesão maxilar onde a reconstrução é necessária. Com essa marcação, aumenta a visibilidade dos pontos de reprodução necessária.
- Cabe a fíbula à margem da frente do osso alveolar no modo de objeto, se a fíbula é colocada da linha média.
- Use o plano anterior da osteotomia maxilar mediana como um primeiro avião de osteotomia da fíbula (Figura 2b).
- Coloque um novo avião de osteotomia, se for caso disso, no modo de objeto (Figura 2c). Link este novo avião para a fíbula como um pai de configuração.
Nota: Definindo o pai como a fíbula, a orientação relativa entre este novo plano de osteotomia e a fíbula é sempre mantida mesmo se a fíbula moveu-se para lugares diferentes. A área da fíbula que está rodeada por estes planos de dois corte torna-se o primeiro bloco da fíbula. - Copie a fíbula e dois aviões da osteotomia como um pai de configuração no modo de objeto. Mova este fíbula copiada, o que tem a primeira área de bloco com dois planos de corte em ambas as extremidades, para a segunda área onde a reconstrução é necessária (Figura 2e) para planejar o segundo bloco de fíbula.
- Coloque o segundo plano de corte, adicionando um novo avião no modo de objeto.
Nota: O plano de primeiro e segundo corte tornará as extremidades do segundo bloco de fíbula. Se um terceiro bloco é necessário, procedimentos semelhantes são adicionados. O comprimento adequado dos desvios entre os blocos adjacentes fibulares deve ser mantido.
Nota: A diferença entre o primeiro e o segundo bloco é considerada para ser a chave para ter uma osteotomia confortável. Se esta lacuna é ampla, a osteotomia será fácil por causa do espaço de trabalho grande, mas o comprimento vascular é desperdiçado um pouco. Por outro lado, se a abertura é estreita, osteotomia torna-se problemático, mas o segundo ou terceiro bloco pode ser projetado, eliminando o desperdício do osso não utilizado.
- Coloque uma fíbula na área do defeito maxilar (Figura 2a). Coloque pequenos cubos em dois pontos (8 cm distal da cabeça da fíbula e 5 cm proximal do maléolo lateral) a fíbula como marcadores (roxo pequenos cubos são mostrados na Figura 2).
- Projetando os guias de corte fibular
- Visualizar apenas a fíbula e planos de corte para projetar o guia de corte de fíbula no modo de objeto (Figura 3a).
- Faça cada plano de corte menor para ocupar apenas metade da área da seção de corte da fíbula deslizando os vértices ao longo das bordas (figuras 3b-3d) no modo de edição.
Nota: O lado de encaixe do guia de corte é a face lateral da fíbula. Porque os vasos de alimentação estão localizados na face medial, o guia não é projetado na face medial. - Una dois aviões das extremidades para construir um sólido no modo de objeto (figuras 4a-4e). Selecione os vértices de todos estes aviões e conectá-los uns aos outros, tornando as arestas e faces no modo de edição para formar um sólido rectangular.
- Subtrai a fíbula deste sólido rectangular, usando um modificador booleano (figuras 5a-5C).
Nota: A superfície desta subtração de completamente se encaixa a face lateral da fíbula. Os mesmos procedimentos são repetidos em cada bloco fibular necessário. - Una cada sólido subtraído no modo de objeto.
- Coloque um cubo de perto os sólidos subtraídos (Figura 5d). EXTRUDE faces para fazer pilares (figuras 5e-5 g). Una estes pilares para os sólidos subtraídos. Este é o guia de corte fibular (figuras 5 h-5j).
- Guia de corte de osteotomia de maxila
Nota: Para cortar o maxilar, não é necessário projetar o guia para todas as superfícies de corte, porque apenas as áreas limitadas são para ser reconstruída usando o perónio. Geralmente, dois guias de corte, que cobrem as áreas de zigomática alveolares e laterais medial, são projetados.- Prepare os maxilares e zigomático aviões que foram a superfície restante original após a retirada do maxilar. Uma margem de 1 cm de largura é suficiente (Figura 6um).
- EXTRUDE faces preparadas na etapa 2.4.1 para engrossar o avião e solidificá-los no modo de editar usando o modificador de solidificar (Figura 6b).
- Excluir o sólido de espessados sobre os aviões de ressecção, que eram decididos no passo 2.1, em ambas as extremidades; Isto é como os guias de corte maxilar são projetados.
Nota: Se a superfície de montagem é irregular, uma área menor de encaixe é suficiente. Se a superfície de montagem é apta a ser plana, uma grande área é necessária para evitar qualquer deslizamento do guia.
