Name: treatment of facial deformities using 3d planning and printing of patient-specific implants
Uploaded: 2020-05-23T14:00:00
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1. 턱의 위치 조정
참고: 이 섹션은 이미징 소프트웨어(예: 돌고래)를 사용하여 수행됩니다.
<ol><li>왼쪽의 3D 버튼을 선택하고 새 DICOM 가져오기(추가 그림1)를클릭하여 환자의 얼굴 뼈 CT 이미지Supplemental Figure 1DICOM 파일을 소프트웨어에 로드합니다. 3D를 클릭하여 3D 편집 모드로 들어갑니다 | 편집</...

<ol>
	<li>Hull, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Apparatus for production of three-dmensonal objects by stereo thography. , (1986).</li><li>Shilo, D., Emodi, O., Blanc, O., Noy, D., Rachmiel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Printing+the+Future-Updates+in+3D+Printing+for+Surgical+Applications.">Printing the Future-Updates in 3D Printing for Surgical Applications.</a> Rambam Maimonides Medical Journal. 9 (3), 20 (2018).</li><li>Emodi, O., Shilo, D., Israel, Y., Rachmiel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+planning+and+printing+of+guides+and+templates+for+reconstruction+of+the+mandibular+ramus+and+condyle+using+autogenous+costochondral+grafts.">Three-dimensional planning and printing of guides and templates for reconstruction of the mandibular ramus and condyle using autogenous costochondral grafts.</a> British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 55 (1), 102-104 (2017).</li><li>Leiser, Y., Shilo, D., Wolff, A., Rachmiel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+reconstruction+in+mandibular+avulsion+injuries.">Functional reconstruction in mandibular avulsion injuries.</a> Journal of Craniofacial Surgery. 27 (8), 2113-2116 (2016).</li><li>Rachmiel, A., Shilo, D., Blanc, O., Emodi, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reconstruction+of+complex+mandibular+defects+using+integrated+dental+custom-made+titanium+implants.">Reconstruction of complex mandibular defects using integrated dental custom-made titanium implants.</a> British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 55 (4), 425-427 (2017).</li><li>Lauren, M., McIntyre, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+computer-assisted+method+for+design+and+fabrication+of+occlusal+splints.">A new computer-assisted method for design and fabrication of occlusal splints.</a> American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics. 133 (4), 130-135 (2008).</li><li>Song, K. -. G., Baek, S. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+accuracy+of+the+three-dimensional+virtual+method+and+the+conventional+manual+method+for+model+surgery+and+intermediate+wafer+fabrication.">Comparison of the accuracy of the three-dimensional virtual method and the conventional manual method for model surgery and intermediate wafer fabrication.</a> Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, and Oral Radiology. 107 (1), 13-21 (2009).</li><li>Mazzoni, S., Bianchi, A., Schiariti, G., Badiali, G., Marchetti, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer-aided+design+and+computer-aided+manufacturing+cutting+guides+and+customized+titanium+plates+are+useful+in+upper+maxilla+waferless+repositioning.">Computer-aided design and computer-aided manufacturing cutting guides and customized titanium plates are useful in upper maxilla waferless repositioning.</a> Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 73 (4), 701-707 (2015).</li><li>Hanafy, M., Akoush, Y., Abou-ElFetouh, A., Mounir, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Precision+of+orthognathic+digital+plan+transfer+using+patient-specific+cutting+guides+and+osteosynthesis+versus+mixed+analogue-digitally+planned+surgery:+a+randomized+controlled+clinical+trial.">Precision of orthognathic digital plan transfer using patient-specific cutting guides and osteosynthesis versus mixed analogue-digitally planned surgery: a randomized controlled clinical trial.</a> International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 49 (1), 62-68 (2019).</li><li>Tack, P., Victor, J., Gemmel, P., Annemans, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D-printing+techniques+in+a+medical+setting:+a+systematic+literature+review.">3D-printing techniques in a medical setting: a systematic literature review.</a> Biomedical Engineering Online. 15 (1), 115 (2016).</li></ol>

3D 계획 및 인쇄는 수술 분야에서 가장 빠르게 진화하는 방법 중 하나입니다. 그것은 미래를위한 유망한 도구 일뿐만 아니라, 매우 정확한 수술 결과와 환자 별 솔루션을 위해 요즘 사용되는 실용적인 도구입니다. 그것은 매우 정확한 결과를 허용하고 외과 의사의 경험에 대한 의존도를 감소10. 그것은 이전 의 구식 수술 방법의 단점의 많은 해결하지만, 비용은 방법(...

