Projektierung CAD/CAM-Bohrschablonen für den Oberkiefer Wiederaufbau mit einem hauseigenen Ansatz

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.

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.

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 Tumoren^1,2,3. 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 Genauigkeit^{4,5,6,7,8,9,10 ,11}. Ein Nachteil ist jedoch, dass diese Technik in begrenzten Bereichen weltweit verfügbar ist und es sehr teuer^{12 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 gemeldeten^{13,14,15,16,17,18,19}, 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.

Diese Studie wurde von den Autoren institutionelle Review Board genehmigt und schriftlichen Einverständniserklärungen wurden von allen Patienten abgeschlossen.

1. Vorbereitung der Materialien

1. Verwenden Sie einen Personal Computer berechnete computertomographischen (CT) Daten Gesichts-Knochen, Wadenbein (Fibula), Konvertierungs-Software wie InVesalius²⁰und dreidimensionale (3D) CAD-Software (z.B. Mixer²¹).
   Hinweis: Eine maximale Dicke von 1 mm Scheiben von CT-Daten empfiehlt sich für eine präzise Konstruktion. Verwenden Sie für die eigentliche chirurgische Simulation des Patienten CT-Daten. Verwenden Sie für Forschung Kostenlose 3-d-Humandaten²².
2. Verwenden Sie ein 3-d-Drucker²³, Schrauben und Metallplatten eine kleine Säge, um nicht nur die Designs auch reale Objekte und Ergebnisse zu überprüfen.
   Hinweis: Die vorliegende Studie ist experimentell. Metallplatten, Schrauben und eine kleine Säge können für die Modell-Operation verwendet werden. Anstelle von Metallplatten können Kunststoff-Fixierung Platten auch vom 3-d-Drucker, zusammen mit der Bohrschablonen gedruckt werden.
3. Übertragen Sie die Bilddaten des Gesichts-Knochen und Wadenbein (Fibula) in 3-d-Daten (STL-Format) mit InVesalius²⁰.
   Hinweis: CT-Daten werden im Wesentlichen in Form von zweidimensionalen (2D) Bilder aufgezeichnet. So bevor Sie die 3-d-Daten verwenden, ist es notwendig, die Daten in 3-d-Daten umzuwandeln. Freie Software ist für diesen Zweck ausreichend. Dieser Bericht erklärt nicht, wie die Daten in eine 3-d-Datei zu übertragen; Lehr-Videos und Anleitungen gibt es anderswo.
4. Importieren Sie Blender²¹jedes .stl-Datei.
   Hinweis: CAD-Software akzeptiert in der Regel eine .stl-Stil-3-d-Format. Am ersten, Oberkiefer und Fibuladefekt .stl sollten Dateien in spezielle CAD-Software geöffnet werden, indem Sie sie importieren.

