هنا، نقدم بروتوكول اثبات الطباعة ثلاثية الأبعاد في بناء غرسات تحفيز الدماغ العميق.
وقد تم تطبيق الطباعة ثلاثية الأبعاد على نطاق واسع في المجال الطبي منذ الثمانينات، وخاصة في الجراحة، مثل المحاكاة قبل الجراحة، والتعلم التشريحي والتدريب الجراحي. وهذا يثير إمكانية استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لبناء زرع جراحة الأعصاب. استغرق أعمالنا السابقة بناء حلقة حفرة لدغ كمثال، ووصف عملية استخدام برامج مثل تصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD)، برو / مهندس (برو / E) وطابعة 3D لبناء المنتجات المادية. وهذا هو، مطلوب ما مجموعه ثلاث خطوات، ورسم صورة 2D، وبناء صورة 3D من حلقة حفرة لدغ، واستخدام طابعة 3D لطباعة النموذج المادي من حلقة حفرة لدغ. هذا البروتوكول يبين أن حلقة حفرة لدغ مصنوعة من ألياف الكربون يمكن أن تكون مصبوب بسرعة وبدقة عن طريق الطباعة 3D. وأشارت إلى أنه يمكن استخدام كل من برامج CAD وPro/E لبناء حلقة حفرة الحفر ة من خلال التكامل مع بيانات التصوير السريري ومواصلة تطبيق الطباعة ثلاثية الأبعاد لجعل المواد الاستهلاكية الفردية.
وقد تم تطبيق الطباعة ثلاثية الأبعاد في المجال الطبي منذ الثمانينات، وخاصة في الجراحة لمحاكاة ما قبل الجراحة، والتعلم التشريحي والتدريب الجراحي1. على سبيل المثال، في العمليات الدماغية الوعائية، يمكن إجراء محاكاة ما قبل الجراحة باستخدام نماذج الأوعية الدموية المطبوعة ثلاثية الأبعاد2. مع تطوير الطباعة ثلاثية الأبعاد، يمكن محاكاة نسيج ودرجة الحرارة والهيكل والوزن من الأوعية الدموية الدماغية إلى أقصى حد من السيناريوهات السريرية. يمكن للمتدربين إجراء العمليات الجراحية مثل القطع ولقط على هذه النماذج. هذا التدريب مهم جدا للجراحين3،4،5. حاليا، بقع التيتانيوم التي شكلتها الطباعة 3D أيضا تدريجيا تم تطبيق6، منذ الأطراف الاصطناعية الجمجمة التي وضعتها الطباعة 3D بعد التصوير وإعادة الإعمار هي مطابقة للغاية. ومع ذلك، فإن تطوير وتطبيق الطباعة ثلاثية الأبعاد في جراحة الأعصاب لا تزال محدودة.
وقد استخدمت على نطاق واسع حلقة حفرة لدغ، كجزء من جهاز تثبيت الرصاص، في تحفيز الدماغ العميق (DBS)7،8،9،10. ومع ذلك، يتم إجراء حلقات حفرة لدغ الحالية من قبل الشركات المصنعة للجهاز الطبي وفقا للمواصفات والأبعاد الموحدة. هذا الحلقة ثقب لدغ القياسية ليست دائما مناسبة لجميع الظروف، مثل تشوه الجمجمة وضمور فروة الرأس. قد يزيد من عدم اليقين في التشغيل ويقلل من اللاكوراسي. ظهور الطباعة ثلاثية الأبعاد يجعل من الممكن تطوير حلقات حفرة حفرة فردية للمرضى في السيناريوهات السريرية5. في الوقت نفسه، حلقة حفرة لدغ، والتي ليس من السهل الحصول عليها، لا يؤدي إلى مظاهرة واسعة قبل الجراحة والتدريب الجراحي1.
لمعالجة المشاكل المذكورة أعلاه، اقترحنا لبناء حلقة حفرة حفرة مع الطباعة 3D. وصفت دراسة سابقة في مختبرنا حلقة حفرة حفرة مبتكرة لDBS11. في هذه الدراسة، سيتم اعتبار هذا الحلقة حفرة حفرة مبتكرة كمثال ممتاز لعرض عملية الإنتاج التفصيلية. ولذلك، فإن الغرض من هذه الدراسة هو توفير عملية النمذجة وعملية تقنية مفصلة لبناء حلقة حفرة حفرة صلبة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد.
وأظهرت هذه النتائج أن البرمجيات المستخدمة كانت عملية لبناء نماذج 3D من حلقات حفرة لدغ(الشكل 1 والشكل 2)،ويمكن استخدام الطباعة 3D لبناء نماذج صلبة مع مواد معينة(الشكل 4). من حيث حجم النموذج الصلب، كان هناك خطأ مطلق من 0 إلى 0.59 ملم تحدد من خلال القي…
The authors have nothing to disclose.
ويدعم هذا العمل من خلال منح من صندوق العلوم الطبيعية في مقاطعة قوانغدونغ (رقم 2017A030313597) والجامعة الطبية الجنوبية (رقم. LX2016N006, No. KJ20161102).
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 |