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.

در دهه‌های اخیر تشخیص و رزکسیون تومور استخوان لگن به عنوان یک جراحی چالشی در ارتوپدی شناخته شده است. با پیشرفت علوم بیولوژی مولکولی، تصویر‌برداری پزشکی، مهندسی پزشکی، روش‌های جراحی و … نرخ بقا بیماران مبتلا به تومور لگن به طور شاخصی افزایش یافته است. با این وجود به دلیل اینکه روش‌های سنتی درمان بیماران مبتلا به تومور لگن از جمله شیمی‌درمانی و پرتودرمانی قابلیت از‌ بین‌ بردن کامل تومور لگن را نداشته و ریسک بالای بروز عوارض مربوط به این نوع درمان‌ها وجود خواهد داشت، مساله بهبود نتایج درمان این بیماران به ویژه بیماران مبتلا به تومور بدخیم ناحیه لگن چالشی شاخص و مهم به شمار می‌آید.

امروزه، جراحی رزکسیون تومور لگن به همراه درمان کمکی شیمی‌درمانی علاوه بر این که به طور گسترده‌ به عنوان روش درمانی استاندارد پذیرفته‌شده‌ به عنوان یکی از مهمترین انواع جراحی‌های ارتوپدی نیز شناخته می‌شود.

پس از رزکسیون تومور استخوان لگن، کاشت ایمپلنت برای بازیابی عملکرد این ناحیه نیز اهمیت دارد. هرچند ایمپلنت‌های آماده رایج (که عموما انواع محدودی دارند) در اغلب موارد نمی‌توانند با بافت‌های مجاور ناحیه رزکسیون تطابق مناسبی پیدا کنند چرا که خصوصیات و ویژگی‌ افراد و بیماران متفاوت و متنوع است. این مساله باعث شده بازسازی ایده‌آل برای بیماران همچنان به عنوان چالش مطرح باشد. به عنوان مثال تفاوت‌های نژادی (از جمله شکل، ساختار و قطر استخوان‌ها) باعث می‌شود پروتز مربوط به مفصل شانه که بر اساس خصوصیات افراد در جوامع غربی ساخته شده به طور کامل با بیماران آسیایی تطابق داشته باشد. علاوه بر این، این عدم تطابق می‌تواند ثبات و پایداری ایمپلنت را تحت تاثیر قرار داده و یا باعث بروز عوارض شود. همچنین امکان دارد یک پروتز با ابعاد مشخص و استاندارد با محل‌های استئوتومی متفاوت و بافت‌های احاطه کننده آن همخوانی نداشته باشد.

با توجه به موارد گفته شده در دهه‌های اخیر پروتز‌های شخصی سازی‌شده، ارائه شده و توسعه یافته‌اند. از آنجایی که پروتز‌های سفارشی بر اساس تصاویر پزشکی (سی‌تی‌اسکن، ام‌آر‌آی و…) خود بیمار و برنامه‌ریزی‌های قبل از عمل طراحی می‌شوند می‌توانند جای‌گیری بسیار دقیق‌تر، همخوانی آناتومیک بهتر، نتایج جراحی قابل پیش‌بینی‌تر و بازسازی محور مفصل را با راستای بازو مناسب‌تری فراهم کنند.