(2) design

1. Entscheidung auf dem Gebiet der Knochenentfernung und Verfestigung eines knochendefektes
   1. Beschließen Sie, auf den Bereich herausgeschnitten werden.
      Hinweis: In dieser experimentellen Simulation-Operation kann jeden Teil des Oberkiefers als ausgeschnittenen Bereich eingestellt werden. Da der Wiederaufbau nach insgesamt Maxillectomy schwierig ist, werden nur ein kleiner Teil des Oberkiefers eine Wahl für Anfänger. In einer klinischen Einstellung entscheidet Laryngologen Bereich entsprechend der Krebsartigen Region.
   2. Machen Sie ein großes Flugzeug zu und platzieren Sie es auf dem Rand des Bereichs für die Entfernung in den Objektmodus (Abbildungen 1a und 1 b). Folgen, die, indem ein zweites Flugzeug (Zahlen 1 b-1D) und weiterhin tun, bis die Flugzeuge die ganze Gegend zur Entfernung umgeben. Diese Flächen in den Objektmodus zu vereinen.
   3. Wählen Sie die Scheitelpunkte dieser Flugzeuge und verbinden sie miteinander durch die Kanten und Flächen (Abbildung 1e) in den Edit-Modus, die Bereiche für die Entfernung zu umgeben.
      Hinweis: Die Exzision Flugzeuge sollten kopiert und beibehalten, da diese original Flugzeuge verwendet und verworfen, wenn die Exzision zu festigen. In der vorliegenden Studie wird Kopieren jedes Flugzeug und feste zu jedem Anlass empfohlen, um sie wiederverwenden zu ermöglichen.
   4. Subtrahieren Sie den entfernbaren Volumenkörper aus dem Gesichts-Knochen mit einer booleschen Modifikator "in den Bearbeitungsmodus. Dies führt zu einen rasierten Gesichts Knochen (Abbildung 1-f), der Oberkiefer defekt-Modell ist.
2. Platzieren einen Wadenbein-Knochen
   1. Fügen Sie eine Fibel in den Oberkiefer defekt Bereich (Abbildung 2eine). Legen Sie kleine Würfel an zwei Punkten (8 cm aus dem Fibuladefekt Kopf und 5 cm proximal von der lateralen Malleolus distaler) in der Fibula als Marker (lila kleine Würfel sind in Abbildung 2dargestellt).
      Hinweis: In klinischen Situationen kann eine Fibel zwischen distalen aus dem Fibuladefekt Kopf 8 cm und 5 cm proximal von der lateralen Malleolus verwendet werden. Durch diese Kennzeichnung, können wir leicht verstehen, die Bereiche, die verwendet werden können.
   2. Verknüpfen Sie kleine Würfel mit Fibula als Eltern im Objektmodus einstellen.
   3. Legen Sie kleine Würfel als Marker in mehreren Punkten in der Oberkiefer Läsion wo Wiederaufbau notwendig ist. Mit dieser Markierung wird die Sichtbarkeit der notwendigen Reproduktion Punkte erhöht.
   4. Passen Sie das Wadenbein (Fibula) zum vorderen Rand der Alveolarknochen im Objektmodus, wenn die Fibula aus der Mittellinie platziert wird.
   5. Verwenden Sie die vorherige Ebene der Mittellinie maxillaris Osteotomie als erste Fibuladefekt Osteotomie Ebene (Abbildung 2b).
   6. Legen Sie eine neue Ebene der Osteotomie, gegebenenfalls in den Objektmodus (Abbildung 2c). Verknüpfen Sie diese neue Ebene mit der Fibula als übergeordnetes Element festlegen.
      Hinweis: Indem Sie das übergeordnete Element auf der Fibula, wird die relative Orientierung zwischen dieser neuen Osteotomie-Ebene und die Fibula immer beibehalten, auch wenn die Fibula in verschiedenen Orten verschoben wird. Der Bereich der Fibula, die umgeben ist von diesen zwei Schnittebenen wird der erste Fibuladefekt Block.
   7. Kopieren der Fibula und zwei Ebenen der Osteotomie als Eltern im Objektmodus einstellen. Bewegen diese kopierten Wadenbein, hat den ersten Block-Bereich mit zwei Schnittebenen an beiden Enden in den zweiten Bereich wo Wiederaufbau nötig ist (Abb. 2e), den zweiten Fibel-Block zu planen.
   8. Legen Sie die zweite Schnittebene durch Hinzufügen einer neuen Ebene in den Objektmodus.
      Hinweis: Die erste und zweite Schnittebene werden die Enden des zweiten Blocks Wadenbein (Fibula). Wenn ein Dritter Block erforderlich ist, werden ähnliche Verfahren hinzugefügt. Die entsprechende Länge der Lücken zwischen den angrenzenden Fibuladefekt Blöcken sollte beibehalten werden.
