3D Baskı Yüz Protezlerinde Görüntü ve Tasarım Aşaması

Sağlık r1b 07/04/2021

 

Renkli 3D baskı teknolojisi kullanılarak, yüz yumuşak doku protezlerinin yarı otomatik ve doğru aditif üretim sistemlerinde detaylandırılması mümkündür. Üç boyutlu renkli görüntü üretimi için bir protokol, işlemenin altı adımına dayalı olarak tasarlanmaktadır. Bu hususi uygulama için, her bir alt süreç için lüzumlu geliştirme protokolleri ve uygulanan her tekniğin ayrıntıları tartışılarak, yüz protezlerinin kalitesi objektif ölçüm ve öznel değerlendirme ile değerlendirilmektedir.
Elde edilmiş sonuçlar, tavsiye edilen renk tekrardan üretim sisteminin, geleneksel tekniklere kıyasla hem vakit hem de maliyet açısından mühim tasarruflarla, 3D bir biçim üstünde ince dokularla doğru cilt rengi üretmek için etkili bir halde kullanılabileceğini göstermektedir.

3D Görüntü Tasarımı

3B kamera sistemlerinden elde edilmiş ham veriler, çoğu zaman 3B baskıdan ilkin daha çok işleme gerektirir. Protezin anatomik konumuna bağlı olarak prototip düzenleme aşağıdaki adımlardan oluşabilir.

Veri Hazırlama3D Baskı Yüz Protezlerinde Görüntü ve Tasarım Aşaması

Noksan yüz kısmının CAD üretimi çeşitli şekillerde olabilir. Yüzün etkilenmemiş alanlarının veri yakalanması gerçekleştirilebilir ve etkilenen yada noksan olanları sanal olarak değiştirebilmek için görüntüler yansıtılabilir. Bu, çoğu zaman iki taraflı yapıların olduğu noksan kulaklar yada orbital alanlar için uygun olabilir. Bununla beraber, bu, burun yapıları dahil olmak suretiyle tek yada izole yapılar için yada etkilenen kısmı çıkarmak için ameliyatın yapıldığı hallerde uygun yada mümkün olmayabilir. Alternatif olarak, açık kaynaklı CAD veritabanları artık giderek daha çok kullanılabilir hale gelmektedir. www.turbosquid.com şeklinde eri tabanları ve bunlar CAD kullanıcılarına indirilebilir içeriğe direkt bağlantılar sunabilir.
Bunlar, genel kabul edilenlerden garip yada karakteristik özelliklere haiz olanlara kadar oldukça çeşitli anatomik formu kapsayan spesifik olmayan yüz şekillerini içerebilir. Kolay erişilebilir olmasına karşın, bu kaynaklarla ilgili bazı problemler vardır. Geometrik olarak doğru olmasına karşın, periferik alan oldukça değişken olabilir ve belirli hastalarda etkilenen alanları kapsamaya uygun olmayabilir. Ek olarak, yüzey detayı oldukça yönlü olabilir ve direkt modelleme için uygun olmayabilir. Bununla beraber, bu dosyalar CAD tasarımı için iyi başlangıç noktaları sağlayabilir ve etkilenen alana uyumu sağlamak için uyarlamaya izin verebilir.
3-Matic (Materialize, Leuven, Belçika) dahil olmak suretiyle yakalanan yada elde edilmiş veri dosyalarını değiştirebilmek için çeşitli yazılımlar kullanılabilir. Bunlar ondan sonra yüzey detayını değişiklik yapmak ve noksan yüz kısmı için bireysel ve ısmarlama özellikler sağlamak için geometriyi iyileştirmek için kullanılabilir (periferik alan oldukça değişken olabilir ve belirli hastalarda etkilenen alanları kapsamaya uygun olmayabilir. Ek olarak, yüzey detayı oldukça yönlü olabilir ve direkt modelleme için uygun olmayabilir. Bununla beraber, bu dosyalar CAD tasarımı için iyi başlangıç noktaları sağlayabilir ve etkilenen alana uyumu sağlamak için uyarlamaya izin verebilir.

Veri İşleme

Elde edilmiş ve ayarlanmış model ondan sonra etkilenen bölgeye karıştırılarak yüz dokularıyla temas edecek pürüzsüz bir kenar boşluğu oluşturulabilir. Dahası, CAD protezleri bazen protezin kalınlığı 2 ile 3 mm içinde olana kadar oyuk ve inceltme gerektirir ve bu gene çeşitli yazılım paketleri ile yapılabilir. Son olarak model, yazdırmadan ilkin tüm gereksiz verileri kaldırmak için kırpılır. Daha ilkin belirtildiği şeklinde, ataşman detayları ondan sonra içe aktarılabilir ve hazırlanan CAD proteziyle birleştirilebilir ve iyi bir tutucu eleman ve uyum sağlamak için kırılgan bir halde hizalanabilir.

