Wykorzystanie skanowania 3D do druku 3D w rekonstrukcji mikrotii

Mikrocja to wrodzona wada rozwojowa polegająca na niedorozwoju małżowiny usznej (ucha zewnętrznego). Tradycyjne leczenie często polega na zszyciu wielu fragmentów chrząstki żebrowej w celu uformowania ucha, jednak jest to skomplikowany zabieg chirurgiczny, ponieważ każdy pacjent jest wyjątkowy, a kształt ucha u poszczególnych osób znacznie się różni.

Odtworzenie wszystkich złożonych i subtelnych cech strukturalnych naturalnego ucha w trójwymiarze stanowi wyzwanie dla rekonstrukcji ucha. Oddział Chirurgii Oparzeń i Chirurgii Plastycznej Szpitala Ludowego w Guigang wprowadził technologię precyzyjnej digitalizacji 3D w celu poprawy efektu obustronnej symetrii po rekonstrukcji ucha, wykorzystując obiektywną i dokładną metodę cyfrowego pozycjonowania ucha oraz specjalną metodę projektowania stentów.

Tradycyjne metody leczenia mikrotia

Wyzwania

Złożona budowa ucha

W uszach występuje wiele drobnych struktur, co utrudnia ich rzeźbienie. Wymaga to od operatora nie tylko umiejętności w zakresie chirurgii plastycznej i rekonstrukcji, ale także doskonałych umiejętności rzeźbiarskich oraz wysokiego poziomu estetycznego.

Różne rodzaje mikrotia

Trudności z wyborem obiektu odniesienia

Ogólnie rzecz biorąc, naturalne ucho po stronie zdrowej stanowi idealny obiekt odniesienia do rekonstrukcji kształtu ucha u pacjentów z mikrotia. Jednak nawet gdy obiekt odniesienia jest dostępny, lekarz nadal musi w wyobraźni odtworzyć ucho w trzech wymiarach, a wyobrażenie sobie rekonstrukcji kształtu drugiej strony ucha wymaga od lekarza bardzo wysokiego poziomu wyobraźni przestrzennej.

Rozwiązanie cyfrowe 3D

W związku z tym lekarze z Oddziału Chirurgii Oparzeń i Chirurgii Plastycznej Szpitala Ludowego w Guigang wykorzystali wielofunkcyjny ręczny skaner 3DShining 3D EinScan Pro HD, aby bezkontaktowo i szybko uzyskać dane 3D naturalnego ucha pacjenta po stronie zdrowej.

Najwyższa dokładność skanera EinScan Pro HD może sięgać nawet 0,04 mm, a minimalna odległość między punktami wynosi 0,2 mm, co pozwala na bardzo szczegółowe odtworzenie trójwymiarowego kształtu zdrowego ucha pacjenta oraz uzyskanie po obróbce czystego modelu STL. Cała procedura trwała zaledwie kilka minut.

Model cyfrowy i proces rekonstrukcji

W oparciu o precyzyjny model 3D zdrowego ucha pacjenta, uzyskany za pomocą skanera 3D, naukowcy z Centrum Badań Klinicznych nad Medycyną Cyfrową i Drukiem 3D w Guangxi zrekonstruowali dane 3D zdrowego ucha poprzez wygładzenie i wypełnienie ubytków, tworząc zamkniętą i czystą siatkę, którą następnie odzwierciedlono jako strukturę 3D ucha po stronie dotkniętej chorobą, podlegającej rekonstrukcji.

Co dalej?

Następnie naukowcy zaimportowali dane projektu 3D ucha do drukarki 3D w celu dostosowania szablonu rekonstrukcji ucha pacjenta, który następnie został wysterylizowany i wykorzystany na sali operacyjnej przez chirurgów plastycznych.

Wzór zrekonstruowanego ucha wydrukowany w technologii 3D

Na podstawie wydrukowanego w 3D szablonu zrekonstruowanego ucha chirurg może dokładnie obejrzeć i przeanalizować jego kształt oraz rzeźbę, co stanowi doskonały punkt wyjścia do wykonania rzeźby z chrząstki o odpowiednim rozmiarze i kształcie. Metoda cyfrowego przetwarzania z wykorzystaniem skanowania 3D i drukowania pozwoliła skrócić czas operacji oraz zmniejszyć ilość zużywanej chrząstki w porównaniu z tradycyjną metodą.

Gotowa rzeźba z chrząstki

Ponieważ prawie jedno na 6 000 dzieci cierpi na wrodzoną mikrotię, operacja ta może zmienić życie dzieci na całym świecie. Dzięki skanerowi 3D EinScan Pro HD lekarze dają nadzieję kolejnym dzieciom.