Idea toteutukseen: Taktiset kysymykset – tulostimen ja materiaalin valinta

(23. tammikuuta 2017)

MD Hui Jenny Chen ja Michelle Gabriel, MS , MBA

(Tämä blogi on mukautettu äskettäisestä julkaisustamme Idean tiekartta toteutukseen: 3D-tulostus leikkausta edeltävään sovellukseen: Operatiivinen hallinta 3D-tulostukseen kirurgiassa )

Tekijänoikeuksien Westworld

Tulostimen / materiaalin valinta:

kattavat luettelot terveydenhuollon 3D-tulostuksessa käytetyistä tulostusprosesseista / tulostimista ja materiaaleista, lukijat voivat tutustua -kirjaamme tai palata katsomaan päivitettyä luetteloa myöhemmin tässä kuussa.

1. Tulostimet:

Tulostimien valinnan tärkeimmät suorituskykyominaisuudet sisältävät seuraavat [36] :

– Nopeus

– Tarkkuus

– Autonomiset toiminnot

– Helppokäyttöisyys

– Luotettavuus

– Toistettavuus

– Materiaali- / monimateriaalikyky

Tästä luettelosta nopeus on tärkein kysymys ennen leikkausta, koska mallin tarve saattaa ole kiireellinen, mutta tulostaminen kestää yleensä tunteja ja joskus päiviä. Parannusmenetelmät vaihtelevat prosessin mukaan ja sisältävät tulostimen pään liikkeen muuttamisen suorakulmiosta Delta-kokoonpanoon (mikä mahdollistaa lyhyemmät polut yhdestä pisteestä toiseen), optimoimalla laserin liikkeet ja käyttämällä korkealaatuisempia komponentteja. Monimateriaaliset ja monipäiset ominaisuudet ovat myös erityisen kiinnostavia. Esimerkiksi sydämen malleja, joissa on värikoodatut osat, kuten laskimot, valtimot, jne., Voidaan tehdä nopeammin, jos osia ei tehdä paloittain. Kirurgisen mallin mallit vaativat usein materiaaleja, joilla on erilaiset haptiikkaominaisuudet, ja ne valmistettaisiin paljon nopeammin, jos jälleen kerran koko malli voitaisiin valmistaa kerralla eikä paloittain.

2. Materiaalit :

On vain muutama 3D-tulostusmateriaali, jotka ovat biologisesti yhteensopivia ja jotka voidaan helposti steriloida. [47] Erilaiset materiaalit, joilla on erilainen lujuus, joustavuus, väri / läpinäkyvyys, tarjoavat lisäetuja leikkausta edeltäville 3D-tulosteille. Lisättyjen materiaalien lisäksi uudet sterilointitekniikat, jotka eivät vaadi korkeita lämpötiloja tai myrkyllisiä kemikaaleja, ja tekniikat, jotka vaativat vähemmän aikaa, ovat kaikki hyödyllisiä tulevaisuudessa.

Tällä hetkellä eri 3D-tulostimien valmistajat tuottavat myös 3D-tulostusta oletettavasti optimaalinen tulostimilleen. Siksi lopullinen ostopäätös tulisi aloittaa nykyisistä ja mahdollisista tulevista sovelluksista, joihin tulostimet on tarkoitettu.

Kolme kysymystä on vastattava:

1) 3D-tulostuksen ensisijaiset sovellukset – mallin tarkkuudelle, värille ja tekstuurille asetetut vaatimukset käsitteelliseen tarkoitukseen tai laitteen prototyyppien tekemiseen ovat huomattavasti pienemmät kuin malli, joka on tarkoitettu käytännön harjoitteluun ennen monimutkaista leikkausta. Jos mallia käytettäisiin laajasti kirurgin välittömässä läheisyydessä leikkauksen aikana, olisi tärkeää valita järjestelmä, joka käyttää enemmän vaihtoehtoja steriloitavan materiaalin valinnassa.

