Kim, Pil Soo;Choi, Chang Hwa;Han, In Ho;Lee, Jung Hwan;Choi, Hyuk Jin;Lee, Jae Il
Journal of Korean Neurosurgical Society
/
제62권4호
/
pp.398-404
/
2019
Objective : Recently, three-dimensional (3D) printed models of the intracranial vascular have served as useful tools in simulation and training for cerebral aneurysm clipping surgery. Precise and realistic 3D printed aneurysm models may improve patients' understanding of the 3D cerebral aneurysm structure. Therefore, we created patient-specific 3D printed aneurysm models as an educational and clinical tool for patients undergoing aneurysm clipping surgery. Herein, we describe how these 3D models can be created and the effects of applying them for patient education purpose. Methods : Twenty patients with unruptured intracranial aneurysm were randomly divided into two groups. We explained and received informed consent from patients in whom 3D printed models-(group I) or computed tomography angiography-(group II) was used to explain aneurysm clipping surgery. The 3D printed intracranial aneurysm models were created based on time-of-flight magnetic resonance angiography using a 3D printer with acrylonitrile-butadiene-styrene resin as the model material. After describing the model to the patients, they completed a questionnaire about their understanding and satisfaction with aneurysm clipping surgery. Results : The 3D printed models were successfully made, and they precisely replicated the actual intracranial aneurysm structure of the corresponding patients. The use of the 3D model was associated with a higher understanding and satisfaction of preoperative patient education and consultation. On a 5-point Likert scale, the average level of understanding was scored as 4.7 (range, 3.0-5.0) in group I. In group II, the average response was 2.5 (range, 2.0-3.0). Conclusion : The 3D printed models were accurate and useful for understanding the intracranial aneurysm structure. In this study, 3D printed intracranial aneurysm models were proven to be helpful in preoperative patient consultation.
Purpose: This study investigated the accuracy of laser-scanned models and 3-dimensional(3D) rendered cone-beam computed tomography (CBCT) compared to the gold standard (plaster casts) for linear measurements on dental arches. Materials and Methods: CBCT scans and plaster models from 30 patients were retrieved. Plaster models were scanned by an Emerald laser scanner (Planmeca, Helsinki, Finland). Sixteen different measurements, encompassing the mesiodistal width of teeth and both arches' length and width, were calculated using various landmarks. Linear measurements were made on laser-scanned models using Autodesk Meshmixer software v. 3.0 (Autodesk, Mill Valley, CA, USA), on 3D-rendered CBCT models using OnDemand 3D v. 1.0 (Cybermed, Seoul, Korea) and on plaster casts by a digital caliper. Descriptive statistics, the paired t-test, and intra- and inter-class correlation coefficients were used to analyze the data. Results: There were statistically significant differences between some measurements on plaster casts and laser-scanned or 3D-rendered CBCT models (P<0.05). Molar mesiodistal width and mandibular anterior arch width deviated significantly different from the gold standard in both methods. The largest mean differences of laser-scanned and 3D-rendered CBCT models compared to the gold standard were 0.12±0.23 mm and 0.42±0.53 mm, respectively. Most of the mean differences were not clinically significant. The intra- and inter-class correlation results were acceptable for all measurements(>0.830) and between observers(>0.801). Conclusion: The 3D-rendered CBCT images and laser-scanned models were useful and accurate alternatives to conventional plaster models. They could be used for clinical purposes in orthodontics and prostheses.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
제25권4호
/
pp.295-303
/
1999
Presented in this paper are the experimental results that measure rapid prototyping (RP) errors in 3D medical models. We identified various factors that can cause dimensional errors when producing RP models, specifically in maxillofacial areas. For the experiment, we used a human dry skull. A number of linear measurements based on landmarks were first obtained on the skull. This was followed by CT scanning, 3D model reconstruction, and RP model fabrication. The landmarks were measured again on both the reconstructed models and the physical RP models, and these were compared with those on dry skull. We focused on major sources of errors, such as CT scanning, conversion from CT data to STL models, and RP model fabrication. The results show that the overall error from skull to RP is $0.64{\times}0.36mm(0.71{\times}0.66%)$ in absolute value. This indicates that the RP technology can be acceptable in the real clinical applications. A clinical case that has applied RP models successfully for treatment planning and surgical rehearsal is presented. Although the use of RP models is rare in the medical area yet, we believe RP is promising in that it has a great potential in developing new tools which can aid diagnosis, treatment planning, surgical rehearsal, education, and so on.
