Idé til implementering: Tactical Issues – Printer and Material Selection

(23. jan. 2017)

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

(Denne bloggen er tilpasset nylige publikasjon En veikart fra idé til implementering: 3D-utskrift for pre-kirurgisk anvendelse: Operasjonell styring for 3D-utskrift i kirurgi )

Copyright Westworld

Valg av skriver / materiale:

For omfattende lister over utskriftsprosesser / skrivere og materialer som brukes til 3D-utskrift i helsetjenester, kan leserne henvise til boken eller gå tilbake for å se en oppdatert liste senere denne måneden.

1. Skrivere:

Viktige ytelsesegenskaper ved valg av skrivere inkluderer følgende [36] :

– Hastighet

– Oppløsning

– Autonome operasjoner

– Brukervennlighet

– Pålitelighet

– Repeterbarhet

– Material / Multi-material capability

Av denne listen er hastighet det viktigste problemet for pre-kirurgisk bruk siden behovet for modellen kan haster, men utskrift tar vanligvis timer og noen ganger dager. Forbedringsmetoder varierer etter prosess og inkluderer å endre skriverhodebevegelsen fra en kartesisk til en Delta-konfigurasjon (som muliggjør kortere baner fra et punkt til et annet), optimalisere bevegelsene til laser og bruke komponenter av høyere kvalitet. Multimateriell og flerhodefunksjoner er også av spesiell interesse. For eksempel kan modeller av hjertet med fargekodede deler som vener, arterier osv. Lages raskere hvis seksjonene ikke lages stykkevis. Modeller for kirurgisk praksis krever ofte materialer med forskjellige haptiske egenskaper og vil bli laget mye raskere hvis hele modellen nok en gang kan lages på en gang og ikke i en stykkevis måte.

2. Materialer :

Det er bare en håndfull 3D-utskriftsmaterialer som er biokompatible og lett kan steriliseres. [47] En rekke materialer med forskjellig styrke, elastisitet, farge / gjennomsiktighet gir ytterligere fordeler for pre-kirurgiske 3D-utskrifter. I tillegg til tilsatte materialer, vil nye steriliseringsteknikker som ikke krever høye temperaturer eller giftige kjemikalier, og teknikker som krever kortere tid alle vise seg å være nyttige i fremtiden.

For tiden produserer forskjellige produsenter av 3D-skrivere også 3D-utskrift materialer som antagelig er optimale for skriverne. Derfor bør den endelige kjøpsbeslutningen starte med gjeldende og potensielle fremtidige applikasjoner som skriverne er beregnet på.

Tre spørsmål må besvares:

1) Primære anvendelser av 3D-utskrift – kravene når det gjelder oppløsning, farge og tekstur til en modell for konseptuelt formål eller prototyping av enheter er betydelig mindre enn en modell beregnet på praktisk praksis før en komplisert operasjon. Hvis modellen skulle brukes mye i nærheten av kirurgen intraoperativt, ville det være viktig å velge et system som benytter flere alternativer i steriliserbart materialvalg.

2) Utskriftens størrelse – dette kan være relatert til spesialiteten som oppsettet er ment for. For eksempel vil utskriftsstørrelsesevnen til et system dedikert for kraniofacial rekonstruksjon være veldig forskjellig fra et system dedikert til ortopedi. Et utskriftssystem som deles mellom forskjellige spesialiteter, vil kreve en stor nok plattform for alle, og derfor vil det være dyrere.

3) Andre fremtidige helserelaterte Aktiviteter for 3D-utskrift – bortsett fra pre-kirurgiske applikasjoner, finnes det en rekke eksisterende og fremtidige helsetjenester, fra medisinsk opplæring, rask prototyping, forskning til pasientspesifikke implanterbare enheter. Hvis man skulle investere i et 3D-utskriftssystem, kan det være nødvendig med beregninger for potensiell fremtidig inntektsstrøm under utvelgelsesprosessen. En 5- til 10-års inntektsstrategi kan være nødvendig. Vi vil utdype dette mer i finansdelen.

Programvarevalg:

1. Kostnad for bruk – åpen kontra kommersiell programvare.

“Gratis” er kanskje ikke “billig”. Kostnaden ved å bruke gratis programvare med åpen kildekode inkluderer mangel på dokumentasjon eller instruksjon, mangel på teknisk støtte i tilfelle dysfunksjon, mangel på kontinuerlig utvikling eller oppdateringer.Selv om dette er et levedyktig alternativ for brukere med et lite 3D-utskriftsbudsjett og teknologisk kunnskap, må du være forberedt på å investere mye tid i begynnelsen for å lære å bruke programvaren. Mangel på tid er ofte uoverkommelig for travle klinikere å lære seg programvaren selv. Kommersiell programvare som Mimic (Materialize, Belgia) har svært dyre årlige lisenser, og motvirker mange som bare vil eksperimentere med 3D-utskrift. Likevel har disse kommersielle alternativene mer intuitiv design og god teknisk støtte og tilbyr ofte personlig utdannelse / instruksjonstid for brukerne til å forstå 3D-utskrift i løpet av en veldig kort periode.

2. Fremtidig trend – automatisering og strømlinjeformet arbeidsflyt.

Segmentering er det mest tidkrevende trinnet i DICOM til STL-konvertering. Anekdotisk kan en radiolog bruke opptil 13 timer på å segmentere en kompleks hjertemodell. Andre har brukt kortere tid, men fortsatt ofte i timestørrelse. Automatisert segmentering vil være en betydelig fremtidig utvikling i programvareområdet og vil vise seg å være ekstremt verdifull for kostnadsbesparende forbedringer. I tillegg er mer strømlinjeformet arbeidsflyt fra bildeanskaffelse til 3D-utskrifter fra et programvareperspektiv også det mange brukere håper på. I følge nylige intervjuer med felteksperter utvikler mange større PACS-leverandører nå DICOM til STL-konverteringsevne med sine nyere programvareversjoner. Segmenteringsverktøy er også inkludert i disse nyere versjonene. Mange eksisterende 3D-utskriftsselskaper utvikler også aktivt produkter som er mer brukervennlige, spesielt for helsevesenet. Eksempler på disse inkluderer Autodesk (CA, USA) og 3D System (NC, USA).

[Liker historiene våre? Vennligst anbefaler og del. ]

Gå ikke glipp av de neste 3DHEALS STORIES, og abonner HER . Vil du dele historien din? Se instruksjon (HER). Les mer 3DHEALS-blogger HER .