Projektierung CAD/CAM-Bohrschablonen für den Oberkiefer Wiederaufbau mit einem hauseigenen Ansatz
Summary
Methoden für die Gestaltung eines Computer aided Design/Computer aided manufacturing (CAD/CAM) Bohrschablone werden dargestellt. Schnittebenen sind getrennt, united und verdickt, um die notwendigen Knochen-Transfer leicht sichtbar zu machen. Diese Designs können dreidimensionale werden gedruckt und auf ihre Richtigkeit überprüft.
Abstract
Computer aided Design/Computer-gestützte Fertigung (CAD/CAM) wird nun als eine präparative Technik für Gesichtschirurgie evaluiert. Da diese Technik nur auf begrenzten Gebieten der Welt teuer und verfügbar ist, haben wir ein neuartiges CAD/CAM Bohrschablone mit einem eigenen Ansatz entwickelt. Durch die Verwendung der CAD-Software, Bereich maxillaris Resektion und Schnittebenen und die Fibuladefekt Schnittebenen und Winkel bestimmt. Sobald die Resektion Bereich entschieden ist, werden die notwendigen Flächen gewonnen mit einem Modifikator “Boolean”. Diese oberflächlichen Gesichter eint passen die Oberfläche der Knochen und verdickt, die Feststoffe zu stabilisieren. Nicht nur das Schneiden führt für das Wadenbein und Oberkiefer, sondern auch die Lage Anordnung der Segmente übertragene Knochen wird durch Verdickung der oberflächlichen Gesichter definiert. Die CAD-Konstruktion wird als .stl Dateien erfasst und dreidimensional (3D) als tatsächliche Bohrschablonen gedruckt. Überprüfen Sie die Richtigkeit der Guides ist Modell mit 3-D-gedruckt Gesichts- und fibulare Modellen operiert. Diese Methoden können verwendet werden, Chirurgen helfen wo stehen kommerzielle Führer nicht zur Verfügung.
Introduction
Die Verwendung von CAD/CAM-Techniken hat vor kurzem erhöhte im Dental- und Prothese Arbeit. Im Anschluss an diese Entwicklung von CAD/CAM dienen osteokutanen Klappe Transfers mit CAD/CAM jetzt im Bereich des Unterkiefers Wiederaufbau nach einer onkologischen Breite Resektion von bösartigen Tumoren1,2,3. Mehrere Unternehmen in den westlichen Ländern haben begonnen, zu liefern und eine CAD/CAM-Schnittführung für die Unterkiefer-Region zu verkaufen. Eine CAD/CAM-Rekonstruktion des Unterkiefers gilt für einen Vorteil in Bezug auf Genauigkeit4,5,6,7,8,9,10 ,11. Ein Nachteil ist jedoch, dass diese Technik in begrenzten Bereichen weltweit verfügbar ist und es sehr teuer12 ist. So, CAD/CAM-Umbau für Oberkiefer Läsionen nicht noch populär geworden. Die Anzahl der Fälle von maxillaris Rekonstruktion ist niedriger als die für den Unterkiefer und kommerzielle Führer sind nicht üblich.
Da kommerzielle maxillaris CAD/CAM-Führer nicht in Japan verkauft werden, haben wir CAD/CAM Bohrschablonen mit einem eigenen Ansatz entwickelt. Die klinische Wirksamkeit der CAD/CAM-Führer wurde bereits gemeldeten13,14,15,16,17,18,19, aber es gibt keine Bericht von, wie man sie zu entwerfen. Der Zweck des vorliegenden Berichts ist die CAD/CAM-Design-Methode mit einem kostengünstigen Inhouse Ansatz zeigen.
Protocol
Representative Results
Discussion
CAD/CAM Wiederaufbau gilt als Beitrag zur Verwirklichung der eine exakte Osteotomie Länge, Breite und Winkel schneiden Knochen während der Verwendung schneiden Führer4,5,6,7,8 ,9,10,11,12,1…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde teilweise von JSPS KAKENHI Grant Nummer JP17K11914 unterstützt.
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).