3D 프린팅은 다양한 재질에서 레이어를 점진적으로 배치하여 3D 객체를 생성하는 첨가제 방법입니다. 그것은 원래 빠른 프로토 타이핑을 위해 개발되었으며, 광 중합체 수지1의응고 층을 기반으로 스테레오 리소그래피 방법의 발명가로 간주됩니다 찰스 헐에 의해 1984 년에 도입되었다. 수술의 가상 계획 및 환자 별 임플란트의 계획 및 인쇄의 기술 발전은 끊임없이 진화하고 있습니다. 컴퓨터 지원 설계(CAD) 소프트웨어 분야와 3D 프린팅 기술 분야에서 모두 혁신이 발생합니다2. 소프트웨어와 프린터는 기술 발전과 동시에 사용자 친화적이 됩니다. 이것은 계획 및 인쇄에 필요한 시간을 단축하고 외과 의사는 그 / 그녀의 작업을 계획하고 독점적으로 엔지니어의 "놀이터"이었다 분야에서 그 / 그녀의 자신의 환자 별 수술 가이드 및 고정 플레이트를 만들 수있는 옵션을 할 수 있습니다. 이러한 발전은 또한 외과 의사와 엔지니어가 환자 특정 임플란트33,4,,5의새로운 응용 프로그램 및 디자인을 소개 할 수 있습니다.
이러한 응용 프로그램 중 하나는 3D 계획 교정 수술 다음 3D 계획 및 수술 가이드 및 환자 별 고정 플레이트의 인쇄입니다. 역사적으로, 정형 외과 수술은 관절기를 사용하여 계획되었다. 안면보우는 상부 턱의 관계를 턱관절에 등록하여 환자의 캐스트를 관절에 배치하는 데 사용되었습니다. 나중에, 외과 운동은 캐스트에 수행되고 아크릴 웨이퍼는 수술 중 턱의 적절한 위치를 돕기 위해 준비되었다. 이 방법은 수년 동안 사용되었고 여전히 대부분의 사람들이 사용되고 있지만, 구강 내 스캐너 및 CAD 소프트웨어와 함께 콘 빔 컴퓨터 단층 촬영 (CT)의 활용은 정확한 계획을 허용하고, 안면 보우 또는 캐스트의 필요성을 절약하고 디지털 계획 웨이퍼의 생성을 향해 이동6. 이 방법은 수동 조작 및 측정의 부정확성을 감소시었지만, 여전히 위턱의 수직 위치 설정에 대한 제어 부족과 상부 턱을 위한 기준점으로 불안정한 하턱을 사용하는 등 결함이 있었다7. 따라서 새로운 방법이 도입되었습니다. 이 방법은 "웨이퍼리스" 수술이라고 하며 수술 용 절단 가이드 및 환자 별 고정 티타늄 플레이트8을사용하여 해부학적으로 턱의 위치를 조정하는 것을 기반으로합니다. 이 방법은 앞서 설명한 디지털 웨이퍼 방법의 단점을 해결한다. 우리는 외과 의사가 최소한의 오류와 부정확성으로 환자 별 방식으로 이러한 수술을 계획할 수있는 완전한 자유를 허용하는이 방법을 설명 합니다. 이 방법은 "웨이퍼리스"수술을 허용하며, 이는 반대턱을 뼈의 위치를 재배치하기 위한 기준으로 사용할 필요가 없으므로 이의존도 9에서파생된 부정확성을 감소시입니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:751px;" width="750">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dolphin imaging software</td>
			<td style="width:207px;">Dolphin Imaging Systems LLC (Patterson Dental Supply, Inc)</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td style="width:167px;">3D analysis and virtual planning of orthognathic surgeries</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Geomagic Freeform</td>
			<td style="width:207px;">3D systems</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td>Sculpted Engineering Design</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

treatment of facial deformities using 3d planning and printing of patient-specific implants