      Hinweis: Die Lücke zwischen der ersten und zweiten Block gilt als Schlüssel zu einer komfortablen Osteotomie. Wenn diese Lücke breit ist, die Osteotomie wird wegen des großen Arbeitsraums leicht sein, aber die vaskuläre Länge ist etwas verschwendet. Im Gegensatz dazu, wenn die Lücke enger ist, Osteotomie wird lästig, aber der zweite oder Dritte Block kann durch die Verschwendung des ungenutzten Knochens gestaltet werden.
3. Entwerfen die Fibuladefekt schneiden-guides
   1. Nur die Fibula zu visualisieren und Schnittebenen für die Gestaltung der Fibula Schnittführung im Objektmodus (Abbildung 3ein).
   2. Verkleinern Sie jeder Schnittebene, nur Hälfte der Fläche des Abschnitts Wadenbein schneiden zu besetzen, indem Sie schieben Scheitelpunkte entlang der Kanten (Zahlen 3 b-3d) im Bearbeitungsmodus.
      Hinweis: Die passende Seite der die scherführung ist der lateralen Seite der Fibula. Da die Fütterung Schiffe sich in der medialen Aspekt befinden, ist der Guide nicht in den medialen Aspekt entwickelt.
   3. Vereinigen Sie sich zwei Ebenen der enden, eine solide in den Objektmodus (Abbildungen 4a-4e) zu bauen. Wählen Sie die Scheitelpunkte dieser Flugzeuge und verbinden sie untereinander mit Kanten und Flächen in den Bearbeitungsmodus ein Quaders zu bilden.
   4. Subtrahieren Sie die Fibula aus diesem Quader mit Boolean Modifier (Figuren 5a-5 c).
      Hinweis: Die Oberfläche dieser Subtraktion passt ganz Fibuladefekt lateralen. Die gleichen Verfahren werden in jeder notwendigen Fibuladefekt Block wiederholt.
   5. Jeder subtrahierten Volumenkörper in den Objektmodus zu vereinen.
   6. Setzen Sie einen Würfel in der Nähe der subtrahierten Feststoffe (Abbildung 5d). Extrudieren Sie Gesichter um Säulen (Zahlen 5e-5 g) zu machen. Diese Säulen, die subtrahierten Feststoffe zu vereinen. Dies ist die Fibuladefekt scherführung (Abbildungen 5 h-5j).
4. Osteotomie Schnittführung für den Oberkiefer
   Hinweis: Um den Oberkiefer zu schneiden, ist es nicht erforderlich, den Leitfaden für jede Schnittfläche, da nur begrenzte Bereiche sind rekonstruiert werden mit Hilfe der Fibula. In der Regel sind zwei Schneiden Guides, die die mediale alveoläre und seitlichen Jochbein Bereiche abdecken, konzipiert.
   1. Kochen Sie in der Oberkiefer Jochbein Ebene, die die ursprüngliche restliche Oberfläche nach dem Oberkiefer entfernen wurden. Eine Marge von 1 cm in der Breite ist ausreichend (Abbildung 6ein).
   2. Extrudieren Sie die Gesichter in Schritt 2.4.1 vorbereitet, um das Flugzeug zu verdicken und sie in den Bearbeitungsmodus mit den Modifikator "Verbundvolumen" (Abb. 6b) zu festigen.
   3. Löschen Sie das verdickte Solid über die Resektion Flugzeuge, die in Schritt 2.1, an beiden Enden beschlossen wurden; Dies ist, wie die maxillaris schneiden Guides ausgelegt sind.
      Hinweis: Wenn die passende Oberfläche gezackt ist, reicht ein kleinerer Bereich Montage. Wenn die passende Oberfläche flach geneigt ist, ist eine große Fläche musste jede Schlupf des Leitfadens zu vermeiden.
5. Fixierung-Leitfaden für die fibulare Segmente
   Hinweis: Fibulare Segmente, die zu den Oberkiefer übertragen gelten genau in der Größe und Länge, aber die Lage der Übertragung kann frei abweichen, wenn die Fixierung Guide nicht verwendet wird. Die Fibula und jeder Schnittebene (wie in Schritt 2.2 gemacht) werden wieder in diesem Segment verwendet.
   1. Jeder Fibuladefekt Block in den Modifikator "Boolean" durch den Abschluss der knotenpunktbereich zwischen Fibula und fest mit Schnittebenen an beiden Enden (Abbildungen 7a und 7 b) in den Bearbeitungsmodus zu konstruieren.
   2. Extrahieren Sie die Hälfte der oberflächlichen Oberfläche jedes eines Blocks.
   3. Alle diese Flächen in den Objektmodus (Abb. 7c) zu vereinen.
   4. Löschen Sie kleine Flächen in den Bearbeitungsmodus, indem mit einem Messer schneiden ( Abbildung 8eine), um die Räume für den Einbau der Metallplatten zu sichern.
   5. Verdicken Sie die Oberfläche mit einer erstarrenden Modifikator in den Bearbeitungsmodus (Abbildungen 8 b-8e).
      Hinweis: Mindestens 2 – 3 mm Dicke ist notwendig zur Stabilisierung des Fixierung Guide und Verwerfungen zu vermeiden. Wenn der Flügel auf beiden Seiten ausgelegt ist, hilft es den Leitfaden für den Oberkiefer, ohne irgendwelche Metallplatten.

