深層脳刺激インプラント用バリ穴リング構築における3Dプリンティングの応用
Summary
ここでは、深層脳刺激インプラントの構築における3Dプリンティングを実証するプロトコルを紹介する。
Abstract
3Dプリンティングは、1980年代から医療分野、特に術前シミュレーション、解剖学学習、外科研修などの分野で広く応用されてきました。これは神経外科インプラントを構築するために3D印刷を使用する可能性を高める。これまでの研究では、バリ穴リングの構築を例に、コンピュータ支援設計(CAD)、プロ/エンジニア(Pro/E)、3Dプリンターなどのソフトウェアを使用して物理製品を構築するプロセスを説明しました。すなわち、合計3つのステップが必要であり、2D画像の描画、バリ穴リングの3D画像の構築、および3Dプリンタを使用してバリ穴リングリングの物理モデルを印刷する。このプロトコルは、炭素繊維で作られたバリ穴リングが3Dプリンティングによって迅速かつ正確に成形できることを示しています。これは、CADとPro/Eソフトウェアの両方が臨床画像データと統合することによりバリ穴リングを構築するために使用することができ、さらに個々の消耗品を作るために3Dプリンティングを適用できることを示しました。
Introduction
3Dプリンティングは、1980年代から医療分野で、特に術前シミュレーション、解剖学学習、外科トレーニング1の手術に適用されています。例えば、脳血管操作では、3Dプリント血管モデル2を用いて術前シミュレーションを行うことができる。3Dプリンティングの開発により、脳血管の質感、温度、構造、重量を臨床シナリオの最大限の範囲でシミュレートすることができます。研修生はそのようなモデルの切断および締め金締め金取りのような外科操作を行うことができる。この訓練は外科医3、4、5のために非常に重要である。現在、3Dプリンティングによって形成されたチタンパッチも徐々に適用されています6,イメージングと再構成後に3Dプリンティングによって開発された頭蓋骨の補綴物は、非常にコンフォーマルです.しかし、神経外科における3Dプリンティングの開発と応用はまだ限られている。
バリ穴リングは、鉛固定装置の一部として、深部脳刺激(DBS)7、8、9、10で広く使用されている。しかし、現在のバリ穴リングは、統一された仕様と寸法に従って医療機器メーカーによって作られています。この標準的なバリ穴リングは、頭蓋骨の奇形や頭皮の萎縮など、すべての条件に常に適しているわけではありません。これは、操作の不確実性を増加させ、アキュラを減らす可能性があります。3Dプリンティングの出現により、臨床シナリオ5の患者のための個別のバリ穴リングを開発することが可能になります。同時に、入手が容易ではないバリ穴リングは、広範な術前デモンストレーションおよび外科的訓練1を助長しない。
上記の問題に対処するため、3Dプリンティングを用いてバリ穴リングを構築することを提案した。私たちの研究室での以前の研究では、DBS11のための革新的なバリ穴リングを説明しました.本研究では、この革新的なバリ穴リングは、詳細な製造プロセスを示す優れた例とみなされます。そこで本研究の目的は、3Dプリンティングを用いて固体バリ穴リングを構築するモデリングプロセスと詳細な技術プロセスを提供することです。
Protocol
Representative Results
Discussion
これらの結果から、使用するソフトウェアはバリ穴リングの3Dモデル(図1および図2)を構築するために実用的であり、3Dプリンティングを使用して指定された材料を用いた固体モデルを構築できることが示された(図4)。固体モデルの大きさに関しては、Vernierキャリパーによる測定によって決定された0から0.59 mmまでの絶対誤差?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、広東省自然科学基金(No.2017A030313597)と南部医科大学(No.LX2016N006、いいえ。KJ20161102)。
Materials
| Adobe Photoshop Version 14.0 | Adobe System，US | _ | Only available with a paid subscription. |
| Allcct 3D printer | Allcct technology co., LTD, WuHan, China | 201807A794124CN | |
| Allcct_YinKe_V1.1 | Allcct technology co., LTD, WuHan, China | The software is provided by the 3D printer manufacturer and there is no Catalog number associated with it | |
| AutoCAD 2004 | Autodesk co., LTD，US | 666-12345678 | Software for 2D models |
| Carbon Fibre | Allcct technology co., LTD, WuHan, China | PLA175Ø5181Ø3ØB | The material is provided by the 3D printer manufacturer |
| Netfabb Studio Basic 4.9 | Autodesk co., LTD，US | – | The software is provided by a 3D printer manufacturer and is open to access |
| Pro/E 2001 | Parametric Technology Corporation, PTC, US | _ | Software for 3D models; Only available with a paid subscription. |
| Vernier caliper | Beijing Blue Light Machinery Electricity Instrument Co,. LTD, China | GB/T 1214.1-1996 |
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