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 özel uygulama için, her bir alt süreç için gerekli geliştirme protokolleri ve uygulanan her tekniğin ayrıntıları tartışılarak, yüz protezlerinin kalitesi objektif ölçüm ve subjektif değerlendirme ile değerlendirilmektedir.
Elde edilen sonuçlar, önerilen renk yeniden üretim sisteminin, geleneksel tekniklere kıyasla hem zaman hem de maliyet açısından önemli tasarruflarla, 3D bir şekil üzerinde ince dokularla doğru cilt rengi üretmek için etkili bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.
3D Görüntü Tasarımı
3B kamera sistemlerinden elde edilen ham veriler, genellikle 3B baskıdan önce daha fazla işleme gerektirir. Protezin anatomik konumuna bağlı olarak prototip düzenleme aşağıdaki adımlardan oluşabilir.
Veri Hazırlama![3D Baskı Yüz Protezlerinde Görüntü ve Tasarım Aşaması]()
Eksik yüz kısmının CAD üretimi çeşitli şekillerde olabilir. Yüzün etkilenmemiş alanlarının veri yakalanması gerçekleştirilebilir ve etkilenen veya eksik olanları sanal olarak değiştirmek için görüntüler yansıtılabilir. Bu, genellikle iki taraflı yapıların olduğu eksik kulaklar veya orbital alanlar için uygun olabilir. Bununla birlikte, bu, burun yapıları dahil olmak üzere tek veya izole yapılar için veya etkilenen kısmı çıkarmak için ameliyatın yapıldığı hallerde uygun veya mümkün olmayabilir. Alternatif olarak, açık kaynaklı CAD veritabanları artık giderek daha fazla kullanılabilir hale gelmektedir. www.turbosquid.com gibi eri tabanları ve bunlar CAD kullanıcılarına indirilebilir içeriğe doğrudan bağlantılar sunabilir.
Bunlar, genel kabul edilenlerden ilginç veya karakteristik özelliklere sahip olanlara kadar çok çeşitli anatomik formu kapsayan spesifik olmayan yüz şekillerini içerebilir. Kolay erişilebilir olmasına rağmen, bu kaynaklarla ilgili bazı sorunlar vardır. Geometrik olarak doğru olmasına rağmen, periferik alan oldukça değişken olabilir ve belirli hastalarda etkilenen alanları kapsamaya uygun olmayabilir. Ek olarak, yüzey detayı oldukça yönlü olabilir ve doğrudan modelleme için uygun olmayabilir. Bununla birlikte, 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 üzere yakalanan veya elde edilen veri dosyalarını değiştirmek için çeşitli yazılımlar kullanılabilir. Bunlar daha sonra yüzey detayını değiştirmek ve eksik 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 doğrudan modelleme için uygun olmayabilir. Bununla birlikte, bu dosyalar CAD tasarımı için iyi başlangıç noktaları sağlayabilir ve etkilenen alana uyumu sağlamak için uyarlamaya izin verebilir.
Veri İşleme
Elde edilen ve ayarlanmış model daha sonra etkilenen bölgeye karıştırılarak yüz dokularıyla temas edecek pürüzsüz bir kenar boşluğu oluşturulabilir. Dahası, CAD protezleri zaman zaman protezin kalınlığı 2 ile 3 mm arasında olana kadar oyuk ve inceltme gerektirir ve bu yine çeşitli yazılım paketleri ile yapılabilir. Son olarak model, yazdırmadan önce tüm gereksiz verileri kaldırmak için kırpılır. Daha önce belirtildiği gibi, ataşman bilgileri daha sonra içe aktarılabilir ve hazırlanan CAD proteziyle birleştirilebilir ve iyi bir tutucu eleman ve uyum sağlamak için hassas bir şekilde hizalanabilir.
Hassas Ataşman Tasarımı![3D Baskı Yüz Protezlerinde Görüntü ve Tasarım Aşaması]()
Çoğunlukla yüz protezleri, osseointegre implant tutuculu mıknatıslar, çubuklar ve klipsler dahil olmak üzere hassas ataşmanlar kullanılarak tutulur. Bu durumlarda, sürece dahil edilen verilere dahil edilmesi gereken herhangi bir ekin konumunu, açısını ve yönünü belirlemek için harici işaretler veya başlıklar kullanılır. Konumları daha sonra tasarım ve üretim süreciyle son proteze çevrilebilir.
Veri Detaylandırma
Burun açıklıkları ve işitme kanalları gibi doğal açıklıklar, protezin doğru anatomik forma sahip olmasını sağlayacak şekilde tasarlanmalı ve gerekirse uygun işlevi sağlayacak şekilde modellenmelidir. Burun için solunum sırasında havanın geçişine izin verirken kulak için dış şekli eksik olsa da dış işitsel deliğe (kanala) doğrudan erişim yoluyla engelsiz işitme sağlar. Palpebral fissür (göz kapakları) içinde yapay bir cam veya akrilik küre muhafazası gerekeceğinden, orbital protezler tasarlanırken de benzer değerlendirmeler yapılabilir. Bazı durumlarda, eklerin sağlanmasının bu tasarım özelliklerini etkileyebileceği unutulmamalıdır ve bu nedenle bu sorunları gizlemek için en uygun modelleme ve detaylandırma yapılmalıdır.
Tasarımın Tamamlanması
Nihai model üretildikten sonra, tatmin edici bir protez üretmek için ek detayların eklenmesi gerekir. Çevresel uzantıların, tüylü kenarların, gerekli tüm güçlendirici payandaların ve modelin iç yüzeyindeki dikişlerin ve bağlantıların yumuşatılması dahil olmak üzere son ayrıntıların tümü baskıdan önce yapılabilir. Renk kalibrasyonu görüntüsü daha sonra üretimden önce tüm modele uygulanır.