(3) 3-d-Druck für Modell Chirurgie und echte Führer

Hinweis: Der Hauptzweck dieses Berichts ist die Methode der Gestaltung von Bohrschablonen zeigen; das unten beschriebene Verfahren ist nicht erforderlich, wenn 3D-Druck nicht benötigt wird.

1. Exportieren Sie die Entwürfe von den Guides im STL-Format, das 3-d gedruckt werden können.
2. Drucken Sie alle Guides und Knochen.
   Hinweis: Beim Drucken, Flöße gelten glatte Oberfläche drucken zu stören und führen zu eine zerklüftete Oberfläche und schlechte Passform bis auf die Knochen, so dass das Flugzeug, die glatt sein muss nach oben hingewiesen werden muss.
3. Durchführen Sie die Modell-Operation wie folgt:
   1. Ähnlich wie bei der eigentlichen Operation passen Kiefer Leitfaden für das Gesichts knochenmodell zuerst schneiden (Abbildung 9ein). Dann schneiden Sie die Gesichts-Knochen zusammen mit der Schnittebene mit einer Säge.
   2. Befestigen Sie die Fibuladefekt scherführung fibularer Knochen Modell und schneiden Sie es in Stücke (Abbildung 9b). Fibuladefekt Blöcke an der Fixierung Guide (Abbildungen 9 c und 9d) befestigen.
   3. Diese Fixierung Anleitung komplexe dem Oberkiefer Defekt mit Schrauben und Platten (Abbildung 9e) zu beheben. Entfernen Sie nach der Fixierung der Fibuladefekt Segmente des Oberkiefers im Bereich wo der Fixierung Guide nicht mithilfe von Schrauben und Platten befestigen ist die Fixierung. Dies schließt die Rekonstruktion (Abbildung 9f).
4. Scannen Sie das Bild 3-D-rekonstruiert und im STL-Format mit einer 3-d-Scanner²⁴aufzeichnen.
5. Vergleichen Sie die Post-Modell Chirurgie .stl-Datei und das rekonstruiert CAD-Design (Abbildung 10) mit Vergleich Software²⁵.
   Hinweis: Durch den Vergleich der virtuellen Rekonstruktion Design und geführte Wiederaufbau-Modell, ist tatsächliche Genauigkeit berechnet. Da CAD/CAM Genauigkeit innerhalb einer 2,5 mm Abweichung in den Unterkiefer Wiederaufbau¹⁰erreicht ist, sollte eine ähnliche Präzision in dieser Methode erforderlich. Wenn die geforderte Genauigkeit erreicht werden kann, wiederholen Sie das virtuelle Design.

Bei der hier vorgestellten Verfahren wurde die Resektion Bereich zunächst ermittelt. Mit CAD-Software, wurde die Resektion Bereich völlig von den Gesichtern umschrieben. Dieser Bereich wurde von den Gesichts-Knochen durch eine boolesche Operation abgezogen. Das Wadenbein (Fibula) Bild wurde wegen des Mangels, und Fibuladefekt Schnittflächen in den entsprechenden rekonstruierten Stellen platziert wurden. Alle Fibuladefekt Schnittflächen wurden mit der Fibula in einem übergeordneten Element Einstellung verknüpft. Diese Flächen wurden verkleinert und einte Feststoffe zu machen. Fibula wurde diese Feststoffe abgezogen und dann wurde die Fibuladefekt schneiden-Guides. Die restlichen Flächen des Gesichts Knochens wurden auch verdickt; Diese wurde den Oberkiefer schneiden-Guides. Die oberflächlichen Seiten der Fibuladefekt Segmente vereint und extrahiert, um eine Fixierung Führer zu werden. Schließlich wurden die Fibuladefekt scherführung, der Oberkiefer Schnittführung und den Fibuladefekt Fixierung Guide in Blender entwickelt. Diese Entwürfe der Führer wurden im STL-Format exportiert. Sie wurden echte plastikobjekte von 3D-Druck (Abbildungen 9a und 9 b).