- Guia de fixação para os segmentos de fibulares
Nota: Fibular segmentos que estão a ser transferidos para a maxila são considerados precisos em tamanho e comprimento, mas a localização da transferência pode desviar-se livremente se não for utilizado o guia de fixação. A fíbula e cada plano de corte (como feito no passo 2.2) são usadas novamente neste segmento.- Construa cada bloco fibular no modificador booleano tirando a área de interseção entre a fíbula e o sólido com planos de corte em ambas as extremidades (figuras 7a e 7b) no modo de edição.
- Extrair a metade da superfície de cada bloco fibular superficial.
- Una todas estas superfícies no modo de objeto (Figura 7c).
- Exclua pequenas faces no modo de editar usando uma faca de corte ( Figura 8um) para proteger os espaços para a montagem de placas de metal.
- Engrosse a superfície usando um modificador de solidificação no modo edit (figuras 8b-8e).
Nota: Um mínimo de 2 a 3 mm de espessura é necessário estabilizar o guia de fixação e evitar empenamento. Se a asa é projetada em ambas as extremidades, ajudará o guia para a maxila sem usar qualquer placas de metal.
3. impressão 3-d para cirurgia de modelo e guias Real
Nota: O objetivo principal deste relatório é mostrar o método de concepção de guias cirúrgicos; o procedimento descrito abaixo não é necessário se impressão 3-d não é necessária.
- Exporte os desenhos dos guias em formato. STL, que pode ser 3-d imprimido.
- Imprima todas as guias e os ossos.
Nota: Na impressão, jangadas são consideradas perturbar a impressão de superfície suave e conduzir a um ajuste pobre e superfície irregular para o osso, então o avião que precisa ser suave deve ser apontado para cima. -
Realizar a cirurgia de modelo como segue:
- Cirurgia semelhante ao real, ajustar o maxilar primeiro guia para o modelo de osso facial de corte (Figura 9um). Em seguida, corte o osso facial juntamente com o plano de corte usando uma serra.
- Fixar a guia de corte fibular para o modelo de osso fibular e corte em pedaços (Figura 9b). Anexe os blocos fibulares o guia de fixação (figuras 9 c e d 9).
- Conserte este guia de fixação complexo para o defeito maxilar com parafusos e placas (Figura 9e). Após a fixação dos segmentos fibulares para a maxila na área onde o guia de fixação não se conectar por meio de placas e parafusos, retire o guia de fixação. Isso completa a reconstrução (Figura 9f).
- Digitalizar a imagem 3-D-reconstruída e gravá-lo em formato. STL usando um scanner 3D24.
- Compare o arquivo. STL cirurgia pós-modelo e o desenho CAD reconstruída (Figura 10) usando comparação software25.
Nota: Comparando o projeto de reconstrução virtual e o modelo de reconstrução guiada, precisão real é calculado. Precisão de CAD/CAM é obtido dentro de um desvio de 2,5 mm na reconstrução mandibular10, deve ser necessário uma precisão similar neste método. Se a precisão requerida não pode ser obtida, refazer o projeto virtual.
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Representative Results
Usando o procedimento aqui apresentado, a área de ressecção determinou-se primeiro. Usando o software de CAD, a área de ressecção foi completamente circunscrita por rostos. Esta área foi subtraída do osso facial por uma operação booleana. A imagem da fíbula foi colocada sobre o defeito e fibular corte rostos foram colocados nos pontos adequados reconstruídos. Corte tudo fibular rostos estavam ligados à fíbula em um pai de configuração. Esses caras foram feitas menores e se uniram para fazer sólidos. A fíbula foi subtraída estes sólidos e tornou-se então os guias de corte fibular. As restantes superfícies do osso facial também foram engrossadas; Estes tornaram-se as guias de corte maxilar. Lados dos segmentos fibulares superficiais são Unidos e extraídos para se tornar um guia de fixação. Finalmente, o guia de corte fibular, o guia de corte maxilar e o guia de fixação da fíbula foram projetados no liquidificador. Estes desenhos dos guias foram exportados no formato. STL. Eles se tornaram objetos de plástico real impressão 3-d (figuras 9a e 9b).
Realizou-se cirurgia de modelo (figuras 9 c-9f). Um guia de corte maxilar e guia de corte fibular foram completamente equipados no osso facial e modelos de osso fibular. Os modelos de corte com uma serra e os resultados de fixação com parafusos e placas de titânio também foram feitas. Após a fixação, determinou-se uma imagem 3-D-reconstruída pelo scanner 3-d24. O arquivo. STL pós-modelo cirurgia e o design CAD reconstruída foram comparados em termos de precisão das guias e procedimentos usando comparação software25. Os dados da cirurgia do modelo são mostrados na Figura 10; a reconstrução pode ser realizada aproximadamente dentro de um desvio de 2 mm.
