טיפול מומים פנים באמצעות תכנון תלת-ממד והדפסה של שתלים ספציפיים למטופל
Summary
ככל שהטכנולוגיה מתפתחת והופכת לידידותית יותר למשתמש, תכנון פעולות ומדריכים כירורגיים ספציפיים למטופל ולוחיות הקיבוע צריכות להתבצע על ידי המנתח. אנו מציגים פרוטוקול עבור תכנון 3D של תנועות השלד אורתוגניד ו-3D תכנון והדפסה של לוחיות קיבוע ספציפיות למטופל ומדריכים כירורגיים.
Abstract
התפתחויות טכנולוגיות בתכנון כירורגי ושתלים ספציפיים למטופל מתפתחות כל הזמן. אדם יכול לאמץ את הטכנולוגיה כדי להשיג תוצאות טובות יותר, גם ביד פחות מנוסה, או להמשיך בלעדיו. ככל שהטכנולוגיה מתפתחת והופכת לידידותית יותר למשתמש, אנו מאמינים שהגיע הזמן לאפשר למנתח את האפשרות לתכנן את הפעולות שלו/שלה וליצור מדריכים כירורגיים ספציפיים למטופל ולוחיות קיבוע שיאפשרו לו שליטה מלאה על התהליך. אנו מציגים כאן פרוטוקול לתכנון תלת מימד של המבצע ואחריו תכנון תלת-ממדי והדפסה של מדריכים כירורגיים ושתלי קיבוע מיוחדים למטופלים. במהלך תהליך זה אנו משתמשים בשתי תוכנות מסחריות לתכנון בעזרת מחשב (CAD). אנו משתמשים גם התמזגו תצהיר מידול מדפסת עבור מדריכים כירורגי ו לייזר סלקטיבי מדפסת המדפסת עבור המטופל טיטניום מסוים שתלים הקיבעון. התהליך כולל רכישת דימות טומוגרפיה ממוחשבת (CT), 3d פילוח של הגולגולת ואת עצמות הפנים מן ה-CT, 3d תכנון של הפעולות, 3d תכנון שתלים המטופל-ספציפי השתל על פי המיקום הסופי של העצמות, 3d תכנון של מדריכים כירורגי לביצוע מדויק אוסטטומיה והכנת העצם לוחיות הקיבוע, והדפסה תלת-ממדית של מדריכי כירורגי ו יתרונות השיטה כוללים שליטה מלאה על הניתוח, מתוכננת האוסטאופת ולוחיות הקיבוע, צמצום משמעותי במחיר, צמצום משך הפעולה, ביצועים מעולים ותוצאות מדויקות מאוד. המגבלות כוללות את הצורך לשלוט בתוכניות CAD.
Introduction
הדפסה תלת-ממדית היא שיטת התוסף המבוססת על מיקום הדרגתי של שכבות מחומרים שונים, ובכך יוצרת עצמים תלת-ממדיים. הוא פותח במקור עבור אבי טיפוס מהיר הוצג בשנת 1984 על ידי צ’רלס הול, שנחשב ממציא השיטה סטריאואוליתוגרפיה מבוסס על מיצוק שכבות של photopolymer שרף1. הפיתוחים הטכנולוגיים בתכנון וירטואלי של ניתוחים ותכנון והדפסה של שתלים ספציפיים למטופל מתפתחים כל הזמן. חידושים נובעים הן בתחום המחשב באמצעות עיצוב בסיוע (CAD) התוכנה ובטכנולוגיות הדפסה תלת-ממדית2. במקביל להתפתחויות בטכנולוגיה, התוכנה והמדפסות הופכות לידידותיות יותר למשתמש. הדבר מקצר את הזמן הנדרש לתכנון והדפסה ומאפשר למנתח את האפשרות לתכנן את הפעולות שלו/שלה וליצור מדריכים כירורגיים ספציפיים למטופל ולוחיות הקיבוע שלו בשדה שהיה באופן בלעדי “מגרש משחקים” של המהנדס. התפתחויות אלה גם לאפשר מנתחים ומהנדסים להציג יישומים חדשים ועיצובים של שתלים ספציפיים לחולה3,4,5.