Modell operiert wurde (Abbildung 9 c-9f). Ein maxillaris Schnittführung und Fibuladefekt scherführung wurden vollständig auf die Gesichts-Knochen und Fibuladefekt Knochenmodelle ausgestattet. Schneiden die Modelle mit einer Säge und Fixierung der Ergebnisse mit Titanplatten und Schrauben wurden auch durchgeführt. Nach der Fixierung wurde eine 3-D-Rekonstruktion Bild durch die 3-d-Scanner-²⁴ermittelt. Die Post-Modell Chirurgie .stl-Datei und das Design CAD rekonstruiert wurden im Hinblick auf die Richtigkeit der Anleitungen und Verfahren mit Vergleich Software²⁵verglichen. Die Daten aus der Modell-Chirurgie sind in Abbildung 10dargestellt; der Wiederaufbau kann etwa innerhalb einer 2 mm Abweichung durchgeführt werden.

Abbildung 1 : Entscheidung auf dem Gebiet der Oberkiefer Resektion. (ein) das Original Gesichts-Knochen .stl-Datei wird in Blender importiert. (b) die erste Schnittebene wird in das Jochbein Läsion eingefügt. (c) die nächste Schnittebene wird gelegt. (d) wird auch die Schnittebene der alveolären Bereich gesetzt. (e) die neuesten Flugzeuge müssen vereint sein und die Exzision vollständig umgeben. (f) mithilfe eines booleschen Modifikators Bereich Maxillectomy wird von den Gesichts-Knochen abgezogen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 2 : Die Lage der Fibuladefekt Segmente Planung. (ein) die Fibuladefekt .stl-Datei wird in Blender importiert. Der distale Teil der Fibula ist erstmals im alveolären Bereich gebracht. (b) das Schneiden Flugzeug ist kopiert und mit der Fibula als übergeordnetes Element festlegen. (c) nach der Präferenz des Operateurs Planung, befindet sich die nächste Schnittebene auf die Fibula. Fibuladefekt Bereich zwischen diesen beiden Ebenen eingeklemmt ist wird das erste notwendige Fibuladefekt Segment. (d) Bestimmung die Position des nächsten eines Segments, die kopierten Fibula befindet. Die nächste Schnittebenen liegen auch nach dem Urteil des Chirurgen. (e) schließlich drei Fibuladefekt Blöcke ausgelegt sind, wie in diesem Beispiel. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 3 : Schiebe den Scheitelpunkt entlang der Kante. (ein) drei Paare von der Schnittebenen sind als übergeordnetes Element Festlegen der Fibula verbunden. (b-d) Um einen passenden Guide-Design zu erhalten, bewegt sich der Scheitelpunkt der Ebene entlang der Kante in den Bearbeitungsmodus. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 4 : Konzeption der Box für die Vorbereitung der Fibuladefekt Schnittführung machen. (ein) dieser Schnittebene wird eine entsprechende Schnittgröße Führer werden verkleinert werden. (b) die endgültige Größe der Schnittebene wird hervorgehoben. (c) das Schneiden Flugzeug wird bestimmt durch Verschieben der Knoten entlang der Kante, ähnlich wie Abbildung 3. (d) eint beide Schnittebenen durch Hinzufügen der neuen Ebene im Objektmodus. (e) schließlich die Flugzeuge werden hinzugefügt, um die gesamte Oberfläche in den Bearbeitungsmodus zu umgeben. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 5 : Macht die Fibuladefekt scherführung. (ein) Verfahren in Abbildung 4dargestellte drei Boxen dienen. (b) jede Box von der Fibula mit der Subtraktion eines booleschen Modifikators geteilt wird. (c) das Gegenteil Oberfläche jeder Schachtel ist komplett identisch mit dem Fibuladefekt Oberfläche. (d), Säulen, machen ein Cube befindet sich in der Nähe der subtrahierten Feststoffe. (e) ein Gesicht dieses Würfels wird extrudiert. (f) durch die Wiederholung dieses Extrudieren, die tragende Säule erfolgt. (g) durch das Hinzufügen von anderen Säulen, Anhänge an die subtrahierten Feststoffe bestehen. (h) die Säule und die subtrahierten Feststoffe sind vereint. (i und j) passt diese Schnittführung ganz an die Oberfläche der Fibula. Jede Kante wird die Schnittebene, die die schneiden Säge führt. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 6 : Gestaltung der Oberkiefer scherführung. (ein) die restlichen Flächen des Oberkiefers und das Jochbein sind direkt neben dem Schnittbereich bereit. (b) diese Flugzeuge sind verdickt, um zu passen, das Jochbein und Oberkiefer Knochen, mit einer erstarrenden Modifikator "in den Bearbeitungsmodus zu konstruieren. Die Kante von diesem fest wird der Knochen Säge Schnittebene. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 7 : Der Transfer-Ebene herausnehmen. (ein) jedes Fibuladefekt Segment wird getrennt mit der Kreuzung eines booleschen Modifikators. (b) ist In diesem Fall alveoläre Rekonstruktion der Jochbein Prominenz Vorrang vor. (c) jedes oberflächlichen Gesicht gesammelt und zur Vorbereitung für den Bau des Handbuchs Fixierung vereint. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 8 : Gestaltung der Fixierung Hotelführer Fibuladefekt Segmente. (ein) mit einem Messerwerkzeug, die Linien sind entworfen, um die oberflächliche Oberfläche. (b) ein kleines Fenster erfolgt durch Löschen der Scheitelpunkte und Flächen. Dieses Fenster dient der Titan plattenosteosynthese. (c) Nachdem Sie mehrere Fenster haben, ist die oberflächliche Oberfläche mit einer erstarrenden Modifikator "verdickt. (d und e) nur der Fixierung Guide wird visualisiert. An beiden Enden werden die Flügel hinzugefügt, um diese Anleitung, um die Gesichts restknochenhöhe zu beheben. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 9 : Modell Chirurgie. (ein) mit einem 3-d-Drucker, Gesichts-Knochen, fibularer Knochen und Bohrschablonen realisiert werden. (b) das Schneiden Anleitung wird untersucht, um zu der Fibula ganz fit. (c und d) sind die Fixierung Guide Fibuladefekt Segmente, die geschnitten wurden, mithilfe der Schnittführung gesetzt. Der Fixierung Guide kann vollständig auf die ausgeschnittenen Segmente passen. (e und f) mit Titanplatten und Schrauben, den Oberkiefer Fibuladefekt Segmente übertragen werden. Nach dem Entfernen des Fixierung Guide, werden zusätzliche Platten und Schrauben für eine stärkere Fixierung hinzugefügt. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Abbildung 10 : Das Modell, um den Plan zu vergleichen. Das postoperative Modell ist 3-d gescannt und im Vergleich zu den virtuellen Plan. Die Skala (Millimeter) zeigt die Abweichung Entfernung der virtuellen Plan. Die übertragene Knochen haben meist eine geringe Abweichung (grün), während Metall Fixierung Platten eine höhere Abweichung (rot). Jedoch ist die Abweichung weitgehend unter 2 mm. Dieses Bild ist anders als im Beispiel in Abbildung 9gezeigt. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