수술 계획 및 환자 별 임플란트의 기술 발전은 끊임없이 진화하고 있습니다. 경험이 적은 손에서도 더 나은 결과를 얻기 위해 기술을 채택하거나 그것없이 계속 할 수 있습니다. 기술이 발전하고 더 사용자 친화적이됨에 따라, 우리는 외과 의사가 그 / 그녀의 수술을 계획하고 그 / 그녀의 자신의 환자 특정 수술 가이드 및 고정 플레이트를 만들 수있는 옵션을 허용하는 시간이 다 믿습니다 그 과정을 완전히 제어 할 수 있습니다. 수술 가이드와 환자 별 고정 임플란트의 3D 계획 및 인쇄에 이어 수술의 3D 계획 프로토콜을 제시합니다. 이 과정에서 우리는 두 개의 상용 컴퓨터 지원 설계(CAD) 소프트웨어를 사용합니다. 또한 수술 용 가이드용 융합 증착 모델링 프린터와 티타늄 환자 별 고정 임플란트용 선택적 레이저 소결 프린터를 사용합니다. 이 과정에는 컴퓨터 단층 촬영 (CT) 이미징 획득, CT에서 두개골과 얼굴 뼈의 3D 분할, 수술의 3D 계획, 뼈의 최종 위치에 따른 환자 별 고정 임플란트의 3D 계획, 정확한 절제 술을 수행하고 고정 판을위한 뼈를 준비하기위한 수술 가이드의 3D 계획, 수술 가이드 및 환자 별 고정 판의 3D 인쇄가 포함됩니다. 이 방법의 장점은 수술에 대한 완전한 제어, 계획 된 골다툼 및 고정 플레이트, 가격의 현저한 감소, 작업 기간의 감소, 우수한 성능 및 매우 정확한 결과를 포함합니다. 제한 사항에는 CAD 프로그램을 마스터해야 하는 필요성이 포함됩니다.

이 방법의 임상 적 사용을 관찰하기 위해 23 세 여성의 사례를 제시합니다. 그녀는 두 턱의 비대칭의 결과로 오른쪽 condyle에 있는 더 젊은 나이에 condylar 증식 때문에 손해를 입었습니다. 그림 1A는 턱 사이의 불일치를 나타내는 레트로그나틱 위턱과 예지하턱을 나타낸다. 정면도에서는, 심한 비대칭은 노란색과 빨간색 선을 사용하여 상세한 것으로 관찰될 수 있다. 이미징<stro...

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Treatment of Facial Deformities using 3D Planning and Printing of Patient-Specific Implants

기술이 발전하고 사용자 친화적이됨에 따라 외과 의사가 수술 및 환자 별 수술 가이드 및 고정 플레이트를 계획해야합니다. 우리는 정형 외과 골격 운동의 3D 계획 및 환자 특정 고정 플레이트 및 수술 가이드의 3D 계획 및 인쇄를위한 프로토콜을 제시합니다.

환자 별 임플란트의 3D 계획 및 인쇄를 이용한 안면 기형 치료

Technological advancements in surgical planning and patient-specific implants are constantly evolving. One can either adopt the technology to achieve ...

