Компьютерное моделирование носа перед ринопластикой

Протезы и имплантаты

Трехмерная печать металлами позволяет создать изделие с заданной сложной геометрией, идеально подходящее конкретному пациенту. Топологическая оптимизация решает такие важные для протезирования задачи, как:

• создание цельнометаллической конструкции любой необходимой формы;
• облегчение веса протеза;
• повышение прочности изделий за счет микроскопических полостей, которые обеспечивают миграцию собственных клеток костной тканей больного;
• создание протезов с пористой структурой, способствующей более быстрому вживлению.

Благодаря индивидуальному протезу тазобедренного сустава пациент смог вернуться к нормальной жизни / Фото: Materialise

Использование из металлических сплавов (в первую очередь – титановых) используется при протезировании костей челюстно-лицевой области, межпозвоночных дисков, ключиц, коленных суставов, лопаток, тазобедренных костей. В стоматологии эти материалы применяются для изготовления цельных имплантатов, а также металлических основ коронок и мостов из титана, кобальт-хрома и других сплавов.

Наиболее важными особенностями напечатанных металлических протезов являются идеальная точность их соединения с телом и отсутствие реакции отторжения.

3DLAM Mini

Российский производитель SLM‑машин развеивает мифы о технологии

Примерные цены на 3D-визуализацию в клиниках России

На сегодняшний день далеко не все клиники пластической хирургии страны укомплектованы инновационным оборудованием для 3Д-моделирования.

Некоторые медицинские учреждения используют бесплатные сервисы для трехмерной визуализации, в других заведениях применяют платные приложения.

В тех клиниках, где имеется специализированная аппаратура для 3Д-моделирования, консультация у пластического хирурга с построением объемного изображения усовершенствованной части тела, в среднем, обойдется в 5 тыс. рублей.

Выбирая клинику и доктора, необходимо помнить, что наличие современного оборудования не является гарантией успешной операции. Исход хирургического вмешательства определяется профессионализмом и опытом пластического хирурга.

Можно поискать хорошего доктора через интернет-источники, но здесь есть свои нюансы. Некоторые клиники «заказывают» положительные отзывы.

Лучшим вариантом, в этом случае, будет посещение нескольких клиник, и беседа с несколькими специалистами.

В процессе разговора следует уточнить — как давно хирург практикует подобные операции, и как часто он их проводит. В ходе личной встречи легче определить уровень компетентности врача и сделать наиболее удачный выбор.

Цена 3D-моделирования в Москве – стоимость удовлетворительного результата коррекции

Пластические клиники Москвы высокого уровня предлагают воспользоваться бесплатной услугой 3D-моделирования на первой консультации. В некоторых центрах цены на создание трёхмерной модели груди достигают 2000 рублей. Вам не нужно будет объяснять разницу между тем, как должен выглядеть «красивый нос» или «привлекательная грудь» до и после пластической операции. Трёхмерное фото на экране поможет придти к взаимопониманию между пациенткой и хирургом. Создание 3D-гипсового слепка на принтере MirrorMe3D будет стоить 60-300$. Стоимость зависит от индивидуальных размеров модели.

Цены в клиниках Москвы на коррекцию носа и груди не маленькие. 3D-моделирование станет лучшим решением для красавиц, стремящихся достичь идеальных форм лица и тела. Практическое участие пациентки в планировании процедуры избавит от страхов, подарит уверенность в успехе и удовлетворённость от конечного результата.  Вы останетесь довольны и счастливы от совершенства новых форм! 

Персонализированный уход за кожей

Сегодня потребителям уже доступны устройства по уходу за кожей, которые позволяют заказать различные косметические продукты на дом. Устройство по уходу за кожей Optune от японской компании Shiseido использует приложение, разработанное на основе технологии искусственного интеллекта, анализирует фотографии пользователя, структуру его сна, а также данные об окружающей среде, такие как температура и влажность, с учетом местоположения, для создания индивидуального увлажнителя, который затем отправляется клиенту. 

