Ideia para implementação: questões táticas – seleção de impressora e material

(23 de janeiro de 2017)

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

(Este blog foi adaptado de nossa publicação recente Um roteiro da ideia para implementação: impressão 3D para aplicação pré-cirúrgica: gerenciamento operacional para impressão 3D em cirurgia )

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Seleção de impressora / material:

Para listas abrangentes de processos de impressão / impressoras e materiais usados ​​para impressão 3D de saúde, os leitores podem consultar nosso livro ou retornar para ver uma lista atualizada no final deste mês.

1. Impressoras:

As principais características de desempenho na seleção de impressoras incluem as seguintes [36] :

– Velocidade

– Resolução

– Operações autônomas

– Facilidade de uso

– Confiabilidade

– Repetibilidade

– Capacidade do material / multimaterial

Desta lista, a velocidade é a questão mais importante para o uso pré-cirúrgico, uma vez que a necessidade do modelo pode ser urgente, mas a impressão geralmente leva horas e às vezes dias. Os métodos de aprimoramento variam de acordo com o processo e incluem a alteração do movimento do cabeçote da impressora de uma configuração cartesiana para Delta (que permite caminhos mais curtos de um ponto a outro), otimizando os movimentos do laser e usando componentes de qualidade superior. Os recursos de vários materiais e vários cabeçotes também são de interesse particular. Por exemplo, modelos de coração com partes codificadas por cores, como veias, artérias, etc., podem ser feitos mais rapidamente se as seções não forem feitas gradativamente. Modelos para a prática cirúrgica geralmente requerem materiais com diferentes propriedades hápticas e seriam feitos muito mais rápido se, mais uma vez, o modelo completo pudesse ser feito de uma vez e não de forma fragmentada.

2. Materiais :

Existem apenas alguns materiais de impressão 3D que são biocompatíveis e podem ser prontamente esterilizados. [47] Uma variedade de materiais com resistência, elasticidade, cor / transparência diferentes fornecerá benefícios adicionais para impressões 3D pré-cirúrgicas. Além dos materiais adicionados, novas técnicas de esterilização que não requerem alta temperatura ou produtos químicos tóxicos e técnicas que requerem menos tempo serão úteis no futuro.

Atualmente, diferentes fabricantes de impressoras 3D também produzem impressão 3D materiais presumivelmente ideais para suas impressoras. Portanto, a decisão final de compra deve começar com as aplicações atuais e futuras potenciais para as quais as impressoras se destinam.

Três perguntas precisam ser respondidas:

1) Aplicações primárias da impressão 3D – os requisitos em termos de resolução, cor e textura de um modelo para fins conceituais ou prototipagem de dispositivo são significativamente menores do que um modelo destinado à prática antes de uma cirurgia complicada. Se o modelo fosse usado extensivamente próximo ao cirurgião no intra-operatório, seria importante selecionar um sistema que oferecesse mais opções de seleção de material esterilizável.

2) Tamanho da impressão – isso pode estar relacionado à especialidade para a qual a configuração se destina. Por exemplo, a capacidade de tamanho de impressão de um sistema dedicado à reconstrução craniofacial será muito diferente de um sistema dedicado à Ortopedia. Um sistema de impressão compartilhado entre diferentes especialidades exigirá uma plataforma grande o suficiente para todos e, portanto, será mais caro.

3) Outros cuidados futuros relacionados à saúde Atividades de impressão 3D – além das aplicações pré-cirúrgicas, há uma variedade de aplicações de saúde existentes e futuras, desde treinamento médico, prototipagem rápida, pesquisa até dispositivos implantáveis ​​específicos para pacientes. Se alguém fosse investir em um sistema de impressão 3D, cálculos para o fluxo de receita potencial futuro podem ser necessários durante o processo de seleção. Uma estratégia de receita de 5 a 10 anos pode ser necessária. Iremos elaborar mais sobre isso na seção financeira.

Seleção de software:

1. Custo de uso – software aberto vs. comercial.

“Gratuito” pode não ser “barato”. O custo do uso de software de código aberto gratuito inclui falta de documentação ou instrução, falta de suporte técnico em caso de disfunção, falta de desenvolvimento contínuo ou atualizações.Embora seja uma opção viável para usuários com um pequeno orçamento de impressão 3D e conhecimento tecnológico, esteja preparado para investir muito tempo no início para aprender a usar o software. A falta de tempo costuma ser proibitiva para os médicos ocupados aprenderem o software por conta própria. Software comercial como o Mimic (Materialize, Bélgica) tem licenciamento anual muito caro, desencorajando muitos que querem apenas experimentar a impressão 3D. No entanto, essas opções comerciais têm designs mais intuitivos e ótimo suporte técnico e muitas vezes oferecem tempo de educação / instrução personalizado para os usuários compreenderem totalmente a impressão 3D em um período muito curto.

2. Tendência futura – automação e fluxo de trabalho simplificado.

A segmentação é a etapa mais demorada da conversão de DICOM em STL. Curiosamente, um radiologista pode gastar até 13 horas para segmentar um modelo de coração complexo. Outros gastaram menos tempo, mas muitas vezes ainda em horas de magnitude. A segmentação automatizada será um desenvolvimento futuro significativo na área de software e provará ser extremamente valiosa para melhorias de economia de custos. Além disso, um fluxo de trabalho mais simplificado, desde a aquisição de imagens até as impressões 3D de uma perspectiva de software, também é o que muitos usuários desejam. De acordo com entrevistas recentes com especialistas de campo, muitos fornecedores maiores de PACS estão agora desenvolvendo a capacidade de conversão de DICOM para STL com suas versões de software mais recentes. Ferramentas de segmentação também estão incluídas nessas versões mais recentes. Muitas empresas de impressão 3D existentes também estão desenvolvendo ativamente produtos que são mais fáceis de usar, especialmente para o setor de saúde. Os exemplos incluem Autodesk (CA, EUA) e 3D System (NC, EUA).

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