Recuperarea defectelor oaselor bazinului prin modelarea 3D

Abstract

Scopul lucrării:

• Obținerea imaginilor tridimensionale și convertirea acestora în fișiere destinate 3D printării;

• Modelarea 3D a țesutului osos cu defect al bazinului;

• Imprimarea tridimensională a defectului de os și pregătirea pentru substituirea a acestuia;

Obiectivele:

• Analiza biomaterialelor existente și selectarea celor compatibile pentru înlocuirea defectului de os al bazinului;

• Dezvoltarea pașilor necesari pentru transformarea imaginilor CT în format tridimensional;

• Modelarea suprafețelor defectului osos pentru a obține un contur neted și uniform în momentul 3D printării;

• Aplicarea printării 3D în obținerea implantului pentru substituirea defectului de os al bazinului.

Obiective generale: cercetarea și studierea literaturii în domeniul biomaterialelor, evaluarea metodologiei printării 3D în ramura medicală; analiza tehnicii de obținere a imaginilor bazinului cu ajutorul Tomografiei Computerizate; elaborarea modalității de evidențiere și printare a defectului; analiza complexă și evaluarea comprehensivă a proiectului.

Domeniul de cercetare: printarea 3D a implantelor pentru recuperarea defectelor oaselor bazinului.

Originalitatea științifică: se propune o metodă de imprimare a implantului pentru substituirea defectului la pacientul respectiv. Sunt descrise etapele parcurse pentru realizarea implantului prin tehnica printării tridimensionale.

Lucrarea constă din trei capitole care abordează următoarele subiecte:

Capitolul I: include cercetarea literaturii în domeniul morfostructural al bazinului osos, biomateriale utilizate în substituția de țesut osos.

Capitolul II: include materialele și instrumentele utilizate în printarea 3D, printarea tridimensională și bioprintigul.

Capitolul III: include etapele efectuate în obținerea implantului pentru substituția defectului de os al bazinului.

În concluzie: Diversitatea materialelor de printare, necesitatea reducerii timpului de obținere a implantului, individualizarea acestuia la subiectul dat, duce la o dezvoltare accelerată a imprimării tridimensionale în domeniul medical. Implanturile PLA obținute prin tehnica 3D-printării oferă mai multe avantaje decât dezavantaje atât pentru personalul medical cât și pentru pacienți, prin care: reducerea timpului operativ, actul chirurgical mai puțin invaziv, personal necesar mai puțin, recuperarea mai rapidă și complicații reduse postoperator. Scopul final al 3D printării este descoperirea bioprintingului, biomaterialele compatibile, inofensive, accesibile, cost-eficiente, care să aibă succes și viitor în domeniul medical al inginerie tisulare.

Purpose of the paper:

• Obtaining three-dimensional images and converting them into 3D printing files;

• 3D modeling of defective pelvic bone tissue;

• Three-dimensional printing of the bone defect and preparation for its replacement;

Objectives:

• Analysis of existing biomaterials and selection of compatible ones to replace the pelvic bone defect;

• Development of the necessary steps for transforming CT images into three-dimensional format;

• Modeling the surfaces of the bone defect to obtain a smooth and uniform contour at the time of 3D printing;

• Apply 3D printing to get the implant to replace the pelvic bone defect.

General objectives: research and study of literature in the field of biomaterials, evaluation of 3D printing methodology in the medical field; analysis of the technique of obtaining images of the pelvis using computed tomography; elaboration of the way of highlighting and printing the defect; complex analysis and comprehensive evaluation of the project.

Research field: 3D printing of implants to recover pelvic bone defects.

Scientific originality: an implant printing method is proposed to replace the defect in the patient. The steps taken to make the implant using the three-dimensional printing technique are described.

The paper consists of three chapters that address the following topics:

Chapter I: includes literature research in the morph structural field of the pelvic bone, biomaterials used in bone tissue substitution.

Chapter II: includes materials and tools used in 3D printing, three-dimensional printing and bioprinting.

Chapter III: includes the steps taken to obtain the implant for the replacement of the pelvic bone defect.

In conclusion: The diversity of printing materials, the need to reduce the time to obtain the implant, its individualization to the given subject, leads to an accelerated development of three-dimensional printing in the medical field. PLA implants obtained by 3D-printing technique offer more advantages than disadvantages for both medical staff and patients, through which: reduced operating time, less invasive surgery, less necessary staff, faster recovery and reduced postoperative complications. The ultimate goal of 3D printing is the discovery of bioprinting, compatible, harmless, affordable, cost-effective biomaterials that are successful and future in the medical field of tissue engineering.