Для тех, кто страдает от угревой сыпи, бренд L’Oréal La Roche-Posay и китайская компания Alibaba Group выпустили систему Effaclar Spotscan. Обученное на тысячах изображений различных типов кожи и пятен, программа на базе искусственного интеллекта анализирует селфи пользователя для определения типа поражения угревой сыпью. Впоследствии оно предоставляет персонализированные советы по уходу за кожей, а также оповещает пользователя, если он должен проконсультироваться с медицинским специалистом.

Шведская компания FOREO выпустила устройство LUNA fofo, очищающее устройство на основе технологии искусственного интеллекта. Устройство оснащено датчиками, которые анализируют кожу пользователя. Собранные данные затем используются для создания уникальной и персонализированной программы по уходу за кожей.

Прибор может сохранять все результаты, собранные с помощью приложения на смартфоне пользователя или соответствующем устройстве через Bluetooth. Приложение FOREO For You считывает уровень увлажнения на уровне 1000 единиц в секунду и оценивает состояние здоровья кожи в баллах. Цель заключается в том, чтобы пользователи увидели, что их кожа достигает 100/100 баллов.

Аналогичная программная система Skin Advisor компании Olay использует искусственный интеллект, чтобы посоветовать пользователям оптимальный метод ухода за кожей. Olay утверждает, что приложение обладает точностью 99% для анализа пяти основных зон старения лица. В прошлом году компания запустила веб-инструмент по всему миру в надежде упростить процесс покупки средств по уходу за кожей.

3.Преимущества

Лазерная стереолитография (SLA) в классическом варианте подразумевает применение особых сканирующих устройств на базе лазера, которые в точности «считывают» все габаритные и поверхностные нюансы прототипа. Трехмерная модель челюстных структур и зубных рядов строится на основе данных МРТ и/или с применением специальных интраоральных сканеров, что обеспечивает воспроизводение малейших особенностей рельефа. Модель «печатается» из полимерного пластика и исключает традиционные проблемы, присущие обычной технологии снятия оттисков: недостаточное сцепление с оттискной ложкой, различные разрывы, расслоения, затем усадка или расширение гипсовой модели, и пр. Отметим, что даже самый совершенный оттискный материал не гарантирует качественного моделирования с первой попытки; напротив, цифровое сканирование позволяет воссоздать все анатомические особенности челюстных структур (включая каналы нервов) без каких-либо изъянов и погрешностей.

Ликбез по 3D-моделированию

Что это 

3D-моделирование — раздел компьютерной графики, посвященный созданию трёхмерных визуальных объектов при помощи профильного ПО. Простыми словами, в специальных программах делаются объемные картинки.

Для чего нужно

• Индустрия развлечений. 3D-моделирование применяется в фильмах, для создания анимации и видеоигр. Ну и, конечно же, какое без этого обустройство метавселенных? 
• Создание прототипов. Современную 3D-графику трудно отличить от фото, поэтому с её помощью можно создавать эффектные презентации проектов для клиентов, партнёров и инвесторов. Например, её используют для визуализации зданий и интерьеров, для моделирования результатов пластических операций. 
• Производство. Детали, украшения и даже медицинские протезы — всё, что будет воплощено в реальном мире может быть смоделировано, а потом напечатано на 3D-принтере или произведено на другом устройстве.

3D-модель бионического протеза руки MAXBIONIC

Два метода моделирования и их суть

Подходы настолько отличаются, что специалист по моделированию персонажей для игр, может никогда не открывать ни одной САПР-программы (системы автоматизированного проектирования). Хотя речь всё о том же 3D-моделировании.

Полигональное моделирование

Суть метода в том, что модели создаются с помощью полигонов — поверхностей, задающихся точками. Точки можно двигать, тем самым формируя модель, ориентируясь на внешний вид и интуицию. Это в большей мере творческая работа, здесь зачастую нет привязки к реальным единицам измерения.