Duyarlı Ataşman Tasarımı3D Baskı Yüz Protezlerinde Görüntü ve Tasarım Aşaması

Çoğunlukla yüz protezleri, osseointegre implant tutuculu mıknatıslar, çubuklar ve klipsler dahil olmak suretiyle kırılgan ataşmanlar kullanılarak tutulur. Bu durumlarda, sürece dahil edilen verilere dahil edilmesi ihtiyaç duyulan herhangi bir ekin konumunu, açısını ve yönünü belirlemek için harici işaretler yada başlıklar kullanılır. Konumları ondan sonra tasarım ve üretim süreciyle son proteze çevrilebilir.

Veri Detaylandırma

Burun açıklıkları ve işitme kanalları şeklinde organik açıklıklar, protezin doğru anatomik forma haiz olmasını sağlayacak şekilde tasarlanmalı ve gerekirse uygun işlevi sağlayacak şekilde modellenmelidir. Burun için solunum esnasında havanın geçmiş olmasına izin verirken kulak için dış şekli noksan olsa da dış işitsel deliğe (kanala) direkt erişim kanalıyla engelsiz işitme sağlar. Palpebral fissür (göz kapakları) içinde suni bir cam yada akrilik küre muhafazası gerekeceğinden, orbital protezler tasarlanırken de benzer değerlendirmeler yapılabilir. Bazı durumlarda, eklerin sağlanmasının bu tasarım özelliklerini etkileyebileceği unutulmamalıdır ve bu yüzden bu sorunları gizlemek için en uygun modelleme ve detaylandırma yapılmalıdır.

Tasarımın Tamamlanması

Nihai model üretildikten sonrasında, tatminkar bir protez üretmek için ek detayların eklenmesi gerekir. Çevresel uzantıların, tüylü kenarların, lüzumlu tüm güçlendirici payandaların ve modelin iç yüzeyindeki dikişlerin ve bağlantıların yumuşatılması dahil olmak suretiyle son ayrıntıların tümü baskıdan ilkin yapılabilir. Renk kalibrasyonu görüntüsü ondan sonra üretimden ilkin tüm modele uygulanır.

