Virtual surgical planning and patient-specific implant design system for fractured orbital wall reconstruction
저자
Hannah Kim(김한나) ; Hyun A Kim(김현아) ; Tae-guen Son(손태근) ; Hyunchul Cho(조현철) ; Jerome Charton(샤통 제롬) ; Woo Shik Jeong(정우식) ; Jong Woo Choi(최종우) ; Youngjun Kim(김영준)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
English
주제어
KDC
550
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
2722-2727(6쪽)
제공처
Orbital wall is the thinnest bone that surrounds eyeballs. When there is an external force to mid-upper face, it is blown out to protect the eye from the pressure. Orbital fracture is a common traumatic deformity, but it can cause not only functional problems, but also esthetical problems such as exophthalmos or enophthalmus, and diplopia. The surgeon corrects eyeball position by placing plates to the fractured sites, but limited intra-operative view and complex anatomy make it difficult. 3D surgical software systems have been used for seeming the patient safety and getting reliable outcomes. However, these are not specialized for the surgery and time-consuming manual works are needed frequently. Thus, we propose a virtual surgical planning and implant design system. We focus on increasing usability by automated functions and minimized user interaction. There are four main modules in the proposed system. First, 3D patient’s model is automatically reconstructed from CT data, and the next, the fractured region is detected and visualized by registration of both orbits. Based on the detected area, patient-specific implant is designed using template models. After the surgery, pre-and post-operative 3D models can be compared and analyzed by using synchronized dual view, measurement tools and visualization of the difference of both models. We performed visual inspection for 3D modeling and fractured detection. As a result, the orbital wall of 3D facial model is properly reconstructed without unnecessary holes and the detected regions include real fractured sites properly. The average processing time takes about 4 minutes. In comparison with conventional systems, ours covers most functions and has strengths for automated functions such as orbital wall segmentation and fracture detection. We expect that the automated and optimized functions can reduce pre-operation time and improved surgical outcomes can be derived by using patient-specific 3D printed implant.
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