이 프로토콜은 안면 기형을 가진 환자의 가상 치료와 우리가 계획하고있는 수술을위한 새로운 수술 가이드 및 고정 플레이트의 생성을 용이하게합니다. 이 기술의 장점은 완전한 외과 적 제어, 골조 및 고정 플레이트를 계획하는 능력, 비용 및 작동 기간을 크게 줄이며 우수한 성능과 매우 정확한 결과를 포함합니다. 이 기술은 개인화 된 수술 가이드와 고정 플레이트의 생성을 허용하기 때문에 뼈 변경을 필요로하는 모든 외과 적 개입과 함께 사용할 수 있습니다.우리는 현재 개인화 된 비계를 사용하여 토끼의 연구 연구를 위해이 프로토콜을 사용하고 있습니다. 또한이러한 프로그램은 매우 사용자 친화적입니다. 컴퓨터 지원 설계 프로세스를 마스터하는 데 시간이 걸릴 수 있습니다.환자와 연습은 학습 과정에 도움이 될 것입니다. 이 방법은 가상 계획을 기반으로 하므로 프로세스의 각 단계를 관찰하는 것이 매우 유용할 수 있습니다. 턱 재배치를 계획하려면 적절한 이미징 소프트웨어에 환자 얼굴 뼈 계산 단층 촬영을 로드합니다.향후 편집 세션에 대한 편집 모드를 입력하려면 3D 및 편집을 클릭합니다. 방향 버튼을 사용하여 3D 이미지를 방향을 지정하고 빌드 X-ray 버튼을 사용하여 파노라마 이미지를 만듭니다. 개방형 도구, 정형외과 수술 계획, 새로운 작업을 시작하고 파노라마 이미지 내에서 세그먼트를 배치합니다.각 세그먼트를 자르면 해당 골격의 영역을 포함하고 환자에게 적절한 골 절제술을 선택하고, 노란 원을 이동하여 골절제술 선의 정확한 위치를 표시합니다. 그런 다음 각 위치를 클릭하여 관심 있는 각 랜드마크의 위치를 표시합니다. 골격 세그먼트의 움직임을 수행하려면 키보드를 사용하여 입력 움직임을 마우스 오른쪽 단추로 클릭하고 선택하여 골격을 올바른 위치로 이동합니다.주요 랜드마크의 움직임을 추적하려면 측정 테이블에서 표시된 랜드마크 오프셋을 선택하여 트리치 옵션을 클릭하고 표시된 랜드마크 오프셋을 선택합니다. 그런 다음 슬라이드 막대, 내보내기 세그먼트 및 STL 버튼을 사용하여 수술 후 단계 골격 위치에서 사전 및 1개의 STL 파일을 내보냅니다. 환자의 특정 고정 플레이트 및 수술 가이드를 준비하기 위해, 골절제술에 따라 상부 턱과 중간면의 위치를 보여주는 STL 파일을 가져오고 적절한 3D 설계 소프트웨어 프로그램으로 최종 위치로 재배치한다.평면 메뉴에서 평면 만들기를 선택하고 평면을 플레이트가 배치되는 골격과 평행하게 이동합니다. 스케치 메뉴의 원 셰이프를 사용하여 나사를 사용하기에 적합한 크기의 원을 만들고 이전 원 주위에 3밀리미터 직경의 더 큰 두 번째 원을 만들어 고정 플레이트를 윤곽을 잡습니다. 나사 위치에 원의 복사본을 배치합니다.곡선 아래에서 프로젝트 스케치 도구를 사용하여 평면에서 골격으로 전송되는 원을 선택합니다. 외부 테두리 플레이트 설계의 외부 원을 연결하려면 분할 도구를 선택하고 제거될 원의 부분을 정의하여 인접한 원과 연결할 수 있도록 합니다. 선택 옵션을 사용하여 원의 정의된 부분을 선택하고 삭제합니다.드로 커브 도구를 사용하여 외부 원을 연결하여 환자의 특정 플레이트의 연속 외형 모양을 만듭니다. 고정 플레이트를 만들기 전에 마우스 오른쪽 단추를 클릭하여 클릭하여 개체 목록에서 복제하여 위턱을 복제합니다. Detail Clay 메뉴에서 곡선 도구가 있는 엠보를 선택하여 이전에 투영된 곡선을 기반으로 고정 플레이트의 볼륨을 수정합니다.외부 모양 곡선을 선택하고 양각할 모양의 플레이트 표면에 원 모양의 커서를 배치합니다. 함수의 매개 변수를 주로 거리로 설정하여 미래의 고정 플레이트의 두께를 제어하고 상부 턱에서 플레이트를 분리합니다. 오른쪽 오른쪽 상단 턱을 클릭하고 부울을 클릭, 접시와 위턱에서 제거.나사에 대한 구멍을 만들려면 절단할 원을 선택하고 Sub D 표면 메뉴에서 원하는 구멍 의 크기로 플레이트에 수직으로 막대를 만들 수있는 관심원의 와이어 컷 서브 D 도구를 선택합니다. 그런 다음 부울을 사용하여 플레이트에서 빼도록 각 막대를 선택합니다. 가이드를 만들려면 위턱을 원래 위치로 재배치하지만 나사 구멍이 표시된 위치를 지정합니다.선택 이동 점토 메뉴에서, 대상의 이동 전에 위턱과 중간 면의 소스에 대한 레지스터 조각을 선택하고 상단 작업 포스트 움직임을 선택합니다. 수술 가이드 계획이 최종 구멍의 올바른 위치를 기반으로 할 수 있도록 고정 플레이트 구멍과 맥실라를 정렬하는 것이 필수적입니다. 그런 다음 새로 배치 된 구멍을 기반으로 고정 플레이트에 대해 입증 된 대로 수술 가이드를 만듭니다.이 심상에서, 턱 사이 불일치를 나타내는 젊은 나이에 condylar hyper균때문에 손해를 입은 23 세 여성의 레트로 그나틱 상부 턱및 prognathic 하부 턱이 표시됩니다. 정면 보기에서, 가혹한 비대칭은 더욱 명확하게 관찰될 수 있습니다. 입증된 바와 같이 이미징 소프트웨어를 사용하여 측면 두족계 분석을 기반으로 하는 수술 치료 계획을 수행할 수 있습니다.3D. STL 파일은 환자 특정 고정 플레이트의 계획을 허용하기 위해 계획된 뼈 이동 단계 의 사전 및 게시 모두에서 3D 설계 소프트웨어로 가져왔습니다. 수술 가이드는 그 때 계획되고 그 때 판은 가혹한 턱 비대칭 및 불일치의 보정결과로 편협한 수술을 통해 이식될 수 있었습니다.이 방법은 수술 가이드의 생성과 절제 수술 또는 골절 치료 후 고정 플레이트의 생성 모두에 대한 거의 모든 수술 뼈에 적용 할 수 있습니다. 이 기술은 새로운 수술 가이드와 접시의 생성을 용이하게한다. 예를 들어 수술실에서 사용할 수 있는 골절 감소 가이드를 만들었습니다.

