تصميم CAD/CAM أدلة العمليات الجراحية لإعادة الإعمار فكي علوي باستخدام نهج الداخلية
Summary
وترد أساليب لتصميم بمساعدة الحاسوب تصميم/الحاسوب تصنيع (CAD/CAM) جراحية دليل. فصل قطع طائرات والمتحدة وسميكة لتصور بسهولة نقل العظام اللازمة. يمكن أن تكون هذه التصاميم ثلاثية الأبعاد المطبوعة والتحقق من دقتها.
Abstract
ويتم الآن تقييم التصميم/الحاسوب التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAD/CAM) كأسلوب التحضير لجراحة الوجه والفكين. لأن هذا الأسلوب مكلفة ومتوفرة في مناطق محدودة فقط في العالم، قمنا بتطوير رواية كندي/كام دليل الجراحية باستخدام نهج داخلية. باستخدام برنامج CAD، تتحدد منطقة الاستئصال فكي علوي وقطع الطائرات وطائرات قطع الشظوية والزوايا. حالما يتم البت في مجال استئصال، يتم استخراج وجوه الضرورية باستخدام معدل منطقية. هذه الوجوه سطحية متحدون لتناسب سطح العظام وسميكة لتحقيق الاستقرار في المواد الصلبة. القطع وأدلة الشظية والفك، بل أيضا يتم تعريف ترتيب الموقع الجزء المتعلق بنقل العظام بسماكة وجوه سطحية. تصميم كاد يتم تسجيلها كملفات.stl وثريديمينسيونالي المطبوعة (ثلاثي الأبعاد) كأدلة العمليات الجراحية الفعلية. للتحقق من دقة الأدلة، يتم إجراء عملية جراحية نموذج باستخدام نماذج الشظوية والوجه 3-د-طباعة. يمكن استخدام هذه الأساليب لمساعدة الجراحين التي لا تتوفر فيها أدلة تجارية.
Introduction
وقد استخدام تقنيات CAD/CAM مؤخرا زيادة في طب الأسنان وعمل بدلة. وعقب هذا التطور من CAD/CAM، أوستيوكوتانيوس رفرف التحويلات باستخدام CAD/CAM تستخدم الآن في ميدان التعمير الفك السفلي بعد بتر واسعة الأورام من الأورام الخبيثة1،،من23. وبدأت عدة شركات في البلدان الغربية لتوريد وبيع دليل قطع CAD/CAM لمنطقة الفك السفلي. وتعتبر إعمار الفك السفلي بشكل كاد/كام تتمتع بميزة من حيث دقة4،5،،من67،،من89،10 ،11. ولكن عيب هو أن تتوفر هذه التقنية في مناطق محدودة في العالم، وهي مكلفة جداً12. وهكذا، التعمير CAD/CAM للآفات فكي علوي لم تصبح بعد شعبية. عدد حالات إعادة الإعمار فكي علوي أقل من ذلك للفك السفلي، وأدلة تجارية ليست شائعة.
لأن لا أدلة CAD/CAM فكي علوي تجارية تباع في اليابان، قمنا بتطوير أدلة الجراحية CAD/CAM استخدام نهج داخلية. الفعالية السريرية للأدلة CAD/CAM تم بالفعل المبلغ عنها13،14،15،16،17،،من1819، ولكن هناك لا تقرير عن كيفية تصميم لهم. والغرض من هذا التقرير لإظهار طريقة التصميم المدعم بالحاسوب/استخدام نهج داخلية منخفضة التكلفة.
Protocol
Representative Results
Discussion
ويعتبر التعمير CAD/CAM الإسهام في تحقيق العظم دقيقة طول وعرض، وزاوية في قطع العظام أثناء استخدام قطع خطوط إرشاد4،5،،من67،8 ،9،10،11،،من…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل جزئيا JSPS كاكينهي المنحة رقم JP17K11914.
Materials
| 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/ |
References
- Hirsch, D. L., et al. Use of computer-aided design and computer-aided manufacturing to produce orthognathically ideal surgical outcomes: A paradigm shift in head and neck reconstruction. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 67 (10), 2115-2122 (2009).
- Hanasono, M. M., Skoracki, R. J. Computer-assisted design and rapid prototype modeling in microvascular mandible reconstruction. The Laryngoscope. 123 (3), 597-604 (2013).
- Roser, S. M., et al. The accuracy of virtual surgical planning in free fibula mandibular reconstruction: Comparison of planned and final results. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 68 (11), 2824-2832 (2010).
- Ayoub, N., et al. Evaluation of computer assisted mandibular reconstruction with vascularized iliac crest bone graft compared to conventional surgery: A randomized prospective clinical trial. Trials. 15, 114 (2014).
- Stirling, C. E., et al. Simulated surgery and cutting guides enhance spatial positioning in free fibular mandibular reconstruction. Microsurgery. 35 (1), 29-33 (2015).
