3D Nyomtatás és Műtéti Tervezés

Egyedi 3D anatómiai modellek

Alongside the distribution of orthopaedic implant systems, we support preoperative planning and implant selection with 3D-printed patient-specific anatomical models.

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

The workflow begins with medical imaging data, typically acquired through a high-resolution CT scan and provided in DICOM format. The DICOM image series contains the detailed anatomical information required for the creation of the patient-specific anatomical models.

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.

The completed patient-specific anatomical model provides a tangible representation and can support anatomical assessment, preoperative preparation, surgical planning, implant selection and professional communication. 3D printing for surgical planning can support surgeons on new ways, and can help to achieve higher precision and save time.

Műtéti Tervezés

Patient-specific anatomical models, printed in 3D can provide valuable support during preoperative surgical planning by allowing complex anatomy to be examined and evaluated before the procedure.

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.

Medical 3D Print Materials

ABS Medical

ABS Medical is a specialized 3D printing filament made from ABS resin that meets biocompatibility requirements (USP Class VI and ISO 10993), designed for advanced medical and technical applications and for skin contact for up to 30 days; the material is approved for food contact (EU 10/2011, US FDA 21 CFR 181.32) and offers high mechanical and thermal resistance, dimensional stability, and very strong interlayer adhesion, making it suitable for, among others, parts for medical devices, components for pharmaceutical production lines, and rehabilitation elements.

PLA / Medical PLA

PLA Medical is a bio-based, medical-grade polymer composed of high-quality Polylactic Acid [PLA]. This bone white filament can be used to manufacture 3D parts such as patient-specific anatomical models, surgical planning models, prototypes, and other applications that come into contact with the skin. PLA is the base material of 3D printing for surgical planning activities since it represent bone characteristics so precise.

Polylactic acid [PLA] is a semi-crystalline thermoplastic that is bone white in color, rigid, and dimensionally stable. PLA is derived from bio-based granules that comply with ISO 10993-5, enabling the production of 3D-printed parts that come into contact with the skin, such as surgical planning models, medical device prototypes, interfaces, and tools for functional prototyping. It is prefect material for patient-specific anatomical models and 3D printing for surgical planning.

PLA (non Medical version) is having the same mechanical properties as medical grade owns but cannot be contacted with skin for as long time as medical could be. It is perfect for surgical modelling, prototyping and for demonstrational applications like patient-specific anatomical models.

Medical Polycarbonate (PC)

OSSFILA® Medical Polycarbonate Filament is a biocompatible, non-toxic and chemical resistant 3D printing material perfect for printing surgical guides, medical devices and medical equipment. It is an alternative to PMMA with better impact resistance, rigidity and drillability. PC is the perfect material if autoclavable properties are needed.

Features 

• High optical transparency
• Outstanding impact resistance polishability & UV tolerance
• Resistant to most chemicals especially acids
• Biocompatible and non-toxic (USP 88 Class VI)
• Sterilizable by gamma radiation, e-beam, autoclave and ethylene oxide

Suggested Applications 

Surgical instrument and training models including body fluid container, microfluidic device, pump impeller, stirrers, surgical trays and many more.