Research

JoVE Journal

Medicine

A Pipeline for 3D Multimodality Image Integration and Computer-assisted Planning in Epilepsy Surgery

간질 수술에 3D Multimodality 이미지 통합 및 컴퓨터 지원 계​​획에 대한 파이프 라인

Epilepsy surgery is challenging and the use of 3D multimodality image integration (3DMMI) to aid presurgical planning is well-established. Multimodality ...

연구

의학

Radiation Planning Assistant - A Streamlined, Fully Automated Radiotherapy Treatment Planning System

방사선 계획 도우미-유선형된, 완전 자동화 된 방사선 치료 계획 시스템

The Radiation Planning Assistant (RPA) is a system developed for the fully automated creation of radiotherapy treatment plans, including volume-modulated ...

Multicolor 3D Printing of Complex Intracranial Tumors in Neurosurgery

신경 외과에서 복잡한 두개내 종양의 다색 3D 프린팅

Three-dimensional (3D) printing technologies offer the possibility of visualizing patient-specific pathologies in a physical model of correct dimensions. ...

Combining Augmented Reality and 3D Printing to Display Patient Models on a Smartphone

증강 현실과 3D 프린팅을 결합하여 스마트폰에 환자 모델 표시

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Novel Percutaneous Approach for Deployment of 3D Printed Coronary Stenosis Implants in Swine Models of Ischemic Heart Disease

허혈성 심장 질환의 돼지 모델에 3D 인쇄 관상 동맥 협착 임플란트의 배포를위한 새로운 경피적 인 접근 방식

Minimally invasive methods for creating models of focal coronary narrowing in large animals are challenging. Rapid prototyping using three-dimensionally ...

3D Planning and Printing of Patient Specific Implants for Reconstruction of Bony Defects

뼈 결함의 재건을위한 환자 특정 임플란트의 3D 계획 및 인쇄

We are in the midst of the 3D era in most aspects of life, and especially in medicine. The surgical discipline is one of the major players in the medical ...

Development and Evaluation of 3D-Printed Cardiovascular Phantoms for Interventional Planning and Training

중재 계획 및 교육을 위한 3D 인쇄 심장 혈관 팬텀의 개발 및 평가

Catheter-based interventions are standard treatment options for cardiovascular pathologies. Therefore, patient-specific models could help training ...

Combining 3D-Printing and Electrospinning to Manufacture Biomimetic Heart Valve Leaflets

3D 프린팅과 전기방사를 결합하여 생체모방 심장 판막 전단지 제조

Electrospinning has become a widely used technique in cardiovascular tissue engineering as it offers the possibility to create (micro-)fibrous scaffolds ...

3D Printing Model of a Patient's Specific Lumbar Vertebra

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Selective dorsal rhizotomy (SDR) is a difficult, risky, and sophisticated operation, in which a laminectomy should not only expose an adequate surgical ...

3D Reconstruction for the Diagnosis and Treatment of Pulmonary Nodules

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폐 결절의 진단 및 치료를 위한 3D 디지털 모델

The three-dimensional (3D) reconstruction of pulmonary nodules using medical images has introduced new technical approaches for diagnosing and treating ...