환자 별 임플란트의 3D 계획 및 인쇄를 이용한 안면 기형 치료
Summary
기술이 발전하고 사용자 친화적이됨에 따라 외과 의사가 수술 및 환자 별 수술 가이드 및 고정 플레이트를 계획해야합니다. 우리는 정형 외과 골격 운동의 3D 계획 및 환자 특정 고정 플레이트 및 수술 가이드의 3D 계획 및 인쇄를위한 프로토콜을 제시합니다.
Abstract
수술 계획 및 환자 별 임플란트의 기술 발전은 끊임없이 진화하고 있습니다. 경험이 적은 손에서도 더 나은 결과를 얻기 위해 기술을 채택하거나 그것없이 계속 할 수 있습니다. 기술이 발전하고 더 사용자 친화적이됨에 따라, 우리는 외과 의사가 그 / 그녀의 수술을 계획하고 그 / 그녀의 자신의 환자 특정 수술 가이드 및 고정 플레이트를 만들 수있는 옵션을 허용하는 시간이 다 믿습니다 그 과정을 완전히 제어 할 수 있습니다. 수술 가이드와 환자 별 고정 임플란트의 3D 계획 및 인쇄에 이어 수술의 3D 계획 프로토콜을 제시합니다. 이 과정에서 우리는 두 개의 상용 컴퓨터 지원 설계(CAD) 소프트웨어를 사용합니다. 또한 수술 용 가이드용 융합 증착 모델링 프린터와 티타늄 환자 별 고정 임플란트용 선택적 레이저 소결 프린터를 사용합니다. 이 과정에는 컴퓨터 단층 촬영 (CT) 이미징 획득, CT에서 두개골과 얼굴 뼈의 3D 분할, 수술의 3D 계획, 뼈의 최종 위치에 따른 환자 별 고정 임플란트의 3D 계획, 정확한 절제 술을 수행하고 고정 판을위한 뼈를 준비하기위한 수술 가이드의 3D 계획, 수술 가이드 및 환자 별 고정 판의 3D 인쇄가 포함됩니다. 이 방법의 장점은 수술에 대한 완전한 제어, 계획 된 골다툼 및 고정 플레이트, 가격의 현저한 감소, 작업 기간의 감소, 우수한 성능 및 매우 정확한 결과를 포함합니다. 제한 사항에는 CAD 프로그램을 마스터해야 하는 필요성이 포함됩니다.
Introduction
3D 프린팅은 다양한 재질에서 레이어를 점진적으로 배치하여 3D 객체를 생성하는 첨가제 방법입니다. 그것은 원래 빠른 프로토 타이핑을 위해 개발되었으며, 광 중합체 수지1의응고 층을 기반으로 스테레오 리소그래피 방법의 발명가로 간주됩니다 찰스 헐에 의해 1984 년에 도입되었다. 수술의 가상 계획 및 환자 별 임플란트의 계획 및 인쇄의 기술 발전은 끊임없이 진화하고 있습니다. 컴퓨터 지원 설계(CAD) 소프트웨어 분야와 3D 프린팅 기술 분야에서 모두 혁신이 발생합니다2. 소프트웨어와 프린터는 기술 발전과 동시에 사용자 친화적이 됩니다. 이것은 계획 및 인쇄에 필요한 시간을 단축하고 외과 의사는 그 / 그녀의 작업을 계획하고 독점적으로 엔지니어의 “놀이터”이었다 분야에서 그 / 그녀의 자신의 환자 별 수술 가이드 및 고정 플레이트를 만들 수있는 옵션을 할 수 있습니다. 이러한 발전은 또한 외과 의사와 엔지니어가 환자 특정 임플란트33,4,,5의새로운 응용 프로그램 및 디자인을 소개 할 수 있습니다.
이러한 응용 프로그램 중 하나는 3D 계획 교정 수술 다음 3D 계획 및 수술 가이드 및 환자 별 고정 플레이트의 인쇄입니다. 역사적으로, 정형 외과 수술은 관절기를 사용하여 계획되었다. 안면보우는 상부 턱의 관계를 턱관절에 등록하여 환자의 캐스트를 관절에 배치하는 데 사용되었습니다. 나중에, 외과 운동은 캐스트에 수행되고 아크릴 웨이퍼는 수술 중 턱의 적절한 위치를 돕기 위해 준비되었다. 이 방법은 수년 동안 사용되었고 여전히 대부분의 사람들이 사용되고 있지만, 구강 내 스캐너 및 CAD 소프트웨어와 함께 콘 빔 컴퓨터 단층 촬영 (CT)의 활용은 정확한 계획을 허용하고, 안면 보우 또는 캐스트의 필요성을 절약하고 디지털 계획 웨이퍼의 생성을 향해 이동6. 이 방법은 수동 조작 및 측정의 부정확성을 감소시었지만, 여전히 위턱의 수직 위치 설정에 대한 제어 부족과 상부 턱을 위한 기준점으로 불안정한 하턱을 사용하는 등 결함이 있었다7. 따라서 새로운 방법이 도입되었습니다. 이 방법은 “웨이퍼리스” 수술이라고 하며 수술 용 절단 가이드 및 환자 별 고정 티타늄 플레이트8을사용하여 해부학적으로 턱의 위치를 조정하는 것을 기반으로합니다. 이 방법은 앞서 설명한 디지털 웨이퍼 방법의 단점을 해결한다. 우리는 외과 의사가 최소한의 오류와 부정확성으로 환자 별 방식으로 이러한 수술을 계획할 수있는 완전한 자유를 허용하는이 방법을 설명 합니다. 이 방법은 “웨이퍼리스”수술을 허용하며, 이는 반대턱을 뼈의 위치를 재배치하기 위한 기준으로 사용할 필요가 없으므로 이의존도 9에서파생된 부정확성을 감소시입니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
3D 계획 및 인쇄는 수술 분야에서 가장 빠르게 진화하는 방법 중 하나입니다. 그것은 미래를위한 유망한 도구 일뿐만 아니라, 매우 정확한 수술 결과와 환자 별 솔루션을 위해 요즘 사용되는 실용적인 도구입니다. 그것은 매우 정확한 결과를 허용하고 외과 의사의 경험에 대한 의존도를 감소10. 그것은 이전 의 구식 수술 방법의 단점의 많은 해결하지만, 비용은 방법(…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 사업에 대한 자금은 받지 못했습니다.
Materials
| Dolphin imaging software | Dolphin Imaging Systems LLC (Patterson Dental Supply, Inc) | 3D analysis and virtual planning of orthognathic surgeries | |
| Geomagic Freeform | 3D systems | Sculpted Engineering Design |
References
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