3D Nyomtatás és Műtéti Tervezés
Egyedi 3D anatómiai modellek
A műtéten kívüli ortopédiai implantátumrendszerek forgalmazása mellett 3D-nyomtatott, betegspecifikus anatómiai modellekkel támogatjuk a műtét előtti tervezést és az implantátum kiválasztást.
A rendelkezésre bocsátott CT DICOM adatok alapján szegmentáljuk a szükséges anatómiai képleteket, majd azokból pontos digitális 3D modelleket készítünk. A modellek segítik az összetett anatómiai viszonyok jobb áttekintését, a 3D nyomtatott fizikai modellek pedig kézzelfogható segítséget nyújtanak a műtét előtti tervezés és előkészítés során.
DICOM Adatok
A munkafolyamat az orvosi képalkotó adatokkal kezdődik, amelyeket jellemzően nagy felbontású CT-felvétel segítségével rögzítettek, és DICOM formátumban nyújtottak be. A DICOM képsorozat tartalmazza a betegspecifikus anatómiai modellek létrehozásához szükséges részletes anatómiai információkat.
A képalkotó adatállományt áttekintjük a képminőség, a felbontás, valamint az adott eset szempontjából releváns anatómiai struktúrák láthatóságának értékelése céljából. A klinikai céltól függően ezt követően kiválaszthatók a további feldolgozásra szánt specifikus érdeklődési területek, például csontok, ízületek, törési fragmentumok vagy egyéb anatómiai struktúrák.
Az előkészített DICOM-adatállomány képezi a későbbi szegmentációs és 3D rekonstrukciós folyamat alapját, amely lehetővé teszi, hogy a páciens releváns anatómiai struktúrái a kétdimenziós orvosi felvételekből pontos digitális 3D reprezentációvá alakuljanak.
Szegmentáció
A szegmentációs folyamat során az adott eset szempontjából releváns anatómiai struktúrákat azonosítjuk és elkülönítjük a környező szövetektől a CT-adatállományon belül. Ez a lépés az orvosi képalkotási adatokat a sebészeti tervezéshez alkalmazott 3D nyomtatás és műtéti tervezés alapjául szolgáló formává alakítja, jól elkülöníthető anatómiai régiókat létrehozva, amelyek ezt követően háromdimenziós digitális modellekké rekonstruálhatók.
Az eset céljától függően az egyes csontok, ízületek, törési fragmentumok vagy más anatómiai struktúrák külön-külön is szegmentálhatók. Összetett traumás esetek vagy anatómiai deformitások esetén a különálló szegmentáció lehetővé teszi az egyes anatómiai elemek térbeli viszonyainak pontosabb és áttekinthetőbb megértését.
A szegmentált anatómiai modellt gondosan ellenőrizzük és finomítjuk annak érdekében, hogy csökkentsük a képalkotásból származó műtermékeket, miközben megőrizzük a klinikailag releváns anatómiai részleteket. A szegmentáció befejezése után az így létrejött adatok képezik egy pontos, páciensspecifikus digitális 3D modell alapját, amely további anatómiai értékeléshez, műtéti tervezéshez és fizikai modell előállításához is felhasználható.
3D Modellezés
A szegmentációt követően a kiválasztott anatómiai struktúrákat páciensspecifikus digitális 3D modellé alakítjuk. A rekonstruált geometria három dimenzióban jeleníti meg a releváns anatómiai viszonyokat, lehetővé téve az összetett anatómiai struktúrák különböző nézőpontokból történő vizsgálatát, a hagyományos kétdimenziós CT-felvételeken túlmutató módon.
A digitális modellt gondosan ellenőrizzük, és szükség esetén tovább finomítjuk. A képalkotási vagy szegmentációs folyamatból származó kisebb műtermékek korrigálhatók, miközben a klinikailag releváns anatómiai jellemzőket és az egyes struktúrák térbeli viszonyait megőrizzük.
Az adott eset követelményeitől függően az anatómiai struktúrák vagy törési fragmentumok különálló komponensekként is előkészíthetők. Az elkészült digitális modell ezt követően felhasználható anatómiai értékeléshez, preoperatív tervezéshez, az implantátum pozíciójának vagy méretének meghatározásához, valamint egy pontos fizikai 3D anatómiai modell gyártásának alapjaként.
Additív Gyártás
Miután a digitális 3D modell elkészült és ellenőrzésre került, additív gyártási technológiák alkalmazásával fizikai, páciensspecifikus anatómiai modell készíthető belőle. A gyártási eljárást az anatómiai komplexitás, a szükséges részletesség, valamint a modell tervezett felhasználási célja alapján választjuk ki.
Miután a digitális 3D modell elkészült és ellenőrzésre került, additív gyártási technológiák alkalmazásával fizikai, páciensspecifikus anatómiai modell készíthető belőle. A gyártási eljárást az anatómiai komplexitás, a szükséges részletesség, valamint a modell tervezett felhasználási célja alapján választjuk ki.
Az alkalmazási területtől függően különböző anyagok és gyártási paraméterek választhatók a szükséges méretpontosság, felületi minőség és mechanikai tulajdonságok elérése érdekében. Az egyes anatómiai struktúrák vagy törési fragmentumok különálló komponensekként is előállíthatók, amennyiben ez további előnyt jelent az anatómiai értékelés vagy a műtéti tervezés során.
