Idee tot implementatie: tactische kwesties – Selectie van printer en materiaal

(23 jan. 2017)

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

(Deze blog is aangepast van onze recente publicatie A Roadmap from Idea tot implementatie: 3D-printen voor pre-chirurgische toepassing: operationeel beheer voor 3D-printen in chirurgie )

Copyright Westworld

Printer / materiaal selectie:

Voor uitgebreide lijsten van printprocessen / printers en materialen die worden gebruikt voor 3D-printen in de gezondheidszorg, kunnen de lezers ons boek raadplegen of later deze maand terugkeren om een ​​bijgewerkte lijst te zien.

1. Printers:

De belangrijkste prestatiekenmerken bij het selecteren van printers zijn onder meer de volgende [36] :

– Snelheid

– Resolutie

– Autonome operaties

– Gebruiksgemak

– Betrouwbaarheid

– Herhaalbaarheid

– Materiaal- / multimateriaalcapaciteit

Van deze lijst is snelheid de belangrijkste kwestie voor preoperatief gebruik, aangezien de behoefte aan het model wees urgent, maar het afdrukken duurt meestal uren en soms dagen. Verbeteringsmethoden variëren per proces en omvatten het veranderen van de beweging van de printerkop van een Cartesiaanse naar een Delta-configuratie (waardoor kortere paden van het ene punt naar het andere mogelijk zijn), het optimaliseren van de bewegingen van laser en het gebruik van componenten van hogere kwaliteit. De mogelijkheden voor meerdere materialen en meerdere koppen zijn ook van bijzonder belang. Modellen van het hart met kleurgecodeerde delen zoals aders, slagaders, etc. kunnen bijvoorbeeld sneller worden gemaakt als de secties niet stukje bij beetje worden gemaakt. Modellen voor de chirurgische praktijk vereisen vaak materialen met verschillende haptische eigenschappen en zouden veel sneller worden gemaakt als, nogmaals, het complete model in één keer zou kunnen worden gemaakt en niet in stukjes en beetjes.

2. Materialen :

Er zijn slechts een handvol 3D-printmaterialen die biocompatibel zijn en gemakkelijk kunnen worden gesteriliseerd. [47] Een verscheidenheid aan materialen met verschillende sterkte, elasticiteit, kleur / transparantie biedt extra voordelen voor pre-chirurgische 3D-prints. Naast toegevoegde materialen zullen nieuwe sterilisatietechnieken die geen hoge temperatuur of giftige chemicaliën vereisen, en technieken die minder tijd vergen, allemaal nuttig blijken in de toekomst.

Momenteel produceren verschillende 3D-printerfabrikanten ook 3D-printen materialen die vermoedelijk optimaal zijn voor hun printers. Daarom moet de uiteindelijke aankoopbeslissing beginnen met de huidige en potentiële toekomstige toepassingen waarvoor de printers bedoeld zijn.

Drie vragen moeten worden beantwoord:

1) Primaire toepassingen van 3D-printen – de vereisten in termen van resolutie, kleur en textuur van een model voor conceptuele doeleinden of prototyping van apparaten zijn aanzienlijk minder dan een model bedoeld om hands-on te oefenen voor een gecompliceerde operatie. Als het model intensief zou worden gebruikt in de nabijheid van de chirurg tijdens de operatie, dan zou het belangrijk zijn om een ​​systeem te selecteren dat meer opties biedt bij het selecteren van steriliseerbaar materiaal.

2) Grootte van de afdruk – dit kan te maken hebben met de specialiteit waarvoor de installatie bedoeld is. De afdrukgrootte van een systeem dat speciaal is bedoeld voor craniofaciale reconstructie zal bijvoorbeeld heel anders zijn dan een systeem dat is toegewijd aan orthopedie. Een printsysteem dat door verschillende specialiteiten wordt gedeeld, vereist een platform dat groot genoeg is voor iedereen, en daarom zal het duurder zijn.

3) Andere toekomstige gezondheidszorggerelateerde 3D-printactiviteiten – behalve pre-chirurgische toepassingen zijn er een verscheidenheid aan bestaande en toekomstige toepassingen in de gezondheidszorg, van medische training, snelle prototyping, onderzoek tot patiëntspecifieke implanteerbare apparaten. Als men zou investeren in een 3D-printsysteem, kunnen berekeningen voor mogelijke toekomstige inkomstenstroom nodig zijn tijdens het selectieproces. Een inkomstenstrategie van vijf tot tien jaar kan nodig zijn. We zullen hier meer op ingaan in het financiële gedeelte.

Software selectie:

1. Kosten voor gebruik – open versus commerciële software.

“Gratis” is misschien niet “goedkoop”. De kosten van het gebruik van gratis open source software omvatten een gebrek aan documentatie of instructie, gebrek aan technische ondersteuning in geval van disfunctioneren, gebrek aan continue ontwikkeling of updates.Hoewel dit een haalbare optie is voor gebruikers met een klein budget voor 3D-printen en technologisch onderlegd, moet u in het begin veel tijd investeren om de software te leren gebruiken. Tijdgebrek is vaak een belemmering voor drukke clinici om de software zelf te leren. Commerciële software zoals Mimic (Materialise, België) heeft zeer dure jaarlijkse licenties, wat velen ontmoedigt die alleen met 3D-printen willen experimenteren. Desalniettemin hebben deze commerciële opties meer intuïtieve ontwerpen en geweldige technische ondersteuning en bieden ze gebruikers vaak gepersonaliseerde opleiding / instructietijd om 3D-printen binnen een zeer korte tijd volledig te begrijpen.

2. Toekomstige trend – automatisering en gestroomlijnde workflow.

Segmentatie is de meest tijdrovende stap van DICOM naar STL-conversie. Anekdotisch kan een radioloog tot 13 uur besteden aan het segmenteren van een complex hartmodel. Anderen hebben minder tijd besteed, maar nog steeds vaak in uren van omvang. Geautomatiseerde segmentatie zal een belangrijke toekomstige ontwikkeling op softwaregebied zijn en zal buitengewoon waardevol blijken te zijn voor kostenbesparende verbeteringen. Bovendien is een meer gestroomlijnde workflow van beeldacquisitie tot 3D-afdrukken vanuit een softwareperspectief ook waar veel gebruikers op hopen. Volgens recente interviews met velddeskundigen ontwikkelen veel grotere PACS-leveranciers nu DICOM naar STL-conversiemogelijkheden met hun nieuwere softwareversies. Segmentatietools zijn ook opgenomen in deze nieuwere versies. Veel bestaande 3D-printbedrijven zijn ook actief bezig met het ontwikkelen van producten die gebruiksvriendelijker zijn, vooral voor de gezondheidszorg. Voorbeelden hiervan zijn Autodesk (CA, VS) en 3D System (NC, VS).

[Vind je onze verhalen leuk? Gelieve aan te bevelen en te delen. ]

Mis de volgende 3DHEALS STORIES niet en abonneer je HIER . Wil je jouw verhaal delen? Zie instructie (HIER). Lees meer 3DHEALS-blogs HIER .