Figura 1 : Decidir sobre a área de ressecção maxilar. (um) original osso facial. STL arquivo é importado para o liquidificador. (b), o primeiro plano de corte é inserido na lesão zigomático. (c), o próximo plano de corte é colocado. (d) o plano de corte da área alveolar também é definido. aviões (e) o corte devem ser Unidas e cercam a área de excisão completamente. (f) usando um modificador de booleano, a área de maxilectomia é subtraída do osso facial. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2 : Planejamento da localização dos segmentos fibulares. (um) o fibular. STL arquivo é importado para o liquidificador. A porção distal da fíbula é colocada na área alveolar em primeiro lugar. (b) o corte de avião é copiado e ligada à fíbula como um pai de configuração. (c) de acordo com a preferência do cirurgião, planejamento, o próximo plano de corte é colocado na fíbula. A área fibular que é imprensada entre estes dois aviões torna-se o primeiro segmento fibular necessário. (d) para determinar o local do próximo segmento fibular, fíbula copiado é colocado. Os próximo corte aviões também são colocados de acordo com o julgamento do cirurgião. (e) finalmente, três blocos fibulares são projetados, como neste exemplo. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3 : Deslizando o vértice ao longo da borda. (um) três pares dos planos de corte estão ligado a fíbula como um pai de configuração. (b-d) Para obter um design de guia apropriada, o vértice do avião é movido ao longo da borda no modo de edição. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4 : Projetar a caixa para a preparação fazer o guia de corte fibular. (um) este plano de corte vai ser reduzido em tamanho tornar-se um tamanho de guia de corte adequada. (b) o tamanho final do plano de corte é realçado. (c) o corte de avião é determinado pelo deslizamento do vértice ao longo da borda, da mesma forma, a Figura 3. (d) os dois planos de corte são Unidos, adicionando o novo avião no modo de objeto. (e) finalmente, os aviões são adicionados para cercar toda a superfície no modo de edição. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 5 : Fazer o guia de corte fibular. (um) utilizando o procedimento mostrado na Figura 4, três caixas são projetadas. (b) cada caixa é compartilhada pela fíbula usando a subtração de um modificador de Boolean. superfície (c), o oposto de cada caixa é completamente igual a superfície fibular. (d) tornar pilares, um cubo é colocado perto os sólidos subtraídos. (e), A cara deste cubo é extrudada. (f), repetindo esta EXTRUSAO, o principal pilar é feito. (g), adicionando outros pilares, anexos para os sólidos subtraídos são feitos. (h) o pilar e os sólidos subtraídos estão Unidos. (i e j) este guia de corte se ajusta completamente à superfície da fíbula. Cada borda torna-se o plano de corte, que orienta a serra de corte. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 6 : Projetando o guia de corte maxilar. (um) os restantes superfícies da maxila e o zigomático são preparados apenas adjacente à área de corte. (b) esses aviões são engrossados para construir o sólido para caber nos ossos zigomático e maxilar, usando um modificador de solidificação no modo de edição. A borda neste sólido torna-se o plano de corte de serra de osso. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 7 : Tirando o avião transferência. (um) cada segmento fibular é separado usando a interseção de um modificador de Boolean. (b) neste caso, reconstrução alveolar é prioridade sobre a proeminência zigomática. (c) cada rosto superficial é recolhido e Unido para se preparar para a construção do guia de fixação. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 8 : Projetando o guia de fixação dos segmentos fibulares. (um) usando uma ferramenta de faca, as linhas destinam-se à superfície superficial. (b), uma pequena janela é feita excluindo os vértices e faces. Esta janela é usada para a fixação da placa de titânio. (c) depois de fazer várias janelas, a superfície superficial é espessada usando um modificador de solidificação. (d e e) somente o guia de fixação é visualizado. Em ambas as extremidades, as asas são adicionadas para consertar este guia para o osso facial remanescente. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 9 : Cirurgia de modelo. (um) usar uma impressora 3-d, os ossos faciais, osso fibular e guias cirúrgicos pode ser realizado. (b) o corte guia é examinado para caber a fíbula completamente. (c e d) fibulares segmentos que foram cortados usando o guia de corte são definidos como o guia de fixação. O guia de fixação pode caber completamente aos segmentos de corte. (e e f) usando as placas de titânio e parafusos, fibulares segmentos são transferidos para o maxilar. Depois de retirar o guia de fixação, parafusos e placas adicionais são adicionados para uma fixação mais forte. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 10 : Comparando o modelo para o plano. O modelo pós-cirurgia é 3-d, digitalizados e em comparação com o plano virtual. A escala (milímetro) mostra a distância de desvio do plano virtual. Os ossos transferidos principalmente têm um baixo desvio (verde), enquanto as placas de fixação de metal têm um desvio superior (vermelho). No entanto, o desvio é em grande parte abaixo de 2 mm. Esta imagem é diferente do exemplo mostrado na Figura 9. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
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Discussion
Reconstrução de CAD/CAM é considerada para contribuir para a realização de uma osteotomia exato comprimento, largura e ângulo em ossos de corte durante o uso de corte guias4,5,6,7,8 ,9,10,11,12,13,14,15,16,17 ,18,19. Os arranjos transferidos dos ossos também são considerados para ser mais preciso, usando um guia de fixação11. Porque a ordem, processo, plano de corte e plano de arranjo já estão decididos antes da cirurgia real, a economia de tempo é outra vantagem2,12,13,14.