3D Baskı Yüz Protezleri Sonuçlar
Protezin periferik uyumunu arttırmak için, uygun yerlerde dayanıklı bir sızdırmazlığa ve ince tüylü kenarlara veya iyi tanımlanmış kenarlara sahip bir protezin üretimine izin verecek şekilde geliştirilen uygulama ve protokoller de dikkate alınmalıdır. Sonraki noktalar mevcut bölgenin durumuna, hastanın geçirdiği ameliyata veya protezcinin tercihine göre 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 önemli avantajı vardır. Protezin doğrudan biyo-uyumlu malzemeler kullanılarak basılmasıyla, ölçü alma, kalıp yapımı, protezin silikonda yerleştirilmesi ve ara yerleştirme adımları dahil olmak üzere geleneksel işlemden birkaç adım çıkarılabilir. Mevcut yöntemler, birkaç hafta boyunca iki ila dört hasta ziyareti ve son protezin üretilmesi için önemli adam saatleri gerektirir. Değiştirmelerde mevcut kalıplar kullanılmalı veya işlem yeniden başlatılmalıdır ve eski kalıpların hastalık durumundaki değişiklikler veya diğer hasta faktörleri nedeniyle doğru olmayabileceği göz önüne alındığında, bunların protezleri kopyalamak için kullanılması uygun olmayabilir. Ayrıca açıklanan yöntem, protezin son takılması dışında temassızdır. Sonuç olarak, hasta minimum rahatsızlık ve rahatsızlık yaşar ve veri yakalama 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 yaklaşık 10-15 dakika sürer. Ek olarak, üretim süresi, görüntüleme ve bitmiş protezin yerleştirilmesi arasında yaklaşık 48-72 saate önemli ölçüde azaltılır ve ayrıntılı olarak, bu işlem aynı zaman ölçeğinde birden fazla parça (60-80) üretme potansiyeline sahiptir ve böylece göreceli her protez için üretim süreleri önemli ölçüdedir. Süreç yalnızca CAD girdisi ile sınırlıdır (yani görüntü işleme ve model tasarımı / manipülasyonu), ancak süreç de büyük ölçüde otomatikleştirilmiştir.
CAD programları ayrı ayrı kullanılabilir, veya modeli programlar arasında sorunsuz bir şekilde geçiren ısmarlama bir yazılıma entegre edilebilir. Tek insan müdahalesi, CAD girdisi, tasarım ve işlem sonrası sızma aşamalarında gerçekleşir. Bu teknolojiyi geliştirmenin ve kullanmanın bir diğer yararı, önemli maliyet avantajlarıdır. Birleşik Krallık’ta geleneksel yöntemlerle yumuşak doku protezleri üretmenin sağlık sistemi için ortalama maliyeti yaklaşık 2000-6000 £ ve maliyet her protez için büyük ölçüde aynı kalıyor. 
Ataşmanlı 3B yazdırılan parçaların birim başına maliyeti, işçilik maliyetlerindeki azalma ve herhangi bir zamanda üretilebilecek sayılar nedeniyle önemli ölçüde azalır. Ortalama bir protezin ömrü 1-2 yıl olduğu ve nüfusun giderek daha fazla yaşlandığı düşünüldüğünde, bu yeni teknoloji kullanıldığında uzun vadeli zaman ve maliyet tasarrufu önemli olacaktır. Ancak, bu metodolojinin bazı sınırlamaları vardır. Süreç, uygulayıcıların yazılım ve CAD kullanımı gibi yeni beceriler edinmesine bağlı olacak ve bu da yine oldukça uzmanlaşacaktır. Bununla birlikte, son yıllarda bu teknoloji, geleneksel sert doku ve diş protezleri, örneğin özel yapım diş kronları, köprüler, implant dayanakları ve diğer çeşitli sert doku protezleri için mevcuttur.
Bu gelişmelerle ilişkili yazılımın yaygın olarak kabul edildiği ve kullanıcı dostu ve sezgisel olduğu düşünüldüğünde, yumuşak doku protezleri için bu tür bir teknolojinin tanıtılması zor olmamalıdır. Dikkate alınacak başka bir konu, mevcut hasta verileri yoksa gerekli olabilecek sanal CAD modellerinin sınırlı kullanılabilirliği olabilir. Ancak, bunlar daha erişilebilir hale geliyor ve hastalar bir kez parçalara sahip olduktan sonra mevcut elektronik veriler aynı hasta için tekrar protezler için kullanılabilir veya yeni hastalar için uyarlanabilir. Diğer bir sınırlama, önemsiz olmayan başlangıç maliyetleri olabilir. Şu anda, ekipman maliyetleri yüksektir, ancak yeni baskı tekniklerinin gelişmesi ve pazarda çok sayıda üreticinin ortaya çıkması ile maliyetler önemli ölçüde düşmektedir.
Ayrıca, işbirliğine dayalı veya ‘merkez ve bağlantı noktası’ düzenlemeleri, eksik parçaların veri yakalanması ve manipülasyonunun yerel veya bölgesel düzeyde gerçekleştirilebileceği anlamına gelirken, üretim süreci birkaç uzman üretim merkezinde merkezileştirilebilir. Verilerin elektronik olarak depolanacağı göz önüne alındığında, elektronik iletişim büyük ölçüde zahmetsizdir,
Sonuç olarak, 3D baskı dahil modern üretim teknolojilerinin kullanılması, hızlı ve önemli ölçüde azaltılmış maliyet, işçilik ve hasta rahatsızlığı ile kaliteli bir ürün sağlayabilir. Ayrıntılı olarak, 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: Özlem Güvenç Ağaoğlu