该协议允许虚拟治疗骨缺陷患者和创造新的手术指南和固定板。使用该协议,植入物可以虚拟地创建和设计,根据在手术室中使用可行内容,具有卓越的精度和缩短的操作持续时间。我们协议计划的患者特定植入物基于精确的 3D 成像,从而完美贴合植入物,并可恢复适当的组织解剖、对称性和功能。
该协议允许用户设计和打印不同材料的复杂模型或结构,并检查不同的参数,如其强度或允许骨再生的能力。虽然这些程序非常用户友好,但掌握计算机辅助设计过程确实需要时间。耐心和练习将帮助用户变得更好和更快。
由于此协议包含许多虚拟规划步骤,因此观察各个阶段将非常有用。对于 3D 重建模型的分段,在骨骼分割菜单下的适当分段软件中,选择"常规"并使用加号工具指示感兴趣的分段和减号工具,在滚动和移动扫描时指示不需要的分段。使用启动分段的"设置"按钮,然后单击"应用"创建新分段。
为了执行良好的骨骼分割,应在 3D 重建模型中使用大量正负标记。和所有其他视图。分段完成后,请更正标记并根据需要添加新标记以提高准确性。
将文件导出为 STL 3D 文件。要设计 3D 重建植入物,请将 STL 文件导入 3D 设计软件,并使用剃须工具将骨骼分成两部分。从"选择移动粘土"菜单中,选择粘土工具并标记感兴趣的区域。
复制标记区域并在对象列表中创建新的相同对象以操作区域的位置。若要确保旋转轴设置在将保持相同位置的骨骼部分,请选择"重新定位"并按计划设置旋转轴。由于人类头骨大部分是对称的,因此使用镜面粘土工具进行制导,以获得缺失或位置错误段的正确定位或放置,并设置平面在头骨的中心。
基于镜像的一半,根据需要执行段旋转,并使用"构造粘土"菜单中的"添加粘土"工具重建凹面骨部分。在"曲线"菜单中,选择"绘制曲线"选项以创建所需植入物的连续外部形状。右键单击段并选择"重复"以复制骨段。
在新的重复段中工作,在"细节粘土"菜单中选择带曲线的浮雕来创建重建植入物的体积。选择草图植入物的外部形式,将圆形光标放在草图植入物的骨骼表面。选择所需的参数,最重要的是控制植入物厚度的距离,右键单击复制的段选择布尔和移除,然后选择包含已创建植入物的对象。
如果需要螺杆固定孔或血管生成孔的情况,请使用创建平面函数创建一个平行平面,其中设计了板孔。当平面与植入物最大平行性定位时,在"草图"菜单中选择一个圆圈,并在线段内创建所需大小和位置的圆。在"曲线"菜单中,使用"项目草图"选项指定要从平面传输到植入物的草图。
要为螺钉生成计数器,请在"细节粘土"菜单中选择带曲线的浮雕,然后将圆形光标放在段面上标记的圆形区域内。要完成"子曲面"菜单中的孔,请使用"线切割子D"选项创建垂直于植入物的杆。若要使用杆创建孔,请选择"布尔"和"从"中删除,然后连续选择每个杆,右键单击"布尔",在对象列表中删除"从"和"创建植入物"。
若要在植入物中创建网格,请使用"绘制曲线"生成计划网格的草图,如演示的那样。在"细节粘土"菜单中,使用带"包裹图像"的浮雕来选择模板图像,之后将设计网格。图像的白色区域将被减去,黑色区域将保留。
手动调整设计的方向和大小并设置生成的厚度,然后单击"应用"。然后,患者特异性植入物将准备好生产。这些图像来自一名40岁的女患者,她因先前的损伤和下颚左半身的未团结性骨折而留下一块破碎的重建固定板。
下颚的分割被演示为分离破碎的固定板。使用 3D 设计软件,将下脚的左段重新定位到正确的解剖位置。对右侧健康侧的镜像进行了,以便正确重建缺失的骨骼。
然后可以设计患者特定的植入物,包括固定螺钉的孔。网格的设计允许额外的骨移植放置,根据基于健康的一面的下颚的正确轮廓,并通过网格中的孔实现卓越的血管生成。这些图像中可以观察到使用选择性激光烧结技术和术后结果的钛打印的植入物。
注意下颚的连续性、左下颚段的正确垂直位置以及使用患者特异性植入物作为外轮廓重建的身体轮廓和用于填补空隙的腹腔骨移植物的对称性。在设计患者特异性植入物时,请考虑规划一个最小尺寸的板,该板足够坚固,在承受剪切力和扭矩力的同时允许承重力。患者特异性植入物也可以设计用于颅骨成形术、矫形手术,并可能用于所有器官的软组织设计。
该协议目前允许为手术和研究规划新的植入物,并可能最终促进植入物生物打印和异物再生。