CAD/CAM Wiederaufbau gilt als Beitrag zur Verwirklichung der eine exakte Osteotomie Länge, Breite und Winkel schneiden Knochen während der Verwendung schneiden Führer^{4,5,6,7,8 ,9,10,11,12,13,14,15,16,17 ,18,19}. Die übertragenen Arrangements der Knochen gelten auch genau mit einer Fixierung Führer¹¹sein. Weil die Ordnung, Prozess, Schnittebene und Anordnung Plan bereits vor der eigentlichen Operation beschlossen, ist zeitsparende ein weiterer Vorteil^2,12,13,14.

Darüber hinaus ist eine Stärke der CAD/CAM-Technik neben diesen theoretischen Vorteilen, dass wegen der Bohrschablonen jeden Chirurgen an der gleichen Stelle auf die gleiche Weise schneiden kann somit Standardisierung der Technik. Wenn die Guides sehr genau sind, ist es möglich, dass jeder Chirurg genaue Rekonstruktionsergebnisse, anstatt mit einem frei-Hand-Ansatz, wo sind die Ergebnisse eher abhängig von der Kompetenz erhalten kann. Da diese CAD/CAM-Technik vor kurzem aufgetaucht ist, sind Berichte ähnlich wie diese paar. In den westlichen Ländern stehen kommerziellen Reiseführer; Design-Methoden sind jedoch nicht für die Öffentlichkeit zugänglich. Da diese Design-Methode neu ist, rechnen wir zu entwickeln und verbreiten sich weit in die Zukunft.