Полигоны

Пример низкополигональной модели на 220 полигонов

Процесс создание простой 3D-модели с помощью полигонального моделирования:

Метод зачастую используется, если моделируемый объект не выйдет за пределы экрана, то есть не будет воссоздан в реальном мире. Так, например, создаются игровые и мультипликационные персонажи.

Создавать высокоточные виртуальные объекты с помощью данного метода сложно, ведь процесс скорее напоминает лепку из пластилина, но на компьютере. Но его также можно использовать для проектирования вещей, для которых в производстве не важна  высокая точность и соблюдение размеров.

Моделирование в САПРах 

САПР или CAD (англ. Computer-Aided Design) — программа, где модели задаются формулами, а не полигонами. Это позволяет достигать точности до долей миллиметра, поэтому метод широко используется для проектирования моделей, которые не только выйдут за пределы экрана, но и пойдут в массовое производство. Например, для создания моделей деталей, которые будут отлиты на заводе, автомобилей, двигателей, зданий, мебели, самолётов.

Процесс моделирования выглядит так:

Если сравнивать этот метод с полигональным моделированием, то разница примерно как с растровой и векторной графикой. Даже предельно высокополигональная модель (с таким количеством рёбер, что самый мощный компьютер виснет при попытке её отобразить), будет иметь неровности при приближении, в САПРах же любая поверхность идеально гладкая.

Этот метод также хорош тем, что модели задаются с помощью параметров, поэтому в любой момент можно скорректировать необходимые показатели (например, поменять высоту объекта или диаметр отверстия) и перестроится вся модель. Но с его помощью создавать сложные органические модели крайне нецелесообразно — проектирование идеально гладкого игрового персонажа займёт неоправданно много времени.

Как и почему появилось само явление 3D-моделирования перед маммопластикой

Пожалуй, одним из ключевых факторов стало то, что подобные операции в последние годы стали выполняться гораздо чаще, чем раньше. Все больше девушек стремятся выглядеть идеально и решают для этого пойти на операцию. Большой спрос и довольно сильный разброс желаемых параметров породил идею предварительного создания смоделированного на компьютере результата.

Важно понимать, что каждый человек индивидуален. А это значит, что полностью идентичные импланты у разных людей могут в итоге смотреться совершенно по-разному

И если опытный хирург может предположить, какой результат получится в итоге и по возможности описать это пациенту, то рядовой человек зачастую не до конца понимает, какие изменения его ожидают.

Статистика прошлых лет показывает, что примерно треть пациенток, перенесших маммопластику, возвращались для повторной операции. Причина – недовольство результатом из-за несоответствия первоначальным ожиданиям. До 15% случаев повторных операций вызваны тем, что неправильно был выбран имплант. И даже если хирург все сделал идеально, клиент может остаться недоволен по личным причинам.

Использование технологии 3D-моделирования перед маммопластикой позволило сократить количество недовольств результатом к минимуму. Да, все еще встречаются те, кому не нравится ни предварительно подготовленная модель, ни готовый результат. Но здесь специалисты склонны выделять две категории людей:

1. Те, кому операция изначально не требовалась.
2. Те, кто морально не был готов к проведению маммопластики.

Именно поэтому мы настоятельно рекомендуем взвесить все «За» и «Против» и детально проконсультироваться у специалиста. Некоторым девушкам даже рекомендуется предварительно проконсультироваться у психолога, чтобы решить, готовы ли они к подобным переменам. И если да, тогда можно приступать к трехмерному моделированию с последующим проведением операции.

3D моделирование в медицине

Трехмерные модели, создаваемые на основе компьютерной томографии в комплексе с трехмерной печатью – незаменимое достижение в области медицины. 3D моделирование в медицине позволяет создавать объемные модели. Трехмерные снимки пациентов, сделанные с помощью компьютерной томографии, трансформируются в изображение с хорошим разрешением, а затем — в трехмерные твердые 3D модели.

