Idé til implementering: Taktiske problemer – Printer- og materialevalg

(23. jan. 2017)

Hui Jenny Chen, MD og Michelle Gabriel, MS , MBA

(Denne blog er tilpasset vores seneste publikation En køreplan fra idé til implementering: 3D-udskrivning til prækirurgisk anvendelse: Operativ styring til 3D-udskrivning i kirurgi )

Copyright Westworld

Valg af printer / materiale:

For omfattende lister over udskrivningsprocesser / printere og materialer, der bruges til 3D-udskrivning i sundhedsvæsenet, kan læserne henvise til vores bog eller vende tilbage for at se en opdateret liste senere på denne måned.

1. Printere:

Nøgleydelsesegenskaber ved valg af printere inkluderer følgende [36] :

– Hastighed

– Opløsning

– Autonome operationer

– Brugervenlighed

– Pålidelighed

– Gentagelsesevne

– Materiel / multimaterialefunktion

På denne liste er hastighed det vigtigste spørgsmål til prækirurgisk brug, da behovet for modellen kan være presserende, men udskrivning tager normalt timer og nogle gange dage. Forbedringsmetoder varierer efter proces og inkluderer ændring af printerhovedets bevægelse fra en kartesisk til en delta-konfiguration (hvilket giver mulighed for kortere stier fra et punkt til et andet), optimering af laserens bevægelser og anvendelse af komponenter af højere kvalitet. Multimateriale- og multihovedfunktionerne er også af særlig interesse. For eksempel kan modeller af hjertet med farvekodede dele som vener, arterier osv. Laves hurtigere, hvis sektionerne ikke laves stykkevis. Modeller til kirurgisk praksis kræver ofte materialer med forskellige haptiske egenskaber og ville fremstilles meget hurtigere, hvis den komplette model endnu en gang kunne fremstilles på en gang og ikke på en stykkevis måde.

2. Materialer :

Der er kun en håndfuld 3D-udskrivningsmaterialer, der er biokompatible og let kan steriliseres. [47] En række materialer med forskellig styrke, elasticitet, farve / gennemsigtighed giver yderligere fordele for prækirurgiske 3D-udskrifter. Ud over tilføjede materialer vil nye steriliseringsteknikker, der ikke kræver høje temperaturer eller giftige kemikalier, og teknikker, der kræver mindre tid, alle vise sig nyttige i fremtiden.

I øjeblikket producerer forskellige 3D-printerproducenter også 3D-udskrivning materialer, der formodentlig er optimale til deres printere. Derfor skal den ultimative købsbeslutning starte med de nuværende og potentielle fremtidige applikationer, som printerne er beregnet til.

Tre spørgsmål skal besvares:

1) Primære anvendelser af 3D-udskrivning – kravene med hensyn til opløsning, farve og struktur på en model til konceptuelt formål eller enhedsprototypning er væsentligt mindre end en model beregnet til praktisk praksis før en kompliceret operation. Hvis modellen i vid udstrækning skulle bruges tæt på kirurgen intraoperativt, ville det være vigtigt at vælge et system, der benytter flere muligheder i steriliserbart materialevalg.

2) Printstørrelse – dette kan relateres til den specialitet, som opsætningen er beregnet til. F.eks. Vil udskriftsstørrelsesfunktionerne for et system dedikeret til kraniofacial rekonstruktion være meget forskellige fra et system dedikeret til ortopædi. Et udskrivningssystem, der deles mellem forskellige specialiteter, vil kræve en platform, der er stor nok til alle, og derfor bliver det dyrere.

3) Andre fremtidige sundhedsrelaterede 3D-udskrivningsaktiviteter – bortset fra prækirurgiske applikationer er der en række eksisterende og fremtidige sundhedsapplikationer, lige fra medicinsk træning, hurtig prototyping, forskning til patientspecifikke implanterbare enheder. Hvis man skulle investere i et 3D-udskrivningssystem, kan det være nødvendigt at beregne den potentielle fremtidige indtægtsstrøm under udvælgelsesprocessen. En 5- til 10-årig indtægtsstrategi kan være nødvendig. Vi vil uddybe mere om dette i det finansielle afsnit.

Valg af software:

1. Omkostninger til brug – åben vs. kommerciel software.

“Gratis” er muligvis ikke “billig”. Omkostningerne ved at bruge gratis open source-software inkluderer manglende dokumentation eller instruktion, mangel på teknisk support i tilfælde af dysfunktion, mangel på kontinuerlig udvikling eller opdateringer.Selvom dette er en levedygtig mulighed for brugere med et lille budget til 3D-udskrivning og teknologisk kyndig, skal du være parat til at investere meget tid i starten for at lære at bruge softwaren. Mangel på tid er ofte uoverkommelig for travle klinikere at lære softwaren selv. Kommerciel software som Mimic (Materialize, Belgien) har meget dyre årlige licenser, hvilket afskrækker mange, der kun vil eksperimentere med 3D-udskrivning. Ikke desto mindre har disse kommercielle muligheder mere intuitivt design og god teknisk support og tilbyder ofte personlig uddannelse / instruktionstid for brugerne til fuldt ud at forstå 3D-udskrivning inden for en meget kort periode.

2. Fremtidig tendens – automatisering og strømlinet arbejdsgang.

Segmentering er det mest tidskrævende trin i DICOM til STL-konvertering. Anekdotisk kan en radiolog bruge op til 13 timer på at segmentere en kompleks hjertemodel. Andre har brugt mindre tid, men stadig ofte i timestørrelse. Automatiseret segmentering vil være en betydelig fremtidig udvikling inden for softwareområdet og vil vise sig at være yderst værdifuldt for omkostningsbesparende forbedringer. Derudover er mere strømlinet arbejdsgang fra billedoptagelse til 3D-udskrivning fra et softwareperspektiv også det, som mange brugere håber på. Ifølge nylige interviews med felteksperter udvikler mange større PACS-leverandører nu DICOM til STL-konverteringsfunktioner med deres nyere softwareversioner. Segmenteringsværktøjer er også inkluderet i disse nyere versioner. Mange eksisterende 3D-udskrivningsfirmaer udvikler også aktivt produkter, der er mere brugervenlige, især for sundhedsindustrien. Eksempler på disse inkluderer Autodesk (CA, USA) og 3D System (NC, USA).

[Kan lide vores historier? Anbefal og del. ]

Gå ikke glip af de næste 3DHEALS STORIES, og abonner HER . Vil du dele din historie? Se instruktion (HER). Læs flere 3DHEALS-blogs HER .