Dieser eigene CAD/CAM-Ansatz nicht immer Überlegenheit unter Beweis stellen. Ein klinisches Problem ist, dass diese Technik nutzlos, wird wenn die CT-Untersuchung-Daten erfolgt nicht dünn und fein Scheiben oder erhält man kurz vor der Operation, und der Chirurg entscheidet nicht über die Resektion Bereich schnell oder plötzlich ändert die Resektion Bereich intraoperativ.

Ein Design-Herstellung-Problem ist, dass wenn die Designer nicht genügend Erfahrung und lernen den chirurgischen Eingriff zu sehen haben, eine entsprechenden Bohrschablone Design abgerufen werden kann. Immerhin in diesem Fall kennt der Designer welche genauen Raum nicht der tatsächlichen Chirurgen machen würde, um frei von Objekten in jedem OP-Situation zu sein.

Als Kosten Problem ist ein 3-d-Drucker notwendig für einen Anfänger-Designer, Trial-and-Error-Designs, der eigentliche Führer zu materialisieren zu erstellen. Nach werdenem erfahrene Designer, ist die Materialisierung des Designs nicht mehr unverzichtbar. Zum Glück werden Computer und 3-d-Drucker billiger, immer was bedeutet können wir entwickeln und fertigen Bohrschablonen selbständig ohne auf teure Unternehmen angewiesen. Ein Nachteil ist, dass wir nicht noch 3-d Drucken die Metallplatten zur Fixierung verwendet. Kunststoff ist das wichtigste Material verwenden wir für den 3D-Druck. So müssen wir die Metallplatten vor der Operation vorab biegen. Preiswerte 3-d-Drucker, die Metalle verarbeiten können in der Zukunft zum Einsatz kommen sollen, Fixierung Platten können auch dann ausgestaltet sein und alle Verfahren werden weniger abhängig von frei-Hand-Techniken.

Fused Deposition modeling (FDM) ist eine der am häufigsten verwendeten 3-d-Drucktechnologien. 3-d-Objekte werden von thermoplastischen Polymeren durch eine Düse extrudiert gebaut. Wenn die thermoplastischen Materialien kalt werden, können Eigenspannungen Verformungen (verzerren)²⁶generieren. Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Polymilchsäure (PLA) sind die vorherrschenden Kunststoffe für thermoplastische Fasern verwendet. Petropolis Et al. ⁷ erwähnt, dass, weil ABS Unterkiefer Modelle besonders anfällig für Verformungen sind, ABS-Kunststoff weniger ideal für chirurgische Modelle im Vergleich zu PLA. ABS und PLA Kunststoff sind Gas, sterilisierbar und steif genug, als eine Vorlage²⁷dienen. Im Vergleich mit ABS, ist PLA weniger flexibel mit einer niedrigeren Schmelztemperatur. So werden PLA und eine Niedrigtemperatur-Plasma-Sterilisation Methode unter 45 ° C in einer klinischen Situation verwendet. Da der Glasübergangstemperatur der Winkel des Leistungshebels wir verwendet 60 ° C ist, haben wir nicht entweder Autoklaven Sterilisation (ca. 121 ° C) oder Äthylen Gassterilisation (ca. 60 ° C) verwendet.

Verziehen Verformung bleibt eine Möglichkeit. Jedoch überprüft frühere Berichte die Richtigkeit der FDM-bedruckte Modelle auf dem Gebiet der Gesichtschirurgie²⁸. Mehrere Artikel verwendet eine vergleichende Studie über die trockene menschliche Unterkiefer und FDM-gedruckten Replik mit gescannten CT-Daten. Diese Studien zeigten, dass handelsübliche FDM-bedruckte Modelle verfügen über eine akzeptable Genauigkeit, ähnlich den Ergebnissen der industriellen selective Laser sintering (SLS) Drucker^27,29,30. Nizam Et al. ¹ argumentiert, dass die Qualität der CT-Scan auch einer der wichtigsten Faktoren für die dimensionale Fehler, neben der rapid Prototyping-Maschine ist.

