Технология 3D печати сочинение пример

ООО "Сочинения-Про"

Ежедневно 8:00–20:00

Санкт-Петербург

Ленинский проспект, 140Ж

magbo system

Сочинение на тему Технология 3D печати

Введение

С быстрым появлением технологии 3D-печати, хирурги недавно начали применять это почти во всех областях ортопедической хирургии травмы. Компьютерная томография или магнитно-резонансные изображения пациентов с травмами могут быть использованы для создания захватываемых объектов из трехмерных реконструированных изображений. Тем самым могут быть созданы конкретные анатомические модели пациента. Они повышают осведомленность хирургов о точной патологоанатомии своих пациентов, касающейся травмированных костей и мягких тканей, а также нормальных областей, и, следовательно, помогают в точном предоперационном планировании. Трехмерная печатная аппаратура для конкретного пациента может помочь в достижении точного расположения имплантатов и улучшении результатов хирургического вмешательства. Самое главное, что могут быть изготовлены индивидуальные имплантаты в соответствии с анатомией человека. Роль 3D-печати не ограничивается операционным театром, поскольку она также может помочь в изготовлении более индивидуальных ортезов и протезов.

3D-печать преобразует компьютерное 3D-изображение в физическую модель. Создание 3D-модели основано на данных формата 3D DICOM (цифровые изображения и коммуникации в медицине), полученных с помощью КТ или МРТ. Его необходимо преобразовать в формат файла, который может быть распознан 3D-принтером. Таким образом, файл DICOM загружается в программу (например, Mimics из Materialize для Windows, Osirix (свободно открытый исходный код) для Mac), которая обеспечивает трехмерное восстановление изображения. Затем он экспортируется в формате файла (стереолитография [STL]), что делает его читаемым с помощью программного обеспечения (САПР), которое используется для проектирования трехмерных объектов. Дефекты или ошибки в файле STL исправляются перед экспортом на 3D-принтер. 3D-принтеры «аддитивно производят» или создают объекты слой за слоем. Старые методы производства включали вычитание слоев из сырья, но 3D-печать работает посредством «аддитивного производства», при котором сырье «добавляется» слой за слоем заранее определенным образом, тем самым получая точную трехмерную структуру. В промышленных принтерах используются лазеры для точного спекания гранулированных материалов, таких как металлические или пластиковые порошки. По завершении каждого слоя принтер добавляет новый слой неиспользованного порошка поверх предыдущего, и цикл продолжается, пока не будет создана вся модель. Эти принтеры имеют высокую скорость печати, могут перерабатывать неиспользованный порошок и могут использовать более прочные материалы с более высокой температурой плавления, такие как титан. Слои соединяются, и создается окончательная форма. Можно создавать уникальные специфичные для пациента материалы с меньшими затратами, чем обычное производство имплантатов. 3D-печать может сделать любую сложную форму, а сплошные и пористые секции могут быть объединены для обеспечения оптимальной прочности и производительности.

Хотя изначально продукты 3DP использовались для сложных случаев, в настоящее время они становятся обычным явлением и, вероятно, окажут значительное влияние на все наши практики в ближайшие годы, поскольку, как было установлено, они предлагают несколько дополнительных преимуществ. , Они могут помочь в обучении начинающих хирургов в сложных хирургических областях, таких как травма таза и вертлужной впадины. При необходимости модель может быть стерилизована и проверена во время операции. [6,9,10] Предоперационный просмотр 3D-модели позволяет хирургу предвидеть интраоперационные трудности. выбрать оптимальный хирургический подход, спланировать размещение имплантата, визуализировать траекторию винта и т. д. и получить доступ к специальному оборудованию. Наконец, это может также помочь в оценке восстановления индивидуальной анатомии после операции. В некоторых случаях это может помочь в постановке точного анатомического диагноза, где это не очевидно, и в планировании последующего лечения. 3D-печать индивидуальных каркасов искусственного хряща и 3D-биопечать – некоторые области растущего интереса. Трехмерная (3D) печать, также называемая «аддитивным производством» и «быстрым прототипированием», рассматривается как «вторая промышленная революция», и это, по-видимому, особенно верно для ортопедической хирургии травм. [1-10] В этой статье мы Мы рассмотрели литературу по применению 3D-печати при ортопедической травме, уделяя особое внимание травмам конечностей и травмам таза, в частности, тем, что другие области, такие как позвоночник и вертлужная впадина, освещались в других статьях этого номера.