Além disso, para além destas vantagens teóricas, uma força da técnica CAD/CAM é que por causa de guias cirúrgicos, qualquer cirurgião pode cortar no mesmo lugar da mesma forma, assim, a padronização da técnica. Se os guias são muito precisos, é possível que todos os cirurgiões podem obter resultados de reconstrução precisa, ao invés de usar uma abordagem de mão livre onde os resultados são bastante dependentes da experiência. Porque esta técnica de CAD/CAM surgiu recentemente, relatórios semelhantes a este são poucos. Guias comerciais estão disponíveis em países ocidentais; no entanto, métodos de design não são abertos ao público. Como esse método de projeto é novo, esperamos que seja desenvolvido e estender-se amplamente no futuro.
Esta abordagem de CAD/CAM in-house sempre não demonstrar superioridade. Um problema clínico é que esta técnica torna-se inútil quando os dados de exame de CT não são feitos de fatias finas e bem ou são obtidos apenas antes da cirurgia, e o cirurgião não decidir rapidamente sobre a área de ressecção ou de repente muda a área de ressecção intraoperatório.
Projeto-fazendo o problema é que, se o designer não tem experiência suficiente para ver e aprender o procedimento cirúrgico, um design de guia cirúrgica adequada não pode ser obtido. Afinal de contas, nessa situação, o designer não sabe que espaço exato o cirurgião real faria para ser livre de objetos em cada situação cirúrgica.
Como um problema de custo, uma impressora 3-d é necessária para um designer iniciante criar projetos de tentativa e erro para materializar os guias reais. Depois de se tornar um designer experiente, a materialização do projeto não é mais indispensável. Felizmente, computadores e impressoras 3D estão se tornando mais baratas, o que significa que nós podemos projetar e fabricar guias cirúrgicos independentemente, sem ter que contar com os serviços das empresas caros. Uma desvantagem é que não podemos ainda as placas de metal utilizadas para a fixação de impressão 3-d. O plástico é o principal material que podemos usar para impressão em 3D. Assim, deve pre-dobramos as placas de metal antes da cirurgia. Como baratas impressoras 3-d que podem manipular metais espera-se que entrou em uso no futuro, placas de fixação também podem ser projetadas em seguida, e todos os procedimentos serão menos dependentes de técnicas de mão livre.
Deposição fundida modelagem (FDM) é uma das tecnologias de impressão 3D mais utilizadas. Objetos 3D são construídos por extrusão de polímeros termoplásticos, através de um bocal. Quando os materiais termoplásticos esfriem, tensões internas podem gerar deformações (entortar)26. Acrilonitrila butadieno estireno (ABS) e ácido polilático (PLA) são os plásticos predominantes usados para termoplásticos filamentos. Et al . Petrópolis 7 mencionou que, como modelos de mandíbula ABS são particularmente propensos a entortar, plásticos ABS são menos ideais para modelos cirúrgicos quando comparado com o PLA. Plásticos ABS e o PLA são gás esterilizável e suficientemente rígida para servir como um modelo27. Comparado com ABS, o PLA é menos flexível com uma baixa temperatura de fusão. Assim, nós usamos o PLA e um método de esterilização plasma de baixa temperatura abaixo dos 45 ° C em uma situação clínica. Porque a temperatura do vidro do ELP usamos é 60 ° C, não usamos ou a esterilização em autoclave (cerca de 121 ° C) ou a esterilização por óxido de etileno gás (cerca de 60 ° C).