2) Tulostuksen koko – tämä saattaa liittyä erikoisalaan, jolle asennus on tarkoitettu. Esimerkiksi kallon kasvojen jälleenrakentamiseen tarkoitetun järjestelmän tulostuskoko on hyvin erilainen kuin ortopedialle omistetussa järjestelmässä. Eri erikoisuuksien kesken jaettu tulostusjärjestelmä vaatii riittävän suuren alustan kaikille, ja siksi se on kalliimpaa.

3) Muut tulevat terveydenhuoltoon liittyvät aiheet 3D-tulostustoiminnot – muita kuin leikkausta edeltäviä sovelluksia, on olemassa useita olemassa olevia ja tulevia terveydenhuollon sovelluksia lääketieteellisestä koulutuksesta, nopeasta prototyyppien tekemisestä, tutkimuksesta potilaskohtaisiin implantoitaviin laitteisiin. Jos investoitiin 3D-tulostusjärjestelmään, mahdollisen tulovirran laskeminen saattaa olla tarpeen valintaprosessin aikana. 5–10 vuoden tulostrategia voi olla tarpeen. Kerromme tästä tarkemmin talousosassa.

Ohjelmiston valinta:

1. Käyttökustannukset – avoimet vs. kaupalliset ohjelmistot.

”Ilmainen” ei välttämättä ole ”halpa”. Ilmaisen avoimen lähdekoodin ohjelmistojen käyttökustannuksiin sisältyy dokumentaation tai ohjeiden puute, teknisen tuen puute toimintahäiriöiden yhteydessä, jatkuvan kehityksen tai päivitysten puute.Vaikka tämä on käyttökelpoinen vaihtoehto käyttäjille, joilla on pieni 3D-tulostusbudjetti ja tekninen taito, ole valmis investoimaan alussa paljon aikaa oppia käyttämään ohjelmistoa. Ajan puute on kiireellisiä lääkäreitä varten usein hankalaa oppia ohjelmisto itse. Kaupallisilla ohjelmistoilla, kuten Mimic (Materialize, Belgia), on erittäin kallis vuotuinen lisensointi, mikä estää monia, jotka haluavat kokeilla vain 3D-tulostusta. Näillä kaupallisilla vaihtoehdoilla on kuitenkin intuitiivisempi muotoilu ja suuri tekninen tuki, ja ne tarjoavat usein yksilöllistä opetus- / opetusaikaa käyttäjille 3D-tulostuksen ymmärtämiseen hyvin lyhyessä ajassa.

2. Tulevaisuuden trendi – automatisointi ja virtaviivainen työnkulku.

Segmentointi on DICOM: n STL-muunnoksen eniten aikaa vievä vaihe. Anekdotisesti yksi radiologi voi käyttää jopa 13 tuntia monimutkaisen sydänmallin segmentointiin. Toiset ovat viettäneet vähemmän aikaa, mutta silti usein tunteina. Automatisoitu segmentointi on merkittävä tulevaisuuden kehitys ohjelmistoalueella ja osoittautuu erittäin arvokkaaksi kustannussäästöparannuksissa. Lisäksi virtaviivaisempi työnkulku kuvankäsittelystä 3D-tulosteisiin ohjelmiston näkökulmasta on myös se, mitä monet käyttäjät toivovat. Äskettäisten kenttäasiantuntijoiden haastattelujen mukaan monet suuremmat PACS-toimittajat kehittävät nyt DICOM: n STL-muunnosominaisuutta uudemmilla ohjelmistoversioillaan. Segmentointityökalut sisältyvät myös näihin uusiin versioihin. Monet nykyiset 3D-tulostusyritykset kehittävät myös aktiivisesti tuotteita, jotka ovat käyttäjäystävällisempiä erityisesti terveydenhuollolle. Esimerkkejä näistä ovat Autodesk (CA, USA) ja 3D System (NC, USA).

[Kuten tarinamme? Suosittele ja jaa. ]

Älä missaa seuraavia 3DHEALS-TARINOJA ja tilaa TÄSTÄ . Haluatko jakaa tarinasi? Katso ohjeet (TÄSTÄ). Lue lisää 3DHEALS-blogeja TÄSTÄ .