Idea para implementación: problemas tácticos: selección de impresora y material

(23 de enero de 2017)

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

(Este blog está adaptado de nuestra publicación reciente Una hoja de ruta de Idea a la implementación: impresión 3D para aplicaciones prequirúrgicas: gestión operativa para impresión 3D en cirugía )

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Selección de impresora / material:

Para listas completas de procesos de impresión / impresoras y materiales utilizados para la impresión 3D para el cuidado de la salud, los lectores pueden consultar nuestro libro o regresar para ver una lista actualizada a finales de este mes.

1. Impresoras:

Las características clave de rendimiento en la selección de impresoras incluyen las siguientes [36] :

– Velocidad

– Resolución

– Operaciones autónomas

– Facilidad de uso

– Fiabilidad

– Repetibilidad

– Capacidad de material / multimaterial

De esta lista, la velocidad es el tema más importante para el uso prequirúrgico ya que la necesidad del modelo puede sea ​​urgente, pero la impresión suele tardar horas y, a veces, días. Los métodos de mejora varían según el proceso e incluyen cambiar el movimiento del cabezal de la impresora de una configuración cartesiana a una delta (que permite trayectos más cortos de un punto a otro), optimizar los movimientos del láser y utilizar componentes de mayor calidad. Las capacidades de múltiples materiales y múltiples cabezales también son de particular interés. Por ejemplo, los modelos del corazón con partes codificadas por colores como venas, arterias, etc. se pueden hacer más rápido si las secciones no se hacen por partes. Los modelos para la práctica quirúrgica a menudo requieren materiales con diferentes propiedades hápticas y se harían mucho más rápido si, una vez más, se pudiera hacer el modelo completo de una vez y no de manera fragmentada.

2. Materiales :

Hay solo un puñado de materiales de impresión 3D que son biocompatibles y se pueden esterilizar fácilmente. [47] Una variedad de materiales con diferente resistencia, elasticidad, color / transparencia brindarán beneficios adicionales para las impresiones 3D prequirúrgicas. Además de los materiales añadidos, las nuevas técnicas de esterilización que no requieren altas temperaturas o productos químicos tóxicos y las técnicas que requieren menos tiempo resultarán útiles en el futuro.

Actualmente, diferentes fabricantes de impresoras 3D también producen impresión 3D materiales presumiblemente óptimos para sus impresoras. Por lo tanto, la decisión de compra final debe comenzar con las aplicaciones futuras actuales y potenciales para las que están diseñadas las impresoras.

Deben responderse tres preguntas:

1) Aplicaciones principales de la impresión 3D : los requisitos en términos de resolución, color y textura de un modelo para fines conceptuales o creación de prototipos de dispositivos son significativamente menores que un modelo destinado a la práctica práctica antes de una cirugía complicada. Si el modelo fuera a ser utilizado extensamente cerca del cirujano durante la operación, entonces sería importante seleccionar un sistema que ofrezca más opciones en la selección de material esterilizable.

2) Tamaño de la impresión : esto podría estar relacionado con la especialidad para la que está destinada la configuración. Por ejemplo, la capacidad de tamaño de impresión de un sistema dedicado a la reconstrucción craneofacial será muy diferente de un sistema dedicado a la ortopedia. Un sistema de impresión compartido entre diferentes especialidades requerirá una plataforma lo suficientemente grande para todos y, por lo tanto, será más costoso.

3) Otros futuros relacionados con la atención médica Actividades de impresión 3D : además de las aplicaciones prequirúrgicas, existe una variedad de aplicaciones sanitarias existentes y futuras, desde formación médica, creación rápida de prototipos, investigación, hasta dispositivos implantables específicos para pacientes. Si uno tuviera que invertir en un sistema de impresión 3D, es posible que durante el proceso de selección sea necesario realizar cálculos para el posible flujo de ingresos futuros. Puede ser necesaria una estrategia de ingresos de 5 a 10 años. Hablaremos más sobre esto en la sección financiera.

Selección de software:

1. Costo de uso: software abierto frente a software comercial.

«Gratis» puede no ser «barato». El costo de usar software de código abierto gratuito incluye la falta de documentación o instrucción, la falta de soporte técnico en caso de disfunción, la falta de desarrollo continuo o actualizaciones.Aunque esta es una opción viable para usuarios con un pequeño presupuesto de impresión 3D y conocimientos tecnológicos, prepárese para invertir una gran cantidad de tiempo al principio para aprender a usar el software. La falta de tiempo suele ser prohibitiva para que los médicos ocupados aprendan el software por sí mismos. El software comercial como Mimic (Materialise, Bélgica) tiene licencias anuales muy caras, lo que desalienta a muchos que solo quieren experimentar con la impresión 3D. No obstante, estas opciones comerciales tienen diseños más intuitivos y un excelente soporte técnico y, a menudo, ofrecen educación / tiempo de instrucción personalizado para que los usuarios comprendan completamente la impresión 3D en un período de tiempo muy corto.

2. Tendencia futura: automatización y flujo de trabajo optimizado.

La segmentación es el paso más lento de la conversión de DICOM a STL. Como anécdota, un radiólogo puede dedicar hasta 13 horas a segmentar un modelo de corazón complejo. Otros han pasado menos tiempo, pero a menudo en horas de magnitud. La segmentación automatizada será un desarrollo futuro significativo en el área del software y resultará extremadamente valiosa para las mejoras que ahorran costos. Además, muchos usuarios esperan un flujo de trabajo más optimizado desde la adquisición de imágenes hasta las impresiones en 3D desde la perspectiva del software. Según entrevistas recientes con expertos de campo, muchos proveedores de PACS más grandes están desarrollando ahora la capacidad de conversión de DICOM a STL con sus versiones de software más recientes. Las herramientas de segmentación también se incluyen en estas versiones más nuevas. Muchas empresas de impresión 3D existentes también están desarrollando activamente productos que son más fáciles de usar, especialmente para la industria de la salud. Ejemplos de estos incluyen Autodesk (CA, EE. UU.) Y 3D System (NC, EE. UU.).

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