Deformação deformação continua a ser uma possibilidade. No entanto, relatórios anteriores validado a precisão dos modelos FDM-impresso no campo da cirurgia maxilo-facial,28. Vários artigos usados um estudo comparativo da mandíbula humana seca e réplica FDM-impresso usando dados digitalizados do CT. Estes estudos mostraram que o consumidor da classe FDM-impresso modelos têm uma precisão aceitável, semelhante aos resultados da seletiva a laser industrial sinterização (SLS) impressoras27,29,30. Nizam et al 1 argumentou que a qualidade da tomografia computadorizada também é um dos principais determinantes dos erros dimensionais, juntamente com a máquina de prototipagem rápida.
Mesmo que os guias precisos são projetados virtualmente, os guias impressos às vezes não se encaixam os modelos de osso cirúrgico pré-operatório. Considerou-se que haja duas razões para isso.
1. a forma óssea superficial da área onde o guia foi projetado para ser anexado é muito plana para adorá-los (especialmente a maxila). Se essas superfícies são lisas e não desigual, a superfície do guia é propensa a se tornar escorregadio e tem uma possibilidade de encaixe mis à área óssea errada. Para evitar essa situação, deve ser concebida a área anexada mais amplo e mais abrangente para apanhar a exata área óssea. Ao mesmo tempo, se a área anexada torna-se maior, a área minada torna-se maior, o que resulta em uma cicatriz maior.
2. por outro lado, a guia cirúrgica plástica também é difícil adaptar-se a forma desta superfície for muito irregular e complicado. Porque uma superfície rugosa com muitos processos pequenos dos guias de CAD/CAM induz resistência de fricção quando conectado ao osso, excessivamente prolixo e superfícies de guia complicadas também são propensas a mis caber no lugar errado. Para evitar essas situações, a impressão de tentativa e erro e modelo cirurgia antes da cirurgia real são necessárias. Como resultado, o outsourcing de impressão 3-d não é recomendado.
Finalmente, mesmo que o guia foi capaz de encaixar a cirurgia de modelo, quando não couber em situações clínicas, deve ser considerado para ser um tipo de guia de referência. Isso é semelhante a quando guias comerciais não se encaixam. Decisões finais em cirurgia real devem ser feitas com base no reconhecimento de estética facial e oclusão pelo cirurgião, não pelo guia.
Embora o custo aparente parece ser mais barato usando a abordagem de CAD/CAM em casa do que abordagens comerciais, o custo, que inclui trabalho voluntário do cirurgião e o tempo para projetar e imprimir, real é sempre subestimado ou negligenciada. No entanto, mesmo se guias comerciais tornam-se mais baratos, esta abordagem interna ainda tem uma vantagem única, o que é que os cirurgiões podem diretamente e facilmente realizar reconstruções de tentativa e erro em uma simulação virtual e perceber a relação de localização entre o osso facial e os segmentos fibulares.
O design dos guias é limitado ao tecido duro como osso neste relatório. No entanto, guias cirúrgicos podem ser projetados para tecidos moles, corte e fixação, tais como tecidos de gordura ou músculo. Guias são considerados para ser aplicável em cirurgias com a finalidade de realizar reconstrução estrutural 3D usando tecidos macios. Guias de fixação serão projetados em breve para reconstruções de mama após a cirurgia ablativo de câncer em um ajuste perfeito remodelagem do tecido adiposo transferido do abdômen ao peito.
Em conclusão, usando uma abordagem in-house, guias cirúrgicos de CAD/CAM podem ser desenhados e impresso em um hospital. Além de usar uma reconstrução precisa por CAD/CAM, essas técnicas também podem ser usadas por cirurgiões que vivem fora de regiões onde guias comerciais estão disponíveis. Esta técnica é uma opção para reconstruções maxilares.
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Disclosures
Os autores não têm nada a declarar.
Acknowledgments
Este trabalho foi parcialmente suportado pelo JSPS KAKENHI Grant número JP17K11914.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Information Technology Center, Renato Archer, Campinas, Brazil | InVesalius | Free software https://www.cti.gov.br/en/invesalius | |
| The Blender Foundation, Amsterdam, Netherlands | Blender | Free software https://www.blender.org/ | |
| TurboSquid, Inc. 935 Gravier St., Suite 1600, New Orleans, LA. | Free 3D skeletal data file | 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, CA | video sharing website. | https://www.youtube.com/results?search_query=invesalius+dicom+to+stl | |
| Artec 3D, 2, rue Jean Engling, Luxembourg | Artec Eva Lite | https://www.artec3d.com/portable-3d-scanners/artec-eva-lite | |
| CloudCompare | CloudCompare | http://www.danielgm.net/cc/ |
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