جراحی خارج‌سازی تومور لگن و بازسازی به وسیله پروتز شخصی‌سازی‌شده تولید شده به روش پرینت سه بعدی – قسمت سوم

در این مطالعه، روشی برای کالیبره کردن پروتز شخصی‌سازی‌شده ارائه شده و سیستم نویگیشنی معرفی شده که حاوی تصاویر پزشکی بیمار، بازسازی سه‌بعدی، طرح درمان برنامه‌ریزی‌ شده قبل از عمل، کالیبراسیون، جای‌گذاری درست ایمپلنت و مسیریابی در حین جراحی را شامل می‌شود. به کمک این سیستم نویگیشن، دقت خارج‌سازی تومور لگن و جای‌گذاری پروتز ارتقا پیدا میکند و قابلیت اعتماد و امنیت در روند جراحی به وجود می‌آید. روند کاری سیستم نویگیشن به این صورت است:

۱ – تقسیم‌بندی تصاویر: بر اساس اطلاعات تصاویر سی‌تی‌اسکن‌ بیمار، مرز‌ها، رشد هر ناحیه و روش‌های کانتورینگ برای قسمت‌های مختلف لگن، تومور، مثانه و … معین می‌شوند.

۲- بازسازی سه‌بعدی: در مرحله بعدی مدل سه‌بعدی مجازی از طریق الگوریتم راهپیمایی مکعب‌ها (marching cubes algorithm) بازسازی می‌شود.

۳- طراحی پیش از جراحی روند درمان: روند و طراحی درمان پیش از جراحی از طریق اندازه‌گیری‌های هندسی سه‌بعدی و بهینه‌سازی مسیر حرکت برش استخوان و استئوتومی، شبیه‌سازی جای‌گذاری ایمپلنت و … انجام می‌شود. به علاوه، موقعیت و جهت قرار‌گیری پروتز برای جلوگیری از آسیب رسیدن به ساختارهای آناتومیک تنظیم می‌شود.

۴- طراحی و تولید به روش پرینت سه‌بعدی پروتز شخصی‌سازی‌شده: طراحی پروتز از طریق همکاری با جراح‌ها صورت می‌گیرد. در مرحله بعد تولید پروتز سفارشی از جنس آلیاژ تیتانیوم از طریق دستگاه پرینتر سه‌بعدی صورت میگیرد.

۵-  کالیبراسیون ابزار‌های جراحی و پروتز : کالیبراسیون روند جراحی قبل از شروع جراحی با سیستم نویگیشن مورد نیاز است تا از طریق آن حرکات پروتز پرینت سه‌بعدی یا ابزار‌های جراحی به نسبت چهارچوب مبدا‌ء که به آنها متصل است قابل نمایش باشد.

۶- رجیستر کردن: پروسه رجیستر کردن به معنای تطبیق دادن دو سیستم مختصاتی بر روی یکدیگر است و به این معناست که تصاویر آماده شده قبل از جراحی با شرایط بیمار بر روی تخت جراحی بر روی یک مختصات یکسان قرار بگیرند.

۷- مسیریابی و نمایش آنی و در لحظه از خارج‌سازی تومور لگن و قرارگیری ایمپلنت : پس از اتمام پروسه کالیبراسیون و رجیسترکردن، امکان مسیریابی و جهت‌یابی ابزار‌های جراحی و مشاهده شبیه‌سازی آن بر روی مانیتور به صورت آنی و برلحظه امکان‌پذیر می‌شود. در طول روند قرارگیری پروتز، تصاویر مدل مجازی پروتز در نمای دوبعدی و سه‌بعدی نمایش داده می‌شود تا کارایی و بهره‌وری جای‌گذاری مورد ارزیابی قرار گیرد.