Rapid prototyping of craniofacial structures
Fecha
2008-12-01
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Editor
Universidad EAFIT
Resumen
Descripción
This article presents a description of the Rapid Prototyping (RP) technology applied to medicine, specifically to craniofacial problems, with which solid 3D models can be manufactured by adding material. In turn, an application is described from the simulation of a surgery to insert four mandibular implants, which constitute the basis of a fixed prosthesis supported by implants. The simulation of the surgical procedure began with the obtaining of the mandibular geometry from the processing of biomedical images, coming from a Computerized Axial Tomography (CT) of an adult woman, totally edentulous. This process was carried out using the GIB Points 3D software, developed within this work. With the software a text file was obtained with the cloud of 3D points of the jaw that was subsequently exported to ProEngineer Wildfire 3.0, from which a file was generated in standard STL format, compatible with most RP machines. The technology used for 3D printing was that of "deposition of molten wire" or Fused Deposition Modeling (FDM). It was possible to obtain a plastic model of a jaw, of great anatomical and dimensional quality, using technology available in Colombia. In addition, the surgical procedure for the installation of four implants was successfully simulated using the tools that would be used in the actual surgery. In general, the methodology implemented can be used for surgical planning and thus avoid trial and error procedures that may put the patient's health at risk. Also as a communication tool to explain to the patient the surgical procedures that will be submitted. In addition, it can be used for teaching purposes for the training of students, making learning processes more effective in the clinical setting that in turn would result in better results for patients.
Este artículo presenta una descripción de la tecnología de Prototipaje Rápido o Rapid Prototyping (RP) aplicada a la medicina, específicamente a problemas craneofaciales, con la cual se pueden fabricar modelos sólidos 3D por adición de material. A su vez se describe una aplicación a partir de la simulación de una cirugía para insertar cuatro implantes mandibulares, los cuales constituyen la base de una prótesis fija soportada por implantes. La simulación del procedimiento quirúrgico comenzó con la obtención de la geometría mandibular a partir del procesamiento de imágenes biomédicas, provenientes de una Tomografia Axial Computarizada (TAC) de una mujer adulta, totalmente edéntula. Dicho proceso se realizó utilizando el software GIB Points 3D, desarrollado dentro del presente trabajo. Con el software se obtuvo un archivo de texto con la nube de puntos 3D de la mandíbula que posteriormente fue exportado a ProEngineer Wildfire 3.0, desde el cual se generó un archivo en formato estándar STL, compatible con la mayoría de máquinas RP. La tecnología usada para la impresión 3D, fue la de “deposición de hilo fundido” o Fused Deposition Modeling (FDM). Se logró obtener un modelo plástico de una mandíbula, de gran calidad anatómica y dimensional, utilizando tecnología disponible enColombia. Además, se simuló con éxito el procedimiento quirúrgico para lainstalación de cuatro implantes utilizando las herramientas que se usarían enla cirugía real. En general, la metodología implementada puede ser utilizadapara la planificación quirúrgica y así evitar procedimientos de ensayo y errorque puedan poner en riesgo la salud del paciente. También como herramientade comunicación para explicarle al paciente los procedimientos quirúrgicos aque será sometido. Además, puede ser usado con fines docentes para el entrenamientode estudiantes, haciendo más efectivos los procesos de aprendizajeen el ámbito clínico que a su vez traería como consecuencia mejores resultadospara los pacientes.
Este artículo presenta una descripción de la tecnología de Prototipaje Rápido o Rapid Prototyping (RP) aplicada a la medicina, específicamente a problemas craneofaciales, con la cual se pueden fabricar modelos sólidos 3D por adición de material. A su vez se describe una aplicación a partir de la simulación de una cirugía para insertar cuatro implantes mandibulares, los cuales constituyen la base de una prótesis fija soportada por implantes. La simulación del procedimiento quirúrgico comenzó con la obtención de la geometría mandibular a partir del procesamiento de imágenes biomédicas, provenientes de una Tomografia Axial Computarizada (TAC) de una mujer adulta, totalmente edéntula. Dicho proceso se realizó utilizando el software GIB Points 3D, desarrollado dentro del presente trabajo. Con el software se obtuvo un archivo de texto con la nube de puntos 3D de la mandíbula que posteriormente fue exportado a ProEngineer Wildfire 3.0, desde el cual se generó un archivo en formato estándar STL, compatible con la mayoría de máquinas RP. La tecnología usada para la impresión 3D, fue la de “deposición de hilo fundido” o Fused Deposition Modeling (FDM). Se logró obtener un modelo plástico de una mandíbula, de gran calidad anatómica y dimensional, utilizando tecnología disponible enColombia. Además, se simuló con éxito el procedimiento quirúrgico para lainstalación de cuatro implantes utilizando las herramientas que se usarían enla cirugía real. En general, la metodología implementada puede ser utilizadapara la planificación quirúrgica y así evitar procedimientos de ensayo y errorque puedan poner en riesgo la salud del paciente. También como herramientade comunicación para explicarle al paciente los procedimientos quirúrgicos aque será sometido. Además, puede ser usado con fines docentes para el entrenamientode estudiantes, haciendo más efectivos los procesos de aprendizajeen el ámbito clínico que a su vez traería como consecuencia mejores resultadospara los pacientes.