Методы

Был проведен поиск литературы для извлечения всех работ, связанных с приложениями для 3D-печати в области ортопедии и смежных наук, в базах данных Pubmed и SCOPUS; используя подходящие ключевые слова и логические операторы («3D-печать» ИЛИ «3-мерная печать» ИЛИ «3D-печать» ИЛИ «Аддитивное производство» ИЛИ «Быстрое создание прототипов») И («Ортопедия» ИЛИ «Ортопедия»). AND («Травма» или «Травма») в июне 2018 года. Была также предпринята попытка поиска в Web of Science, Кокрановском центральном регистре контролируемых испытаний и Кокрановской базе данных систематических обзоров (Кокрановская библиотека). Стратегия поиска была показана в Таблице 1. Названия и рефераты этих статей были рассмотрены, а дубликаты и документы, не относящиеся к ортопедической травме, были вручную исключены. Мы также просмотрели справочные списки статей для получения более релевантной литературы. затем рассматривается для качественного синтеза. Не было установлено никаких ограничений на период времени или уровень доказательств, так как 3D-печать в ортопедии является относительно недавней, а имеющиеся данные в основном ограничиваются исследованиями низкого уровня.

Результаты

В результате поиска в «Публимеде» было найдено 144 статьи, а в результате поиска в SCOPUS было найдено 94 статьи. При дополнительном поиске не было выявлено более релевантных документов. После исключения дубликатов и не связанных между собой документов, а также при просмотре названий и тезисов 59 документов были рассмотрены для рассмотрения.

Обсуждение

3D печать все чаще используется несколькими авторами в области ортопедической травмы в течение последних двух десятилетий. В 1997 году Kacl et al. обнаружили, что быстрое прототипирование может быть полезным для обучения и хирургического планирования. В его статье не выявлено различий между стереолитографией и трехмерными реформациями на рабочих местах в лечении внутрисуставных переломов пяточной кости. [11] Браун и др. В 2003 году сообщили, что 3-D печать помогла в хирургическом планировании и в уменьшении воздействия радиации в 117 сложных хирургических случаях. [12] Guarino et al. В 2007 году сообщили о лечении 10 пациентов со сколиозом у детей и 3 пациентов со сложным переломом таза и пришли к выводу, что 3-D печать повысила точность размещения ножек и винтов таза и, следовательно, снизила риск ятрогенной нервно-сосудистой травмы. 13] В последнее десятилетие применение технологии 3D-печати в ортопедической травме стало очень быстрым распространением, и теперь оно охватывает почти все анатомические области.

акромиального

Beliën и др. использовали 3D-модель и дистальную ключичную пластинку реконструкции для лечения переломов os acromiale и acromion. Первоначально была напечатана трехмерная модель акромиона, а затем была предварительно согнута пластина, чтобы соответствовать точным изгибам и форме акромиона. Они проверили эту технику и представили свои отчеты о пяти пациентах, трех с акромиалозными осами и двух с акромиальными переломами Пациенты оценивались с использованием показателей Константа-Мёрли и DASH. Перелом или несращивание заживали во всех случаях. Если операция была выполнена до того, как произошло дополнительное повреждение (такое как синдром соударения), они увидели, что боль пациента полностью исчезла. Хирург мог подготовить всю операцию заранее, что сократило продолжительность операции. Модель также может использоваться для информирования пациента и хирургической бригады о планируемой операции. [A]

ключицы

Jeong et al. разработал минимально инвазивную технику покрытия для переломов ключицы среднего вала с использованием интрамедуллярного непрямого сокращения и сгибающих пластин, изготовленных с использованием 3D-печатных моделей. Этот метод позволил легко уменьшить перелом благодаря точным сгибающим пластинкам и минимальному повреждению мягких тканей. [1] Kim et al. также использовала 3D-модель ключицы с печатным изображением для предоперационного планирования и в качестве интраоперационного инструмента для минимально инвазивного посева оскольчатых смещенных переломов среднего вала. В этом методе была сделана компьютерная томография обеих ключиц в случаях одностороннего оскольчатого перелома ключицы смещенного среднего вала. Затем обе ключицы были напечатаны на 3D-принтере для получения моделей ключицы реального размера. Неповрежденная ключица была напечатана в 3D на противоположной боковой модели, используя технику зеркального отображения, чтобы создать точную копию переломанной боковой ключицы. 3D-напечатанная переломанная ключичная модель помогла хирургу наблюдать и манипулировать точной анатомической копией сломанной кости, чтобы помочь в уменьшение переломов перед операцией. 3D-печатная модель неповрежденной ключицы использовалась в качестве шаблона для выбора предварительно обработанной фиксирующей пластины, которая наилучшим образом подходила для модели. Пластина была вставлена ​​через небольшие разрезы и зафиксирована фиксирующими винтами без воздействия на место перелома. Семь раздробленных переломов ключицы, обработанных таким образом, добились хорошего сращения кости. Авторы приходят к выводу, что эта процедура была подходящей для одностороннего раздробленного перелома ключицы смещенного среднего вала, когда достижение анатомического сокращения с помощью техники открытого восстановления казалось трудным.