3D Baskı Yüz Protezleri Sonuçlar

Protezin periferik uyumunu arttırmak için, uygun yerlerde dayanıklı bir sızdırmazlığa ve ince tüylü kenarlara yada iyi tanımlanmış kenarlara haiz bir protezin üretimine izin verecek şekilde geliştirilen uygulama ve protokoller de dikkate alınmalıdır. Sonraki noktalar mevcut bölgenin durumuna, hastanın geçirdiği ameliyata yada protezcinin tercihine bakılırsa belirlenebilir. İşlemin doğruluğu ve her iki tip çevreyi üretme esnekliği göz önüne alındığında, geliştirilen protokoller hem yapışkan hem de tutturucu tutulan protezler için uygun olacaktır.
Bu bölümde açıklanan işlemin birkaç mühim pozitif yanları vardır. Protezin direkt biyo-uyumlu malzemeler kullanılarak basılmasıyla, ölçü alma, kalıp yapımı, protezin silikonda yerleştirilmesi ve ara yerleştirme adımları dahil olmak suretiyle geleneksel işlemden birkaç adım çıkarılabilir. Mevcut yöntemler, birkaç hafta süresince iki ila dört hasta ziyareti ve son protezin üretilmesi için mühim adam saatleri gerektirir. Değiştirmelerde mevcut kalıplar kullanılmalı yada işlem tekrardan başlatılmalıdır ve eski kalıpların hastalık durumundaki değişimler yada öteki hasta faktörleri sebebiyle doğru olmayabileceği göz önüne alındığında, bunların protezleri kopyalamak için kullanılması uygun olmayabilir. Ek olarak açıklanan yöntem, protezin son takılması haricinde temassızdır. Netice olarak, hasta minimum hastalık ve hastalık yaşar ve veri soruşturma geleneksel yöntemlerden daha hızlıdır. Dahası, protezistin bu verileri ileride kullanmak ve kayıt tutmak için elektronik olarak saklamasını sağlar.
Bu dijital süreci kullanarak, görüntüleme ve renk referansı randevusu ortalama 10-15 dakika sürer. Ek olarak, üretim süresi, görüntüleme ve bitmiş protezin yerleştirilmesi içinde ortalama 48-72 saate mühim seviyede azaltılır ve detaylı bir şekilde, bu işlem aynı vakit ölçeğinde birden fazla parça (60-80) üretme potansiyeline haizdir ve böylece göreceli her protez için üretim süreleri mühim ölçüdedir. Süreç yalnızca CAD girdisi ile sınırlıdır (kısaca görüntü işleme ve model tasarımı / manipülasyonu), sadece süreç de büyük seviyede otomatikleştirilmiştir.
CAD programları ayrı ayrı kullanılabilir, yada modeli programlar içinde sorunsuz bir halde geçiren ısmarlama bir yazılıma entegre edilebilir. Tek insan müdahalesi, CAD girdisi, tasarım ve işlem sonrası sızma aşamalarında gerçekleşir. Bu teknolojiyi geliştirmenin ve kullanmanın bir öteki yararı, mühim maliyet avantajlarıdır. Birleşik Krallık’ta geleneksel yöntemlerle yumuşak doku protezleri üretmenin sıhhat sistemi için averaj maliyeti ortalama 2000-6000 £ ve maliyet her protez için büyük seviyede aynı kalıyor. 3D Baskı Yüz Protezlerinde Görüntü ve Tasarım Aşaması
Ataşmanlı 3B yazdırılan parçaların birim başına maliyeti, işçilik maliyetlerindeki azalma ve herhangi bir zamanda üretilebilecek sayılar sebebiyle mühim seviyede azalır. Averaj bir protezin ömrü 1-2 yıl olduğu ve nüfusun giderek daha çok yaşlandığı düşünüldüğünde, bu yeni teknoloji kullanıldığında uzun vadeli vakit ve maliyet tasarrufu mühim olacaktır. Sadece, bu metodolojinin bazı sınırlamaları vardır. Süreç, uygulayıcıların yazılım ve CAD kullanımı şeklinde yeni beceriler edinmesine bağlı olacak ve bu da gene oldukça uzmanlaşacaktır. Bununla beraber, son yıllarda bu teknoloji, geleneksel sert doku ve diş protezleri, mesela hususi yapım diş kronları, köprüler, implant dayanakları ve öteki çeşitli sert doku protezleri için mevcuttur.
Bu gelişmelerle ilişkili yazılımın yaygın olarak kabul edilmiş olduğu ve kullanıcı dostu ve sezgisel olduğu düşünüldüğünde, yumuşak doku protezleri için bu tür bir hızla gelişen teknolojinin tanıtılması zor olmamalıdır. Dikkate alınacak başka bir mevzu, mevcut hasta verileri yoksa lüzumlu olabilecek sanal CAD modellerinin sınırı olan kullanılabilirliği olabilir. Sadece, bunlar daha erişilebilir hale geliyor ve hastalar bir kez parçalara haiz olduktan sonrasında mevcut elektronik veriler aynı hasta için yine protezler için kullanılabilir yada yeni hastalar için uyarlanabilir. Öteki bir sınırlama, önemsiz olmayan başlangıç maliyetleri olabilir. Şu anda, ekipman maliyetleri yüksektir, sadece yeni baskı tekniklerinin gelişmesi ve pazarda oldukça sayıda üreticinin ortaya çıkması ile maliyetler mühim seviyede düşmektedir.
Ek olarak, işbirliğine dayalı yada ‘merkez ve bağlantı noktası’ düzenlemeleri, noksan parçaların veri yakalanması ve manipülasyonunun mahalli yada bölgesel düzeyde gerçekleştirilebileceği anlamına gelirken, üretim süreci birkaç uzman üretim merkezinde merkezileştirilebilir. Verilerin elektronik olarak depolanacağı göz önüne alındığında, elektronik kontakt büyük seviyede zahmetsizdir,
Netice olarak, 3D baskı dahil çağıl üretim teknolojilerinin kullanılması, süratli ve mühim seviyede azaltılmış maliyet, işçilik ve hasta rahatsızlığı ile kaliteli bir ürün sağlayabilir. Detaylı bir şekilde, bu, piyasada bulunan ekipman ve yazılımı kullanarak protez üretmek için uygun bir yöntemdir ve klinik olarak kolayca uygulanabilir.

Kaynakça:
https://www.researchgate.net/publication/323144729_Direct_3D_printing_of_silicone_facial_prostheses_A_preliminary_experience_in_digital_workflow
https://www.nature.com/articles/s41598-020-67945-z

Yazar: Hasret Güvenç Ağaoğlu

#3D görüntü elde etme #3D görüntü işleme #3D renkli baskı #renkli görüntü üretimi #yüz protezleri
Bir yorum bırak
Mail adresiniz kimseyle paylaşılmayacaktır.