The use of additive technologies in maxillofacial reconstructive medicine
Streszczenie
Technologie przyrostowe additive technologies (potocznie zwane drukiem 3D) ze względu na wysokie koszty nie są szeroko wykorzystywane w krajowej medycynie regeneracyjnej. Jako inne powody podawane są: brak potrzeby ich stosowania, obawy lekarzy przed korzystaniem z tej metody, brak szkoleń oraz rzetelnych źródeł wiedzy. Wysoki koszt procedury wynika z cen urządzeń, odpowiedniego oprogramowania komputerowego pozwalającego na obróbkę danych pochodzących ze zdjęć z TK czy MRI oraz konieczności usunięcia artefaktów. W przeciwieństwie do dotychczasowych metod, gdzie obiekty były wytwarzane poprzez subtrakcję materiału lub zmianę jego kształtu podczas przeróbki plastycznej, w każdej z technik należących do technologii przyrostowych, obiekty uzyskuje się wskutek dołączania materiału. W zależności od wykorzystanej technologii materiał łączony jest warstwa po warstwie, bazując na kolejnych przekrojach modelu 3D, tam gdzie zachodzi taka potrzeba, dając finalnie pożądany kształt przestrzenny. Gotowe obiekty mogą zostać wykorzystane do celów diagnostycznych (np. określenia zasięgu zmian nowotworowych, pourazowych), zaplanowania zabiegu (możliwość przestrzennego zobrazowania gotowego implantu, struktur otaczających, symulacji dostępu operacyjnego i procedury zabiegowej), a także wytworzenia implantów przydatnych w rekonstrukcji chorobowo bądź urazowo zniszczonych elementów szkieletu. Celem niniejszej pracy było przedstawienie możliwości zastosowania powyższej metody w medycynie rekonstrukcyjnej twarzoczaszki.
Słowa kluczowe: technologie przyrostowe, medycyna rekonstrukcyjna, twarzoczaszka, rekonstrukcja oczodołu, rekonstrukcja żuchwy, stomatologia
Abstract
The additive technologies (commonly called as 3D printing) due to the high costs are not widely used in the national regenerative medicine. As the other reasons are mentioned: no need to apply them, fear of doctors from using this method, lack of training as well as reliable sources of knowledge. The high cost of the procedure results from the prices of equipment, appropriate computer software which allows for processing data derived from images with CT or MRI and finally the need of artifacts removing. In contrast to previous methods, where the objects are produced by subtraction of material or change its shape during plastic forming, each of the techniques belonging to the additive technology, obtained objects are the result of attaching material. Depending on the technology, used material is connected layer by layer, based on sequential sections of the 3D model, where necessary, to give finally the desired three-dimensional shape. Generated objects can be used for diagnostic purposes (eg. determination of the extent of tumor or injury), planning the surgery (possibility of the dimensional visualization of the final implant and surrounding structures, simulation of surgical approach and surgical procedures) as well as produce implants useful in the reconstruction of pathologically or traumatically destroyed skeleton’ elements. The aim of this study was to present the applicability of this method in craniofacial reconstructive medicine.
Key words: additive technologies, reconstructive medicine, maxillofacial skeleton, orbital reconstruction, mandible reconstruction, dentistry
Czytaj całość: Inżynier i Fizyk Medyczny 4(6), 2015
Kacper Bębenek1, Anna Błaszczyk1, Jan Kiryk1, Dawid Kotowski1, Katarzyna Kowalska1, Tomasz Szczygielski1, Andrzej Pawlak2, Patrycja Szymczyk2, Maciej Dobrzyński3, Zbigniew Rybak4
1 Studenckie Koło Naukowe Stomatologii Eksperymentalnej i Badania Biomateriałów, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu, ul. Poniatowskiego 2, 50-236 Wrocław
2 Zakład Mechatroniki, Automatyzacji i Organizacji Produkcji, Politechnika Wrocławska, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław
3 Katedra i Zakład Stomatologii Zachowawczej i Dziecięcej, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu, ul. Krakowska 26, 50-425 Wrocław, tel. +48 71 784 03 78, e-mail: maciejdobrzynski@op.pl
4 Zakład Chirurgii Eksperymentalnej i Badania Biomateriałów, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu, ul. Poniatowskiego 2, 50-236 Wrocław