Planification et impression 3D d’implants spécifiques aux patients pour la reconstruction des défauts osseux
Summary
Ce protocole décrit l’utilisation de la planification et de l’impression 3D pour la reconstruction des défauts osseux. Nous utilisons des outils de segmentation pour créer des modèles 3D suivis d’un logiciel de conception 3D pour créer des implants spécifiques aux patients à des fins de reconstruction concomitantes à la chirurgie ablative ou à une deuxième étape.
Abstract
Nous sommes au milieu de l’ère 3D dans la plupart des aspects de la vie, et en particulier en médecine. La discipline chirurgicale est l’un des principaux acteurs dans le domaine médical en utilisant les capacités de planification et d’impression 3D en constante évolution. La conception assistée par ordinateur (CAO) et la fabrication assistée par ordinateur (CAM) sont utilisées pour décrire la planification et la fabrication 3D du produit. La planification et la fabrication de guides chirurgicaux 3D et d’implants de reconstruction sont effectuées presque exclusivement par des ingénieurs. À mesure que la technologie progresse et que les interfaces logicielles deviennent plus conviviales, cela soulève une question quant à la possibilité de transférer la planification et la fabrication au clinicien. Les raisons d’un tel changement sont claires: le chirurgien a l’idée de ce qu’il veut concevoir, et il sait aussi ce qui est faisable et pourrait être utilisé dans la salle d’opération. Il lui permet d’être prêt pour tout scénario / résultats inattendus au cours de l’opération et permet au chirurgien d’être créatif et d’exprimer ses nouvelles idées en utilisant le logiciel CAO. Le but de cette méthode est de fournir aux cliniciens la capacité de créer leurs propres guides chirurgicaux et implants de reconstruction. Dans ce manuscrit, un protocole détaillé fournira une méthode simple de segmentation à l’aide d’un logiciel de segmentation et de planification d’implants à l’aide d’un logiciel de conception 3D. Après la segmentation et la production de fichiers stl à l’aide d’un logiciel de segmentation, le clinicien pourrait créer une plaque de reconstruction spécifique au patient simple ou une plaque plus complexe avec un berceau pour le positionnement de greffe osseuse. Des guides chirurgicaux peuvent être créés pour une résection précise, la préparation des trous pour un bon positionnement des plaques de reconstruction ou pour la récolte et le remodelage des greffes osseuses. Un cas de reconstruction inférieure de mâchoire suivant la rupture de plaque et la guérison non de l’union d’une blessure soutenue de trauma est détaillé.
Introduction
La médecine personnalisée se développe rapidement dans de nombreux domaines de la médecine1. Le traitement personnalisé oncologique fait l’objet de nombreuses discussions et est donc bien connu de la population en général. L’impression 3D a d’abord été introduite par Charles Hull montrant l’impression 3D d’objets utilisant la stéréolithographie2. Depuis lors, différentes technologies pour l’impression 3D ont été développées. La méthode utilisée est sélectionnée en fonction de l’objet de l’appareil.
Le domaine chirurgical adopte rapidement la médecine personnalisée. Le traitement personnalisé dans le domaine chirurgical nécessite une planification virtuelle à l’aide d’un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO). La première étape inclut toujours la segmentation pour créer un fichier stl 3D. La fabrication assistée par ordinateur (CAM) est appelée le processus de fabrication de la pièce conçue en 3D. La première utilisation de la technologie a été utilisée dans l’impression de modèle préopératoire pour la planification chirurgicale et la chirurgie simulée3,4,5. Avec le développement de la technologie, la planification virtuelle des chirurgies suivie par la planification et la fabrication de guides chirurgicaux pour aider à la chirurgie elle-même et les implants de reconstruction spécifiques au patient parfaitement adaptés sur l’os du patient est devenu plus populaire6,7,8,9,10. Le but de ce protocole est de fournir aux cliniciens la capacité de créer leurs propres guides chirurgicaux et les implants spécifiques aux patients de reconstruction. Cette méthode est plus précise que l’utilisation de plaques de stock car elle s’adapte parfaitement et peut être conçue en fonction des caractéristiques du défaut spécifique. Il réduit également la dépendance à l’expérience du chirurgien et réduit le temps d’opération.
Protocol
Representative Results
Discussion
Avec l’utilisation constante des ordinateurs pour la planification virtuelle des procédures chirurgicales, la combinaison avec une autre technologie en développement, l’impression 3D, a conduit à une toute nouvelle ère de traitement chirurgical. La précision est l’objectif de ces technologies et les soins spécifiques aux patients, comme l’objectif futur, est présenté sous la forme de guides chirurgicaux et d’implants de reconstruction spécifiques aux patients. Nous discutons des guides chirurgicaux dan…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Aucun financement n’a été reçu pour ce travail.
Materials
| D2P (DICOM to Print) | 3D systems | Segmentation software to create 3D stl files | |
| Geomagic Freeform | 3D systems | Sculpted Engineering Design |
References
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