Это позволяет более качественно изучить особенности болезни, а также подготовиться к проведению операции

Так, для хирурга важно знать форму, очертания, особенности опухоли в трехмерном измерении, чтобы знать, как лучше действовать во время операции

С помощью применения 3D технологий сложные операции проводятся по следующей схеме:

• сканирование;
• изготовление пластиковой модели;
• изучение и выбор метода лечения;
• собственно лечение.

3D принтеры используют в сочетании с современными системами проектирования. Так, с их помощью распечатывают клон опухоли перед операцией, чтобы лучше знать, с чем предстоит столкнуться и надлежащим образом подготовиться перед проведением операции. 

Плюсы ринопластики

• Возможность избавления от комплексов. Становится легче общаться в больших компаниях, исчезает нелюбовь к фотоаппарату.

• Окружающие часто могут не заметить явных изменений после операции, но отмечают значительно возросшую привлекательность человека. К примеру, слишком длинный нос делает лицо унылым и понурым. Ринопластика кончика носа легко справляется с этим.
• Восстановление носового дыхания уменьшает возможность заболеть, простуды проходят легче и реже дают осложнений на бронхи и легкие.
• Нос после ринопластики делает лицо не только более приятным, но и молодым. Причина — со временем ткани несколько обвисают, что внешне сразу прибавляет годы, операция ликвидирует эти изменения.

Ринопластика — это очень больно?

Степень ощущений непосредственно во время операции зависит от метода обезболивания. При общем наркозе пациент спит и не чувствует ничего. Если выбрана местная анестезия, боли не будет, но ощущения, звуки работы над костью, могут вызывать дискомфорт.

Первые несколько дней неудобство доставляет необходимость дышать через рот, это сушит слизистую ротовой полости, но надо потерпеть, пока не удалят тампоны из носа.

Отеки и синяки обязательно сопутствуют ринопластике, особенно, если врач работал с костью. Но они проходят в течение нескольких дней, остаточная припухлость может сохраняться длительно, но она практически не влияет на внешний вид.

Может наблюдаться умеренное повышение температуры тела, в период отхождения от наркоза бывает слабость, желание больше спать. Надо подчиниться организму и провести первые дни в постели.

Результаты поражают!

Эффекта, какой дает моделирование, не добиться никакими косметологическими процедурами. Результат можно сравнить только с пластической хирургией.

• разглаживаются морщины – в том числе, «гусиные лапки», мелкие морщины вокруг губ и «морщины марионетки»,
• происходит подтяжка скул, они становятся высокими и красиво очерченными,
• уходят носогубные складки,
• контурное моделирование позволяет скорректировать форму лица, сделать овал более четким, убрать брыли,
• вернуть объем нижней трети лица,
• мужчины могут сделать лицо более мужественным, увеличив подбородок, чего раньше можно было добиться только использованием лицевых имплантов,
• позволяет приподнять бровные дуги и «открыть» глаза, сделать их визуально больше,
• можно поднять уголки губ, увеличить губы в объеме и скорректировать их форму,
• убрать синяки под глазами и впалость глаз,
• улучшается цвет и состояние кожи лица, она становится упругой, насыщается влагой,
• методика позволяет проводить омоложение тонкой кожи шеи и кистей рук,
• создать эффект запавшей щеки и многое другое.

Планирование успешной операции с помощью точных макетов

Создание точных 3D-моделей костей, частей тела, тканей или органов позволяет провести наглядную демонстрацию патологий в масштабе 1:1. Врач может точно оценить размер патологии и расположение прилегающих тканей перед началом операции. В случае пересадки трехмерные модели помогают разработать подробные и индивидуальные планы операций и подобрать точно подходящие органы.

Типичный пример 3D-печати в медицине: предоперационный макет из фотополимера, изготовленный в нашем демозале на принтере ProtoFab SLA600 DLC / Фото: iQB Technologies

Детализированная модель, напечатанная на 3D-принтере, и ее анатомически оптимальное положение помогают хирургу при сверке на всех ключевых этапах операции. Точное позиционирование патологии и кровеносных сосудов в режиме реального времени дает возможность повысить эффективность операции и снизить риски.

