Pianificazione 3D e stampa di impianti specifici per il paziente per la ricostruzione di difetti di bony
Summary
Questo protocollo descrive l’uso della pianificazione e della stampa 3D per la ricostruzione di difetti ossei. Utilizziamo strumenti di segmentazione per creare modelli 3D seguiti da un software di progettazione 3D per creare impianti specifici per il paziente a scopo di ricostruzione con compositivi alla chirurgia ablativa o come secondo stadio.
Abstract
Siamo nel bel mezzo dell’era 3D nella maggior parte degli aspetti della vita, e soprattutto in medicina. La disciplina chirurgica è uno dei principali attori in campo medico utilizzando le capacità di pianificazione e stampa 3D in costante sviluppo. La progettazione assistita da computer (CAD) e la produzione assistita da computer (CAM) vengono utilizzate per descrivere la pianificazione e la produzione 3D del prodotto. La progettazione e la produzione di guide chirurgiche 3D e impianti di ricostruzione viene eseguita quasi esclusivamente dagli ingegneri. Man mano che la tecnologia avanza e le interfacce software diventano più facili da usare, si pone una questione relativa alla possibilità di trasferire la pianificazione e la produzione al medico. Le ragioni di un tale cambiamento sono chiare: il chirurgo ha l’idea di ciò che vuole progettare, e sa anche cosa è fattibile e potrebbe essere utilizzato in sala operatoria. Gli permette di essere preparato a qualsiasi scenario/risultati inaspettati durante l’operazione e permette al chirurgo di essere creativo ed esprimere le sue nuove idee utilizzando il software CAD. Lo scopo di questo metodo è quello di fornire ai medici la possibilità di creare le proprie guide chirurgiche e impianti di ricostruzione. In questo manoscritto, un protocollo dettagliato fornirà un metodo semplice per la segmentazione utilizzando il software di segmentazione e la pianificazione degli impianti utilizzando un software di progettazione 3D. Dopo la segmentazione e la produzione di file stl utilizzando un software di segmentazione, il medico potrebbe creare una semplice piastra di ricostruzione specifica del paziente o una piastra più complessa con una culla per il posizionamento dell’innesto osseo. Le guide chirurgiche possono essere create per una resezione accurata, la preparazione dei fori per un corretto posizionamento della piastra di ricostruzione o per la raccolta e il ri-contouring dell’innesto osseo. Un caso di ricostruzione della mandibola dopo la frattura della piastra e la guarigione non sindacale di un trauma subita lesioni è dettagliato.
Introduction
La medicina personalizzata si sta sviluppando rapidamente in molti campi della medicina1. Il trattamento oncologico personalizzato è oggetto di molte discussioni e quindi è ben noto alla popolazione generale. La stampa 3D è stata introdotta per la prima volta da Charles Hull che mostra la stampa 3D di oggetti utilizzando la stereolitografia2. Da allora, sono state sviluppate diverse tecnologie per la stampa 3D. Il metodo utilizzato viene selezionato in base allo scopo del dispositivo.
Il campo chirurgico sta rapidamente abbracciando la medicina personalizzata. Il trattamento personalizzato in campo chirurgico richiede una pianificazione virtuale mediante un software CAD (Computer-Assisted Design). La prima fase include sempre la segmentazione per creare un file stl 3D. La produzione assistita da computer (CAM) è indicata come il processo di produzione della parte progettata in 3D. Il primo utilizzo della tecnologia è stato utilizzato nella stampa di modelli pre-operatori per la pianificazione chirurgica e la chirurgiasimulata 3,4,5. Con lo sviluppo della tecnologia, la pianificazione virtuale degli interventi chirurgici seguita dalla pianificazione e produzione di guide chirurgiche per assistere nella chirurgia stessa e gli impianti di ricostruzione specifici del paziente montati perfettamente sull’osso del paziente è diventato più popolare6,7,8,9,10. Lo scopo di questo protocollo è quello di fornire ai medici la possibilità di creare le proprie guide chirurgiche e la ricostruzione di impianti specifici per i pazienti. Questo metodo è più preciso rispetto all’utilizzo di piastre di riserva perché si adatta perfettamente e può essere progettato in base alle caratteristiche del difetto specifico. Riduce anche la dipendenza dall’esperienza del chirurgo e riduce i tempi di funzionamento.
Protocol
Representative Results
Discussion
Con il costante sviluppo dell’uso dei computer per la pianificazione virtuale delle procedure chirurgiche, la combinazione con un’altra tecnologia in via di sviluppo, la stampa 3D, ha portato a una nuova era di trattamento chirurgico. L’accuratezza è l’obiettivo di queste tecnologie e la cura specifica del paziente, come obiettivo futuro, è presentato sotto forma di guide chirurgiche e impianti di ricostruzione specifici del paziente. Discutiamo guide chirurgiche come parte di un protocollo futuro diverso. Nel protocol…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Per questo lavoro non è stato ricevuto alcun finanziamento.
Materials
| D2P (DICOM to Print) | 3D systems | Segmentation software to create 3D stl files | |
| Geomagic Freeform | 3D systems | Sculpted Engineering Design |
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