Application de l'impression 3D dans la construction de Burr Hole Ring pour les implants de stimulation cérébrale profonde
Summary
Ici, nous présentons un protocole pour démontrer l’impression 3D dans la construction d’implants de stimulation cérébrale profonde.
Abstract
L’impression 3D a été largement appliquée dans le domaine médical depuis les années 1980, en particulier en chirurgie, comme la simulation préopératoire, l’apprentissage anatomique et la formation chirurgicale. Cela soulève la possibilité d’utiliser l’impression 3D pour construire un implant neurochirurgical. Nos travaux précédents ont pris la construction de l’anneau de trou de bavure comme exemple, décrit le processus d’utilisation de logiciels comme la conception assistée par ordinateur (CAD), Pro/Engineer (Pro/E) et l’imprimante 3D pour construire des produits physiques. C’est-à-dire, un total de trois étapes sont nécessaires, le dessin de l’image 2D, la construction de l’image 3D de l’anneau de trou de bavure, et à l’aide d’une imprimante 3D pour imprimer le modèle physique de l’anneau de trou de bavure. Ce protocole montre que l’anneau de trou de bavure fait de fibre de carbone peut être rapidement et avec précision moulé par l’impression 3D. Il a indiqué que les logiciels CAO et Pro/E peuvent être utilisés pour construire l’anneau de trou de bavure en s’intégrant aux données d’imagerie clinique et en appliquant davantage l’impression 3D pour fabriquer les consommables individuels.
Introduction
L’impression 3D a été appliquée dans le domaine médical depuis les années 1980, en particulier en chirurgie pour la simulation préopératoire, l’apprentissage anatomique et la formation chirurgicale1. Par exemple, dans les opérations cérébrovasculaires, la simulation préopératoire peut être effectuée à l’aide de modèles vasculaires imprimés en 3D2. Avec le développement de l’impression 3D, la texture, la température, la structure et le poids des vaisseaux sanguins cérébraux peuvent être simulés dans la plus grande mesure des scénarios cliniques. Les stagiaires peuvent effectuer des opérations chirurgicales telles que la coupe et le serrage de ces modèles. Cette formation est très importante pour les chirurgiens3,4,5. Actuellement, les patchs de titane formés par l’impression 3D ont également été progressivement appliqués6, puisque les prothèses de crâne développées par l’impression 3D après l’imagerie et la reconstruction sont très conformal. Cependant, le développement et l’application de l’impression 3D en neurochirurgie est encore limité.
L’anneau de trou de bavure, en tant qu’élément du dispositif de fixation de fil, a été employé couramment dans la stimulation profonde de cerveau (DBS)7,8,9,10. Cependant, les anneaux actuels de trou de burr sont faits par des fabricants de dispositifs médicaux selon les spécifications et les dimensions unifiées. Cet anneau standard de trou de bavure n’est pas toujours approprié pour toutes les conditions, telles que la malformation de crâne et l’atrophie de cuir chevelu. Il peut augmenter les incertitudes de fonctionnement et de réduire l’acurracy. L’émergence de l’impression 3D permet de développer des anneaux de trou de bavureindividualisé pour les patients dans les scénarios cliniques5. Dans le même temps, l’anneau de trou de bavure, qui n’est pas facile à obtenir, n’est pas propice à la démonstration préopératoire étendue et à la formation chirurgicale1.
Pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus, nous avons proposé de construire un anneau de trou de bavure avec impression 3D. Une étude précédente dans notre laboratoire a décrit un anneau innovateur de trou de bavure pour DBS11. Dans cette étude, cet anneau innovant de trou de bavure sera considéré comme un excellent exemple pour montrer le processus détaillé de production. Par conséquent, le but de cette étude est de fournir un processus de modélisation et un processus technique détaillé de la construction d’un anneau de trou de bavure solide en utilisant l’impression 3D.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ces résultats ont montré que le logiciel utilisé était réalisable pour construire des modèles 3D d’anneaux de trou de bavures(figure 1 et figure 2), et l’impression 3D peut être utilisée pour construire des modèles solides avec des matériaux désignés (Figure 4). En ce qui concerne la taille du modèle solide, il y a eu une erreur absolue de 0 à 0,59 mm déterminée par la mesure faite par les étriers Vernier (<strong c…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ces travaux sont soutenus par des subventions du Fonds des sciences naturelles de la province du Guangdong (No. 2017A030313597) et de l’Université de médecine du Sud (No. LX2016N006, No. KJ20161102).
Materials
| Adobe Photoshop Version 14.0 | Adobe System，US | _ | Only available with a paid subscription. |
| Allcct 3D printer | Allcct technology co., LTD, WuHan, China | 201807A794124CN | |
| Allcct_YinKe_V1.1 | Allcct technology co., LTD, WuHan, China | The software is provided by the 3D printer manufacturer and there is no Catalog number associated with it | |
| AutoCAD 2004 | Autodesk co., LTD，US | 666-12345678 | Software for 2D models |
| Carbon Fibre | Allcct technology co., LTD, WuHan, China | PLA175Ø5181Ø3ØB | The material is provided by the 3D printer manufacturer |
| Netfabb Studio Basic 4.9 | Autodesk co., LTD，US | – | The software is provided by a 3D printer manufacturer and is open to access |
| Pro/E 2001 | Parametric Technology Corporation, PTC, US | _ | Software for 3D models; Only available with a paid subscription. |
| Vernier caliper | Beijing Blue Light Machinery Electricity Instrument Co,. LTD, China | GB/T 1214.1-1996 |
References
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