Изменение напечатанных анатомических моделей в соответствии с фактическим состоянием органов – один из важнейших методов применения аддитивных технологий. Такая возможность не только экономит ценное время хирургов, но и повышает точность прогнозирования болезней.

Дальнейшее наблюдение

Последующие осмотры были проведены через 6 и 12 месяцев после имплантации и включали проведение рентгенографии для того, чтобы оценить потерю краевой кости и общий объем кости. Измерения проводились перпендикулярно к оси имплантата в специальной технике с использованием индивидуального окклюзионного шаблона для измерения уровня краевой кости. Все измерения проводил специально назначенный стоматолог, не осведомленный о целях исследования. Разница в уровне кости измерялась радиографически с помощью ПО (DIGORA 2. 5, Soredex, Туусула, Финляндия). Программное обеспечение было откалибровано для каждого снимка с учетом диаметра имплантата в наиболее коронарной точке шейки. Расстояние между наиболее коронарной точкой контакта имплантат — кость и наиболее коронарной точкой шейки имплантата составляло около 0,01 мм с мезиальной и дистальной сторон. Более чем через 6 месяцев проводилась профессиональная гигиена и фиксировались клинические показатели.

Итоговые показатели

Спустя 6 и 12 месяцев оценивались следующие показатели:

• эффективность цифрового протезирования и хирургическое планирование (с использованием шкалы VAS);
• отторжение имплантата, потеря протеза в результате несостоятельности имплантатов (подвижность, потеря кости по причине периимплантита, механические повреждения);
• наличие изменений уровня краевой кости (marginal bone level changes, MBLC) вокруг имплантата.

Для сравнения MBLCs через 6 и 12 месяцев был использован T-тест. Значение P<0,05 считалось значимым.

Макеты, модели, прототипы из пластиков

Создание кастомизированных стелек с помощью 3D-принтера Sharebot Q, который помог достичь великолепных результатов со сложными в использовании гибкими эластомерами

Существует несколько технологий пластиковой печати, в том числе (FDM), лазерная стереолитография (SLA), селективное лазерное спекание (SLS). Первая из них использует в качестве расходного материала термопластиковую нить или гранулы, вторая – фотополимерную смолу, третья – полиамидные или модифицированные порошки. 

Пластик творит чудеса: как 3D-принтер имитирует органы человека

Процесс 3d-печати в медицинских целях

Создание печатного продукта происходит в несколько этапов:

1. Сбор данных пациента с использованием различных методик (КТ, МРТ, УЗИ, ПЭТ, 3D-сканирование).
2. По результатам исследований выбирается целевая область и создается 3D-модель в программном обеспечении.
3. На базе созданной 3D-модели печатается точная копия объекта.
4. На напечатанной модели моделируется хирургическая операция.

Мост, напечатанный на SLM-установке российского производителя 3DLAM. Такие решения могут существенно расширить возможности любой стоматологической лаборатории / Фото: 3DLAM

3D принтер в медицине

Существует несколько примеров использования печати в медицине. В настоящее время трехмерная печать наиболее широко используется в стоматологии, хирургии. С ее помощью можно изготовить цельный имплант, который идеально подойдет конкретному пациенту, а также произвести макет больного органа для проведения более тщательной диагностики и подготовки к операции. Имея в качестве примера огромную 3D модель, хирургу проще ориентироваться во время операции. 

3D принтер в медицине позволяет создавать недорогие модели, которые служат для изучения особенностей болезни. Это позволяет провести более успешную операцию, сократить ее время проведения, безошибочно подобрать схему лечения, что в разы ускоряет время выздоровления больного. 

Принтеры позволяют распечатать детали больших размеров. Материалы, которые используются для печати для данных целей, не могут быть использованы для внедрения в организм. Но такие макеты позволяют производить медицинские инструменты с учетом анатомических характеристик каждого отдельного пациента. 