אחד מהיישומים הללו הוא תכנון 3D של ניתוחים אורתוגוניים ואחריו תכנון 3D והדפסה של מדריכים כירורגיים ולוחיות קיבוע ספציפיות למטופל. היסטורית, ניתוחים אורתוגאריים. תוכננו באמצעות ארטיטורים שימש לרישום מערכת היחסים של הלסת העליונה על המפרק לסתי-רקתי ובכך למקם את הגבס של המטופל בתוך הארטיטור. מאוחר יותר, התנועות כירורגי בוצעו על הגבס וופל אקרילי היה מוכן לעזור עם מיקום נכון של הלסתות במהלך הניתוח. שיטה זו שימש במשך שנים רבות והוא עדיין משמש כיום על ידי רוב, אבל הניצול של טומוגרפיה ממוחשבת קרן חרוט (CT) יחד עם סורקים פנים אוראלי ותוכנות CAD מותר תכנון מדויק, חוסך את הצורך facebows או מטיל והזזת לקראת יצירת וופלים מתוכננים דיגיטלית6. שיטה זו צמצמה את חוסר הדיוק של מניפולציה ידנית ומדידות, אך עדיין היו פגמים כולל באמצעות הלסת התחתונה הניתנת לפריסה כנקודת התייחסות למיקום הלסת העליונה וחוסר שליטה על המיקום האנכי של הלסת העליונה7. כך הוצגה שיטה חדשה. שיטה זו נקראת ניתוח “וופל” והיא מבוססת על מיקום מחדש של הלסתות אנטומית באמצעות מדריכי חיתוך כירורגי ולוחות טיטניום קיבעון מיוחדים לקיבוע8. שיטה זו פותרת את החסרונות של שיטת הופל הדיגיטלי שתוארה לפני כן. אנו נתאר שיטה זו, המאפשרת למנתח להשלים את החופש בתכנון ניתוחים אלה באופן ספציפי למטופל, עם שגיאות ואי-דיוקים אפשריים מינימליים. שיטה זו מאפשרת ניתוח “וופל”, כלומר אין צורך להשתמש בלסת הנוגדת כהתייחסות למיקום מחדש של העצמות, ובכך להקטין את אי-דיוקים הנגזרים מהסתמכות זו9.
Protocol
Representative Results
Discussion
תכנון והדפסה תלת-ממדיים היא אחת השיטות המתפתחת המהירות ביותר בתחום הכירורגי. זה לא רק כלי מבטיח לעתיד, אלא כלי מעשי המשמש כיום לתוצאות כירורגיות מדויקות מאוד ופתרונות ספציפיים למטופל. זה מאפשר תוצאות מדויקות מאוד ומפחית את התלות בניסיון של המנתח10. היא פותרת רבים מהחסרונות של …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
לא התקבלה מימון לעבודה זו.
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 |
Referências
- Hull, C. W. . Apparatus for production of three-dmensonal objects by stereo thography. , (1986).
- Shilo, D., Emodi, O., Blanc, O., Noy, D., Rachmiel, A. Printing the Future-Updates in 3D Printing for Surgical Applications. Rambam Maimonides Medical Journal. 9 (3), 20 (2018).
- 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).
- 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).
- Lauren, M., McIntyre, F. A new computer-assisted method for design and fabrication of occlusal splints. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics. 133 (4), 130-135 (2008).
- Song, K. -. G., Baek, S. -. H. Comparison of the accuracy of the three-dimensional virtual method and the conventional manual method for model surgery and intermediate wafer fabrication. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, and Oral Radiology. 107 (1), 13-21 (2009).
- 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).
- Hanafy, M., Akoush, Y., Abou-ElFetouh, A., Mounir, R. Precision of orthognathic digital plan transfer using patient-specific cutting guides and osteosynthesis versus mixed analogue-digitally planned surgery: a randomized controlled clinical trial. International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 49 (1), 62-68 (2019).
- Tack, P., Victor, J., Gemmel, P., Annemans, L. 3D-printing techniques in a medical setting: a systematic literature review. Biomedical Engineering Online. 15 (1), 115 (2016).