Дистальная плечевая кость

Пластины для остеосинтеза с 3D-печатью были использованы для лечения переломов межмыщелкового плечевого сустава. Тринадцать пациентов с переломами межмыщелкового плечевого сустава были рандомизированы для открытого сокращения и внутренней фиксации с помощью обычных пластинок (n = 7) или пластинок с 3D-печатью (n = 6). с марта по октябрь 2014 года. Обе группы сравнивались по времени работы и функции локтя при минимальном периоде наблюдения 6 месяцев. Все случаи наблюдались в среднем в течение 10,6 месяцев (диапазон: 6–13 месяцев). Группа 3D-печати имела значительно меньшее среднее время работы (70,6-12,1 мин), чем группа обычных пластин (92,3-17,4 мин). В последнем периоде наблюдения не было выявлено существенных различий между группами по количеству пациентов с хорошей или отличной функцией локтя, хотя в группе 3D-печати наблюдалась несколько более высокая оценка хороших или отличных оценок (83,1%) по сравнению с обычная группа (71,4%). Изготовленные на заказ 3D-пластины для остеосинтеза являются безопасными и эффективными для лечения межмыщелковых переломов плечевой кости и значительно сокращают время операции.

Изучить выполнимость и точность нового навигационного шаблона для остеотомии при cubitus varus, основанного на дизайне компьютерного помощника и технологии 3D-печати. Были собраны предоперационные КТ-изображения 15 детей с varitus cubitus с июня 2015 года по июнь 2016 года. Согласно приведенным выше данным, индивидуальный шаблон навигации остеотомии, соответствующий дистальной плечевой кости, был разработан программным обеспечением и напечатан на 3D-принтере. Точная остеотомия была выполнена с помощью ассистента навигационного шаблона в операции. Внутренняя фиксация участка остеотомии была выполнена с помощью 2 проводов Киршнера. После операции был применен пластырь с длинной рукой с сгибанием локтя 20 °. Все пациенты прошли рентгенологическое и клиническое обследование перед операцией и при последующем осмотре. Во время операции шаблон навигации с индивидуальным дизайном технологии 3D-печати соответствовал костным маркерам дистальной плечевой кости. Точная и простая остеотомия проводилась вдоль резецированной поверхности шаблона навигации. Ни в одном из случаев не потребовалось каких-либо ревизионных операций или не было жалоб на косметический вид. Среднее время объединения составляло 6,7 недели (от 6 до 8 недель). Двенадцать пациентов получили отличный результат, а 2 – хороший результат в соответствии с критериями, описанными Bellemore. Не было случаев осложнений инфекции, паралича локтевого нерва или ригидности суставов. С помощью технологии 3D-печати может быть реализована точная остеотомия при varitus cubitus varus с помощью индивидуального шаблона навигации. Эта технология позволяет восстановить нормальную анатомическую структуру локтевого сустава в наибольшей степени. Это достойно популяризации и применения. [13] конец

Проксимальная плечевая кость

Вы и др. лечили шестьдесят шесть пациентов в возрасте от 61 до 76 лет с осложненными переломами проксимального отдела плечевой кости, которые были случайным образом распределены на две группы – 34 пациента в тестовой группе и 32 пациента в контрольной группе. В тестовой группе 3D-печать использовалась для построения трехмерной модели разрушения с использованием данных, полученных с помощью тонкослойной компьютерной томографии и обработанных программным обеспечением Mimics. Это помогло в подтверждении диагноза, разработке индивидуального операционного плана, моделировании хирургических процедур и выполнении операции, как и планировалось. В контрольной группе для предоперационного планирования применялась только тонкослойная компьютерная томография. Сравнивались продолжительность операции, кровопотеря, использование рентгеноскопии и время до объединения. Также сравнивались длины винтов, запланированные до операции и фактически измеренные во время операции. Трехмерная модель была в состоянии обеспечить 360-градусный визуальный дисплей и пальпаторное ощущение направления и тяжести вывиха перелома, что помогло в точной предоперационной диагностике, хирургическом планировании и дизайне, измерении имплантата, предварительном выборе соответствующей анатомической фиксирующей пластины и симуляции хирургического исхода. По сравнению с контрольной группой наблюдалась меньшая продолжительность операции, меньшая кровопотеря и меньшее количество рентгеноскопии (P <0,05).

Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы

    Поделиться сочинением
    Ещё сочинения
    Нет времени делать работу? Закажите!

    Отправляя форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и обработкой ваших персональных данных.