В настоящее время 3D принтер в медицине также широко используют для изготовления различных искусственных частей тела:

• зубы;
• протезы конечностей;
• слуховые аппараты и прочее. 

Технология позволяет создавать с помощью принтера различные протезы, которые идеально будут подходить для отдельного пациента. Трехмерные модели производятся из пластика или металла. Данные материалы контактируют с теплом человека, но не контактируют с кровью. Пластиковые, металлические изделия, активно развиваясь, постепенно проникают внутрь организма. С каждым днем создаются все более разнообразные импланты. 

Развитие 3D сканеров влечет развитие 3D принтеров. Врачи готовы печатать не только вены, нервы, но целые органы для трансплантации. Уже сегодня протезы изготавливают не только из титана, но из собственных стволовых клеток пациента. 

В протезировании преимущества 3D печати очевидны:

• скорость в сравнении с использованием технологий литья;
• легкий вес протеза, так как его пористость можно корректировать;
• пористость, что позволяет протезу быстрее обрасти живыми тканями. 

Хирургический этап

За час до операции пациентам вводили 2 г амоксициллина и клавулановую кислоту (Аугментин, GlaxoSmithKline, Бельгия), которые они продолжали принимать (по 1 г два раза в день) в течение 1 недели после операции.

Была выполнена операция имплантации под местной анестезией (Оптокаин 20 мг/мл с адреналином 1: 80000, Molteni Dental, Флоренция, Италия). Хирургическая процедура началась с установки шаблона в полости рта пациента (рис. 12), с последующей подготовкой ложа с помощью сверл и установкой имплантатов через шаблон без откидывания лоскута. Диаметр финального сверла подбирался в зависимости от типа кости для того, чтобы оптимизировать стабильность имплантата.

Рис. 12. Шаблон зафиксирован в полости рта пациента.

Имплантаты устанавливались в соответствии с протоколом производителя (TTx system, Winsix, Biosafin, Анкона, Италия, CSR-System, Sweden & Martina, Падуя, Италия). На стадии подготовки ложа торк перед установкой имплантата должен был быть на уровне 35 Н/см. Шейка имплантата должна была располагаться на уровне кости, сам имплантат по возможности устанавливали бикортикально.

В течение 2 недель после операции пациенты принимали нестероидные противовоспалительные препараты (Бруфен 600 мг, Abbott Laboratories,Чикаго, США) и полоскали рот раствором хлоргексидина биглюконата 0,2 %. Все пациенты были проинструктированы, что травмирование прооперированной области может привести к повторному хирургическому вмешательству и что необходимо соблюдать мягкую диету в течение 2 месяцев.

3d-сканирование и программное обеспечение в медицине

Медицинское ПО Materialise Mimics позволяет создавать анатомически точные 3D-модели / Фото: Materialise

С помощью 3D-сканера можно за считанные минуты получить точную трехмерную модель нужного объекта (кости, стоматологического слепка и т.д.), затем обработать полученные данные в специальном программном обеспечении и напечатать модель или готовое изделие на 3D-принтере, либо изготовить его традиционным способом. При этом отпадает необходимость хранить слепки и образцы – все 3D-модели сохраняются в цифровом архиве. При необходимости их можно оперативно откорректировать и переслать по интернету коллегам в любую точку Земного шара.

Приложения для смартфонов

В App Store и Google Play вы найдете множество приложений, позволяющих опробовать методы пластической хирургии на любой из выбранный вами фотографий. Чтобы результат хоть сколько-нибудь коррелировал с реальностью, следует отнестись к использованию приложений не как к игре, но как к научному эксперименту. Иными словами, не стоит делать из себя Анджелину Джоли, если вы хотите лишь немного увеличить губы.

Вот несколько вариантов, с которыми стоит познакомиться: Juvederm Mobile (созданное одной из самых крупных компаний-производителей филлеров Allergan), Crisalix, Boost Your Beauty, iSurgeon PRO и Plastic Surgery Simulator.