3D التخطيط والطباعة من زرع المريض محددة لإعادة بناء العيوب بوني
Summary
يصف هذا البروتوكول استخدام التخطيط والطباعة ثلاثية الأبعاد لإعادة بناء العيوب العظمية. نحن نستخدم أدوات التقسيم لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد متبوعة ببرامج تصميم ثلاثي الأبعاد لإنشاء غرسات خاصة بمريض لأغراض إعادة الإعمار التي تتزامن مع الجراحة الاستئصالية أو كمرحلة ثانية.
Abstract
نحن في خضم عصر 3D في معظم جوانب الحياة، وخاصة في الطب. الانضباط الجراحي هو واحد من اللاعبين الرئيسيين في المجال الطبي باستخدام قدرات التخطيط والطباعة ثلاثية الأبعاد المتطورة باستمرار. يتم استخدام التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM) لوصف التخطيط ثلاثي الأبعاد وتصنيع المنتج. يتم تنفيذ التخطيط والتصنيع من أدلة جراحية 3D وزراعة إعادة الإعمار بشكل حصري تقريبا من قبل المهندسين. كما تقدم التكنولوجيا وواجهات البرمجيات تصبح أكثر سهولة في الاستخدام، فإنه يثير سؤالا بشأن إمكانية نقل التخطيط والتصنيع إلى طبيب. أسباب هذا التحول واضحة: الجراح لديه فكرة ما يريد تصميم، ويعرف أيضا ما هو ممكن ويمكن استخدامه في غرفة العمليات. فهو يسمح له أن يكون مستعدا لأي سيناريو / نتائج غير متوقعة خلال العملية ويسمح للجراح أن يكون خلاقة والتعبير عن أفكاره الجديدة باستخدام برنامج CAD. والغرض من هذه الطريقة هو تزويد الأطباء بالقدرة على إنشاء أدلة جراحية خاصة بهم وزراعة إعادة البناء. في هذه المخطوطة، سيوفر بروتوكول مفصل طريقة بسيطة للتجزئة باستخدام برامج التجزئة وتخطيط الزرع باستخدام برنامج تصميم ثلاثي الأبعاد. بعد تجزئة وإنتاج ملف stl باستخدام برنامج تجزئة، يمكن أن عيادة إنشاء لوحة إعادة بناء المريض محددة بسيطة أو لوحة أكثر تعقيدا مع مهد لتحديد المواقع الكسب غير المشروع العظام. يمكن إنشاء أدلة جراحية لجرة دقيقة، وإعداد حفرة لإعادة بناء سليم وضع لوحة أو لجمع العظام الكسب غير المشروع وإعادة كفاف. حالة من إعادة بناء الفك السفلي بعد كسر لوحة والشفاء nonunion من إصابة الصدمة التي لحقت مفصلة.
Introduction
الطب الشخصي يتطور بسرعة في العديد من مجالات الطب1. علاج الأورام الشخصية هو موضوع الكثير من النقاش، وبالتالي هو معروف جيدا لعامة السكان. تم تقديم الطباعة ثلاثية الأبعاد لأول مرة من قبل تشارلز هال الذي يعرض الطباعة ثلاثية الأبعاد للكائنات باستخدام stereolithography2. ومنذ ذلك الحين، تم تطوير تقنيات مختلفة للطباعة ثلاثية الأبعاد. يتم تحديد الأسلوب المستخدم بناءً على الغرض من الجهاز.
المجال الجراحي يحتضن بسرعة الطب الشخصي. يتطلب العلاج الشخصي في المجال الجراحي التخطيط الافتراضي باستخدام برنامج تصميم بمساعدة الكمبيوتر. تتضمن المرحلة الأولى دائمًا تجزئة لإنشاء ملف stl ثلاثي الأبعاد. ويشار إلى التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM) على أنها عملية التصنيع للجزء 3D تصميم. وقد استخدم أول استخدام للتكنولوجيا في مرحلة ما قبل الجراحة نموذج الطباعة للتخطيط الجراحي والجراحة وهمية3,4,5. مع تطور التكنولوجيا والتخطيط الظاهري من العمليات الجراحية تليها التخطيط والتصنيع من الأدلة الجراحية للمساعدة في عملية جراحية نفسها ومريض محددة زرع إعادة الإعمار تركيبها تماما على عظم المريض أصبحت أكثر شعبية6,7,8,9,10. الغرض من هذا البروتوكول هو تزويد الأطباء بالقدرة على إنشاء أدلة جراحية خاصة بهم وإعادة بناء يزرع المريض محددة. هذه الطريقة أكثر دقة من استخدام لوحات الأسهم لأنها تناسبها تماما ويمكن تصميمها على أساس خصائص عيب معين. كما أنه يقلل من الاعتماد على تجربة الجراح ويقلل من وقت العملية.
Protocol
Representative Results
Discussion
مع الاستخدام المستمر لأجهزة الكمبيوتر في التخطيط الظاهري للعمليات الجراحية ، أدى الجمع مع تقنية أخرى نامية ، الطباعة ثلاثية الأبعاد ، إلى حقبة جديدة تمامًا من العلاج الجراحي. الدقة هي الهدف من هذه التقنيات والرعاية الخاصة بالمريض ، كهدف مستقبلي ، يتم تقديمه في شكل أدلة جراحية وغرسات إعاد…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ولم يرد أي تمويل لهذا العمل.
Materials
| D2P (DICOM to Print) | 3D systems | Segmentation software to create 3D stl files | |
| Geomagic Freeform | 3D systems | Sculpted Engineering Design |
References
- Goodsaid, F., Frueh, F., Burczynski, M. E., Hock, F., Gralinski, M. Personalized Medicine. Drug Discovery and Evaluation: Methods in Clinical Pharmacology. , (2019).
- Hull, C. W. Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography. Google Patents. , (1986).
- Petzold, R., Zeilhofer, H. F., Kalender, W. Rapid prototyping technology in medicine–basics and applications. Computerized Medical Imaging and Graphics. 23 (5), 277-284 (1999).
- Schmauss, D., Gerber, N., Sodian, R. Three-dimensional printing of models for surgical planning in patients with primary cardiac tumors. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 145 (5), 1407-1408 (2013).
- Tam, M. D., Laycock, S. D., Bell, D., Chojnowski, A. 3-D printout of a DICOM file to aid surgical planning in a 6 year old patient with a large scapular osteochondroma complicating congenital diaphyseal aclasia. Journal of Radiology Case Reports. 6 (1), 31 (2012).
- Emodi, O., Shilo, D., Israel, Y., Rachmiel, A. Three-dimensional planning and printing of guides and templates for reconstruction of the mandibular ramus and condyle using autogenous costochondral grafts. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 55 (1), 102-104 (2017).
- Leiser, Y., Shilo, D., Wolff, A., Rachmiel, A. Functional reconstruction in mandibular avulsion injuries. Journal of Craniofacial Surgery. 27 (8), 2113-2116 (2016).
- Mazzoni, S., Bianchi, A., Schiariti, G., Badiali, G., Marchetti, C. Computer-aided design and computer-aided manufacturing cutting guides and customized titanium plates are useful in upper maxilla waferless repositioning. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 73 (4), 701-707 (2015).
- Rachmiel, A., Shilo, D., Blanc, O., Emodi, O. Reconstruction of complex mandibular defects using integrated dental custom-made titanium implants. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 55 (4), 425-427 (2017).
- Xu, N., et al. Reconstruction of the upper cervical spine using a personalized 3D-printed vertebral body in an adolescent with Ewing sarcoma. Spine. 41 (1), E50-E54 (2016).