Teng Ma;Tiwu Peng;Yang Lin;Mindi Zhang;Guanghui Ren
The Journal of Advanced Prosthodontics
/
제15권3호
/
pp.145-154
/
2023
PURPOSE. The objective of this study was to investigate how internal structures influence the overall and marginal accuracy of full arch preparations fabricated through additive manufacturing in different printing systems. MATERIALS AND METHODS. A full-arch preparation digital model was set up with three internal designs, including solid, hollow, and grid. These were printed using three different resin printers with nine models in each group. After scanning, each data was imported into the 3D data processing software together with the master cast, aligned and trimmed, and then put into the 3D data analysis software again to compare the overall and marginal deviation whose results are expressed using root mean square values and color maps. To evaluate the trueness of the resin model, the test data and reference data were compared, and the precision was evaluated by comparing the test data sets. Color maps were observed for qualitative analysis. Data were statistically analyzed by one-way analysis of variance and Bonferroni method was used for post hoc comparison (α = .05). RESULTS. The influence of different internal structures on the accuracy of 3D printed resin models varied significantly (P < .05). Solid and grid models showed better accuracy, while the hollow model exhibited poor accuracy. The color maps show that the resin models have a tendency to shrink inwards. CONCLUSION. The internal structure design influences the accuracy of the 3D printing model, and the effect varies in different printing systems. Irrespective of the kind of printing system, the printing accuracy of hollow model was observed to be worse than those of solid and grid models.
Spatial insight into intracranial pathology and structure is important for neurosurgeons to perform safe and successful surgeries. Three-dimensional (3D) printing technology in the medical field has made it possible to produce intuitive models that can help with spatial perception. Recent advances in 3D-printed disease models have removed barriers to entering the clinical field and medical market, such as precision and texture reality, speed of production, and cost. The 3D-printed disease model is now ready to be actively applied to daily clinical practice in neurosurgical planning, simulation, and training. In this review, the development of 3D-printed neurosurgical disease models and their application are summarized and discussed.
Purpose: This study aimed to compare the accuracy of 3-dimensional(3D) printed models derived from multidetector computed tomography (MDCT) and cone-beam computed tomography (CBCT) systems with different fields of view (FOVs). Materials and Methods: Five human dry mandibles were used to assess the accuracy of reconstructions of anatomical landmarks, bone defects, and intra-socket dimensions by 3D printers. The measurements were made on dry mandibles using a digital caliper (gold standard). The mandibles then underwent MDCT imaging. In addition, CBCT images were obtained using Cranex 3D and NewTom 3G scanners with 2 different FOVs. The images were transferred to two 3D printers, and the digital light processing (DLP) and fused deposition modeling (FDM) techniques were used to fabricate the 3D models, respectively. The same measurements were also made on the fabricated prototypes. The values measured on the 3D models were compared with the actual values, and the differences were analyzed using the paired t-test. Results: The landmarks measured on prototypes fabricated using the FDM and DLP techniques based on all 4 imaging systems showed differences from the gold standard. No significant differences were noted between the FDM and DLP techniques. Conclusion: The 3D printers were reliable systems for maxillofacial reconstruction. In this study, scanners with smaller voxels had the highest precision, and the DLP printer showed higher accuracy in reconstructing the maxillofacial landmarks. It seemed that 3D reconstructions of the anterior region were overestimated, while the reconstructions of intra-socket dimensions and implant holes were slightly underestimated.