A kész, betegspecifikus anatómiai modell kézzelfogható reprezentációt nyújt, és támogatja az anatómiai értékelést, a műtét előtti előkészítést, a műtéti tervezést, az implantátum kiválasztását és a szakmai kommunikációt. A műtéti tervezésben alkalmazott 3D nyomtatás új lehetőségeket kínál a sebészek számára, és segíthet a nagyobb pontosság elérésében és az időmegtakarításban.
Műtéti Tervezés
A 3D technológiával nyomtatott, betegspecifikus anatómiai modellek értékes támogatást nyújthatnak az előzetes műtéti tervezés során, mivel lehetővé teszik a komplex anatómia vizsgálatát és értékelését a műtét előtt.
A hagyományos kétdimenziós CT-felvételekkel szemben a háromdimenziós modell közvetlenül szemlélteti az anatómiai viszonyokat, deformitásokat és a törések térbeli konfigurációját. A fizikai modellek kézbe vehetők és különböző irányokból vizsgálhatók, ami további perspektívát biztosít az összetett esetek értékelése során.
A 3D nyomtatás és műtéti tervezés olyan modellek létrehozását teszi lehetővé, amelyek támogathatják a műtéti megközelítések, a törésredukciós stratégiák, valamint az érintett anatómiai struktúrák térbeli kapcsolatainak értékelését. Szükség esetén különböző implantátumméretek, pozíciók és konfigurációk is előzetesen értékelhetők a betegspecifikus anatómiai modellen a műtét előtt.
Ez a megközelítés további információkat biztosíthat a sebészek számára az eset előkészítése során, és elősegítheti a multidiszciplináris egyeztetést, a szakmai kommunikációt, valamint az adott páciens számára megfelelő műtéti stratégia kialakítását.
Orvosi 3D nyomtatási anyagok
ABS Medical
Az ABS Medical egy speciális 3D nyomtatási fonal, amely ABS műanyagból készült és megfelel a biológiai kompatibilitási követelményeknek (USP Class VI és ISO 10993), és fejlett orvosi és technikai alkalmazásokhoz, valamint akár 30 napig tartó bőr-érintkezéshez is alkalmas; az anyag élelmiszer-hozzárendelhető (EU 10/2011, US FDA 21 CFR 181.32), és magas mechanikai és hőállóságot, méretstabilizációt és rendkívül erős réteghatást biztosít, így alkalmas többek között orvosi eszközök alkatrészeihez, gyógyszergyártó sorokhoz használt alkatrészekhez, valamint rehabilitációs eszközök gyártásához.
PLA / Orvosi PLA
A PLA Medical egy biológiai alapú, orvosi minőségű polimer, amely kiváló minőségű polilaktic savból (PLA) áll. Ez a csontfehér szál olyan 3D-s alkatrészek gyártására használható, mint például a betegspecifikus anatómiai modellek, a műtéti tervezési modellek, prototípusok és egyéb olyan alkalmazások, amelyek érintkezésbe kerülnek a bővel. A PLA az orvosi tervezési tevékenységekhez való 3D nyomtatás alapanyaga, mivel pontosan reprezentálja a csontjellemzőket.
A polilaktomál sav [PLA] egy félig kristályos, hőre keményedő, csontfehér színű, merev és méretstabil termék. A PLA biológiai alapú granulátumokból származik, amelyek megfelelnek az ISO 10993-5 szabványnak, lehetővé téve a 3D nyomtatott alkatrészek gyártását, amelyek érintkezésbe kerülnek a bővel, mint például a sebészeti tervezési modellek, orvostechnikai eszköz prototípusok, interfészek és funkcionális prototípus készítésére szolgáló eszközök. Ideális anyag a betegspecifikus anatómiai modellekhez és a sebészeti tervezéshez szükséges 3D nyomtatáshoz.
A PLA (nem orvosi változat) ugyanolyan mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, mint az orvosi minőségű modell, de nem érintkezhet a bőrrel olyan hosszú ideig, mint az orvosi minőségű modell esetében. Ideális a sebészeti modellezéshez, prototípusok készítéséhez és demonstrációs alkalmazásokhoz, például betegspecifikus anatómiai modellek készítéséhez.
Orvosi polikarbonát (PC)
Az OSSFILA® Medical Polycarbonate Filament egy biokompatibilis, nem toxikus és vegyi anyagálló 3D nyomtatási anyag, amely tökéletes a sebészeti irányokat, orvosi eszközöket és orvosi berendezéseket nyomtatni. Jobb ütésállóságot, merevséget és fúróképességet biztosítva az PMMA alternatívája. A PC a tökéletes anyag, ha autoclaválható tulajdonságokra van szükség.
Jellemzők
- Magas optikai átlátszóság
- Kiváló kopásállóság, polírozhatóság és UV-állóság
- A legtöbb vegyi anyagra, különösen az savakra ellenálló
- Biocombinálható és nem toxikus (USP 88 Class VI)
- Gammás sugárzás, e-sugárzás, autokláv és etil-oxigénnel sterilizálható
Javasolt alkalmazások
Műtéti eszközök és képzési modellek, beleértve a testfolyadék tárolót, a mikrokémiai eszközöket, a szivattyú impellerjét, a keverőket, a műtéti tálcákat és még sok mást.