Idée de mise en œuvre: problèmes tactiques – Sélection de limprimante et du matériau

(23 janvier 2017)

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

(Ce blog est adapté de notre publication récente Une feuille de route dIdea à limplémentation: Impression 3D pour les applications pré-chirurgicales: Gestion opérationnelle pour limpression 3D en chirurgie )

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Sélection imprimante / matériau:

Pour listes complètes des processus dimpression / imprimantes et des matériaux utilisés pour limpression 3D de soins de santé, les lecteurs peuvent se référer à notre livre ou revenir pour voir une liste mise à jour plus tard ce mois-ci.

1. Imprimantes:

Les principales caractéristiques de performance lors de la sélection des imprimantes sont les suivantes [36] :

– Vitesse

– Résolution

– Opérations autonomes

– Facilité dutilisation

– Fiabilité

– Répétabilité

– Capacité matériel / multi-matériaux

De cette liste, la vitesse est le problème le plus important pour une utilisation pré-chirurgicale car le besoin du modèle peut être urgent mais limpression prend généralement des heures et parfois des jours. Les méthodes damélioration varient selon le processus et incluent le changement du mouvement de la tête dimpression dune configuration cartésienne à une configuration Delta (ce qui permet des chemins plus courts dun point à un autre), loptimisation des mouvements du laser et lutilisation de composants de meilleure qualité. Les capacités multi-matériaux et multi-têtes sont également dun intérêt particulier. Par exemple, des modèles de cœur avec des parties codées par couleur telles que des veines, des artères, etc. peuvent être réalisés plus rapidement si les coupes ne sont pas réalisées au coup par coup. Les modèles pour la pratique chirurgicale nécessitent souvent des matériaux aux propriétés haptiques différentes et seraient beaucoup plus rapides si, encore une fois, le modèle complet pouvait être fabriqué en une seule fois et non de manière fragmentaire.

2. Matériaux :

Il ny a quune poignée de matériaux dimpression 3D qui sont biocompatibles et peuvent être facilement stérilisés. [47] Une variété de matériaux de résistance, élasticité, couleur / transparence différentes offrira des avantages supplémentaires pour les impressions 3D pré-chirurgicales. En plus des matériaux ajoutés, de nouvelles techniques de stérilisation qui ne nécessitent pas de températures élevées ou de produits chimiques toxiques, et des techniques qui nécessitent moins de temps se révéleront utiles à lavenir.

Actuellement, différents fabricants dimprimantes 3D produisent également limpression 3D matériaux probablement optimaux pour leurs imprimantes. Par conséquent, la décision dachat ultime doit commencer par les applications actuelles et futures potentielles auxquelles les imprimantes sont destinées.

Il faut répondre à trois questions:

1) Principales applications de limpression 3D – les exigences en termes de résolution, couleur et texture dun modèle à des fins conceptuelles ou de prototypage dappareil sont nettement inférieures à un modèle destiné à la pratique pratique avant une chirurgie compliquée. Si le modèle devait être largement utilisé à proximité immédiate du chirurgien en peropératoire, il serait important de sélectionner un système offrant plus doptions dans la sélection de matériel stérilisable.

2) Taille de limpression – cela pourrait être lié à la spécialité à laquelle linstallation est destinée. Par exemple, la capacité de taille dimpression dun système dédié à la reconstruction craniofaciale sera très différente dun système dédié à lorthopédie. Un système dimpression partagé entre différentes spécialités nécessitera une plate-forme suffisamment grande pour tout le monde, et par conséquent, il sera plus cher.

3) Autres futurs liés aux soins de santé Activités dimpression 3D – autres que les applications pré-chirurgicales, il existe une variété dapplications de santé existantes et futures, allant de la formation médicale au prototypage rapide, à la recherche, aux dispositifs implantables spécifiques aux patients. Si lon investit dans un système dimpression 3D, des calculs pour les futurs flux de revenus potentiels peuvent être nécessaires pendant le processus de sélection. Une stratégie de revenus sur 5 à 10 ans peut être nécessaire. Nous développerons plus à ce sujet dans la section financière.

Sélection du logiciel:

1. Coût dutilisation – logiciel ouvert ou logiciel commercial.

«Gratuit» nest peut-être pas «bon marché». Le coût dutilisation dun logiciel open source gratuit comprend le manque de documentation ou dinstructions, le manque de support technique en cas de dysfonctionnement, le manque de développement continu ou de mises à jour.Bien que ce soit une option viable pour les utilisateurs avec un petit budget dimpression 3D et un savoir-faire technologique, soyez prêt à investir beaucoup de temps au début pour apprendre à utiliser le logiciel. Le manque de temps est souvent prohibitif pour les cliniciens occupés à apprendre le logiciel eux-mêmes. Les logiciels commerciaux comme Mimic (Materialise, Belgique) ont des licences annuelles très coûteuses, décourageant beaucoup de ceux qui ne veulent expérimenter que limpression 3D. Néanmoins, ces options commerciales ont des conceptions plus intuitives et un excellent support technique et offrent souvent un temps déducation / dinstruction personnalisé aux utilisateurs pour quils appréhendent pleinement limpression 3D dans un laps de temps très court.

2. Tendance future – automatisation et flux de travail rationalisé.

La segmentation est létape la plus longue de la conversion DICOM en STL. De manière anecdotique, un radiologue peut passer jusquà 13 heures pour segmenter un modèle cardiaque complexe. Dautres ont passé moins de temps mais encore souvent en heures de magnitude. La segmentation automatisée constituera un développement futur important dans le domaine des logiciels et savérera extrêmement utile pour des améliorations permettant de réduire les coûts. De plus, de nombreux utilisateurs espèrent un flux de travail plus rationalisé, de lacquisition dimages aux impressions 3D du point de vue logiciel. Selon des entretiens récents avec des experts sur le terrain, de nombreux grands fournisseurs de PACS développent maintenant une capacité de conversion DICOM vers STL avec leurs nouvelles versions logicielles. Des outils de segmentation sont également inclus dans ces nouvelles versions. De nombreuses entreprises dimpression 3D existantes développent également activement des produits plus conviviaux, en particulier pour le secteur de la santé. Des exemples de ces derniers incluent Autodesk (Californie, États-Unis) et 3D System (NC, États-Unis).

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