- Schepers, R. H., et al. Accuracy of fibula reconstruction using patient-specific CAD/CAM reconstruction plates and dental implants: a new modality for functional reconstruction of mandibular defects. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery. 43 (5), 649-657 (2015).
- Tarsitano, A., et al. Mandibular reconstructions using computer-aided design/computer-aided manufacturing: a systematic review of a defect-based reconstructive algorithm. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery. 43 (9), 1785-1791 (2015).
- Wilde, F., et al. Multicenter study on the use of patient-specific CAD/CAM reconstruction plates for mandibular reconstruction. International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery. 10 (12), 2035-2051 (2015).
- Huang, J. W., et al. Preliminary clinic study on computer assisted mandibular reconstruction: the positive role of surgical navigation technique. Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery. 37 (1), 20 (2015).
- Numajiri, T., Nakamura, H., Sowa, Y., Nishino, K. Low-cost design and manufacturing of surgical guides for mandibular reconstruction using a fibula. Plastic and Reconstructive Surgery – Global Open. 4 (7), 805 (2016).
- Numajiri, T., Tsujiko, S., Morita, D., Nakamura, H., Sowa, Y. A fixation guide for the accurate insertion of fibular segments in mandibular reconstruction. Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery. Open. 12 (8), 1-8 (2017).
- Toto, J. M., et al. Improved operative efficiency of free fibula flap mandible reconstruction with patient specific, computer-guided preoperative planning. Head & Neck. 37 (11), 1660-1664 (2015).
- Avraham, T., et al. Functional outcomes of virtually planned free fibula flap reconstruction of the mandible. Plastic and Reconstructive Surgery. 134 (628), 634 (2014).
- Sieira, G. R., et al. Surgical planning and microvascular reconstruction of the mandible with a fibular flap using computer-aided design, rapid prototype modeling, and precontoured titanium reconstruction plates: A prospective study. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 53 (1), 49-55 (2015).
- Seruya, M., Fisher, M., Rodriguez, E. D. Computer-assisted versus conventional free fibula flap technique for craniofacial reconstruction: An outcomes comparison. Plastic and Reconstructive Surgery. 132 (5), 1219-1225 (2013).
- Metzler, P., et al. Three-dimensional virtual surgery accuracy for free fibula mandibular reconstruction: Planned versus actual results. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 72 (12), 2601-2604 (2014).
- Numajiri, T., et al. Using an in-house approach to CAD/CAM reconstruction of the maxilla. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 76 (6), 1361-1369 (2018).
- Bosc, R., et al. Mandibular reconstruction after cancer: An in-house approach to manufacturing cutting guides. International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 46 (1), 24-29 (2017).
- Ganry, L., et al. Three-dimensional surgical modeling with an open-source software protocol: Study of precision and reproducibility in mandibular reconstruction with the fibula free flap. International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 46 (8), 946-950 (2017).
- . InVesalius Available from: https://www.cti.gov.br/en/invesalius (2018)
- . Blender Available from: https://www.blender.org/ (2018)
- . Free3D Available from: https://free3d.com/3d-models/human (2018)
- . MakerBot Replicator+ Available from: https://www.makerbot.com/replicator/ (2018)
- . Artec Eva Lite Available from: https://www.artec3d.com/portable-3d-scanners/artec-eva-lite (2018)
- Guerrero-de-Mier, A., Espinosa, M. M., Dominguez, M. Bricking: A new slicing method to reduce warping. Procedia Engineering. 132, 126-131 (2015).
- Petropolis, C., Kozan, D., Sigurdson, L. Accuracy of medical models made by consumer-grade fused deposition modeling printers. Plastic Surgery. 23 (2), 91-94 (2015).
- Alsoufi, M. S., Elsayed, A. E. Warping deformation of desktop 3D printed parts manufactured by open source fused deposition modeling (FDM) system. International Journal of Mechanical and Mechatronics Engineering (IJMME) – International Journal of Engineering and Sciences (IJENS). 17 (4), 7-16 (2017).
- Maschio, F., Pandya, M., Olszewski, R. Experimental validation of plastic mandible models produced by a “low-cost” 3-dimensional fused deposition modeling printer. Medical Science Monitor. 22, 943-957 (2016).
- Rendon-Medina, M. A., Andrade-Delgado, L., Telich-Tarriba, J. E., Fuente-Del-Campo, A., Altamirano-Arcos, C. A. Dimensional error in rapid prototyping with open source software and low-cost 3D-printer. Plastic and Reconstructive Surgery – Global Open. 6 (1), 1646 (2018).
- Nizam, A., Gopal, R. N., Naing, L., et al. Dimensional accuracy of the skull models produced by rapid prototyping technology using stereolithography apparatus. Archives of Orofacial Sciences. 1, 60-66 (2006).