본 논문은 관심 객체 분할을 위한 통계적 모양 모델에 기반한 3차원 능동 모양 모델링 기법을 제안한다. 3차원 모양 모델을 만들려면 포인트 분산 모델(PDM)의 생성이 필수적인데, 이를 위해서는 모든 학습(training) 데이터에 대응하는 특징점(landmark)을 잘 선택해야 한다. 현재까지도 3차원 데이터에서 대응하는 특징점을 선택하는 방법은 주로 수동적으로 선택하거나 2차원 기반 기법 또는 제한된 3차원 기법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 최근에 제안된 "3차원 통계적 모양 모델의 자동생성 기법"의 거리 변환(distance transform)과 사면체(tetrahedron) 알고리듬을 사용하여 3차원 통계적 모양 모델을 생성하고 2차원 능동 모양 모델의 모양 모델 학습과 그레이레벨(gray-level) 모델 학습을 개선하여 확장하고, 스케일(scale)과 그레이레벨 모델을 결합한 3차원 능동 모양 모델 알고리듬으로 관심 객체를 분할한다. 본 논문에서는 제안한 방법을 영역 기반 윤곽선 기반 기법 및 2차원 능동모양모델 기법과 그 성능을 비교하여 평가했다.
Purpose : This study was to evaluate the influence of slice thickness of computed tomography (CT) and rapid protyping (RP) type on the accuracy of 3-dimensional medical model. Materials and Methods: Transaxial CT data of human dry skull were taken from multi-detector spiral CT. Slice thickness were 1, 2, 3 and 4 mm respectively. Three-dimensional image model reconstruction using 3-D visualization medical software (V-works /sup TM/ 3.0) and RP model fabrications were followed. 2-RP models were 3D printing (Z402, Z Corp., Burlington, USA) and Stereolithographic Apparatus model. Linear measurements of anatomical landmarks on dry skull, 3-D image model, and 2-RP models were done and compared according to slice thickness and RP model type. Results: There were relative error percentage in absolute value of 0.97, 1.98,3.83 between linear measurements of dry skull and image models of 1, 2, 3 mm slice thickness respectively. There was relative error percentage in absolute value of 0.79 between linear measurements of dry skull and SLA model. There was relative error difference in absolute value of 2.52 between linear measurements of dry skull and 3D printing model. Conclusion: These results indicated that 3-dimensional image model of thin slice thickness and stereolithographic RP model showed relative high accuracy.
Background: In daily practice, three-dimensional patient-specific jawbone models (3D models) are a useful tool in surgical planning and simulation, resident training, patient education, and communication between the physicians in charge. The progressive improvements of the hardware and software have made it easy to obtain 3D models. Recently, in the field of oral and maxillofacial surgery, there are many reports on the benefits of 3D models. We introduced a desktop 3D printer in our department, and after a prolonged struggle, we successfully constructed an environment for the "in-house" fabrication of the previously outsourced 3D models that were initially outsourced. Through various efforts, it is now possible to supply inexpensive 3D models stably, and thus ensure safety and precision in surgeries. We report the cases in which inexpensive 3D models were used for orthodontic surgical simulation and discuss the surgical outcomes. Review: We explained the specific CT scanning considerations for 3D printing, 3D printing failures, and how to deal with them. We also used 3D models fabricated in our system to determine the contribution to the surgery. Based on the surgical outcomes of the two operators, we compared the operating time and the amount of bleeding for 25 patients who underwent surgery using a 3D model in preoperative simulations and 20 patients without using a 3D model. There was a statistically significant difference in the operating time between the two groups. Conclusions: In this article, we present, with surgical examples, our in-house practice of 3D simulation at low costs, the reality of 3D model fabrication, problems to be resolved, and some future prospects.
Three-dimensional (3D) printing has been particularly widely adopted in medical fields. Application of the 3D printing technique has even been extended to bio-cell printing for 3D tissue/organ development, the creation of scaffolds for tissue engineering, and actual clinical application for various medical parts. Of various medical fields, craniofacial plastic surgery is one of areas that pioneered the use of the 3D printing concept. Rapid prototype technology was introduced in the 1990s to medicine via computer-aided design, computer-aided manufacturing. To investigate the current status of 3D printing technology and its clinical application, a systematic review of the literature was conducted. In addition, the benefits and possibilities of the clinical application of 3D printing in craniofacial surgery are reviewed, based on personal experiences with more than 500 craniofacial cases conducted using 3D printing tactile prototype models.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.