Auch wenn die genauen Führer praktisch ausgelegt sind, passen die gedruckte Führer die präoperative chirurgische Knochenmodelle manchmal nicht. Wir hielten es gibt zwei Gründe dafür.

(1) die oberflächliche knöcherne Form des Bereichs, wo der Führer befestigt werden soll, ist zu flach (vor allem Oberkiefer) angeschlossen werden. Wenn diese Oberflächen glatt und nicht uneben sind, die Führungsfläche neigt zu rutschig werden und hat eine Möglichkeit, fehlerhafte Montage, den falschen knöchernen Bereich. Um dies zu vermeiden, sollten angeschlossene Bereich breiter und breiter gestaltet werden, um den genauen knöchernen Bereich zu fangen. Zur gleichen Zeit wenn der angeschlossenen Fläche größer wird, wird Untergrabene Bereich größer, woraus sich eine größere Narbe.

(2) auf der anderen Seite, ist die chirurgische Kunststoffführung auch schwer zu passen, wenn die Form dieser Oberfläche zu uneben und kompliziert ist. Da eine raue Oberfläche mit vielen kleinen Prozessen der CAD/CAM Guides Reibungswiderstand, wenn an den Knochen befestigt induziert, übermäßig umständlich und kompliziert Führungsflächen sind auch anfällig für MIS an der falschen Stelle passen. Um diese Situationen zu vermeiden, sind Versuch und Irrtum Druck- und Modell Chirurgie vor der eigentlichen Operation notwendig. Infolgedessen wird die Auslagerung der 3D-Druck nicht empfohlen.

Schließlich, auch wenn der Führer in der Lage war, in der Chirurgie Modell passen, wenn es nicht in klinischen Situationen passt, zu berücksichtigen, eine Art Nachschlagewerk sein. Dies ist ähnlich wie bei kommerziellen Führer nicht passen. Endentscheidungen in echten Operation sollten basierend auf der Anerkennung der Okklusion und Gesichts Ästhetik durch den Chirurgen, nicht durch die Anleitung erfolgen.

Obwohl die offensichtliche Kosten scheint billiger als kommerzielle Ansätze den hauseigenen CAD/CAM-Ansatz verwenden, wird die realen Kosten, worunter der Chirurg ehrenamtliche Arbeit und die Zeit für Gestaltung und Druck, immer unterschätzt oder vernachlässigt. Auch wenn kommerzielle Führer billiger geworden, hat dieser internen Ansatz noch einen einzigartigen Vorteil, nämlich dass Chirurgen können direkt und unkompliziert Trial-and-Error-Rekonstruktionen in einer virtuellen Simulation durchführen und die Lage-Beziehung zwischen erkennen die Gesichts-Knochen und Fibuladefekt Segmente.

Das Design der Reiseführer beschränkt sich auf hartes Gewebe wie Knochen in diesem Bericht. Jedoch können Bohrschablonen für weiches Gewebe schneiden und wie Fett oder Muskeln Gewebe Befestigung ausgelegt werden. Führungen gelten in Praxen zum Zwecke der Ausführung 3-d-strukturelle Rekonstruktion mit weichem Gewebe anwendbar. Fixierung-Führer werden bald für Rekonstruktionen der Brust nach Krebs ablativen Chirurgie in eine optimale Neugestaltung der übertragenen Fettgewebe aus dem Bauch, die Brust ausgelegt werden.

Abschließend mit einem eigenen Ansatz, können CAD/CAM Bohrschablonen entworfen und gedruckt in einem Krankenhaus. Neben der Verwendung einer genauen Rekonstruktion von CAD/CAM, können diese Techniken auch von Chirurgen verwendet werden, die außerhalb der Regionen Leben wo kommerzielle Führungen zur Verfügung stehen. Diese Technik ist eine Option für Oberkiefer Rekonstruktionen.

Die Autoren haben nichts zu verzollen.

Diese Arbeit wurde teilweise von JSPS KAKENHI Grant Nummer JP17K11914 unterstützt.