Zalety drukowania 3D na żądanie nadal pozwalają instytucjom medycznym osiągać nowe wyżyny w opiece nad pacjentami. Modele operacji, wytyczne i środki ochrony osobistej związane z pandemią są drukowane w przyspieszonym tempie, dokładnie tam, gdzie potrzebują ich opiekunowie i pacjenci.
Druk bezpośredni w szpitalu
Klinika Mayo w Minnesocie nadal podnosi poprzeczkę dla swojego wiodącego w branży modelu wprowadzania produkcji do środowiska opieki zdrowotnej, a niedawno powiększyła swój zakład produkcyjny w centrum miasta do 7,000 stóp kwadratowych.
Dyrektor medyczny, dr Jonathan Morris, powiedział: „Odkąd stworzyliśmy usługi kliniczne, które wykorzystują produkcję addytywną do opieki nad pacjentem, w niektórych przypadkach staramy się używać jej jako standardu opieki”. Od rozpoczęcia projektu 15 lat temu, produkcja Ilość rosła z około 20 modeli anatomicznych rocznie do 3,000 modeli rocznie, używanych dla średnio 850 pacjentów na podspecjalizację chirurgiczną w głównym kampusie Rochester. Te kierunki obejmują klatki piersiowej, jelita grubego, neurologię, pediatrię, urologię, ortopedię i układ sercowo-naczyniowy; najlepsze kierunki obsługiwane przez Morris Laboratories to łagodna lub rakowa rekonstrukcja twarzy; cała ortopedia; i wrodzona choroba serca.
Mayo dodatkowo sprawia, że zamawianie modeli anatomicznych 3D jest standardem opieki, ułatwiając lekarzom zamawianie modeli anatomicznych 3D.
Na przykład w przypadku guzów szczęki chirurg jednocześnie z tomografią komputerową może zobaczyć pacjenta i zamówić modele anatomiczne oraz szablony chirurgiczne. Skłoniło to wydział radiologii do zastosowania specjalnego protokołu zaprojektowanego dla drukowanych w 3D modeli anatomicznych. Wszystko to jest automatycznie przekazywane do naszego działu klinicznego, który jest skoncentrowany w dziale radiologii. Stworzyliśmy rozwiązanie przepływu pracy w produkcji w opiece klinicznej.
Jakość, technologia i użyteczność
Morris dodał, że jak każdy inny proces produkcyjny, kontrola jakości jest włączona na każdym etapie. Możemy sprawdzić na desce rozdzielczej, ile mamy modeli, ile osób jest wykorzystywanych i kiedy jest data operacji. Możemy użyć tego typu drukarki do sprawdzenia, ile resekcji kości szczęki wykonywaliśmy każdego roku.
Ponieważ Centrum Wytwarzania Dodatki Mayo jest wyposażone w podspecjalistycznych radiologów, mogą oni przekazać model na przykład chirurgowi ortopedy-onkologowi i wskazać, gdzie znajduje się krawędź guza – jest to coś, czego zewnętrzne firmy drukujące 3D nie mogą zrobić. z.
Jeśli chodzi o materiały, Mayo podpisała umowy ilościowe z dostawcami, aby zapewnić spójność sprzętu, „ponieważ jeśli wkręcamy rzeczy w ciało osoby, nie ma różnicy w surowcach”.
Model produkcyjny Mayo oznacza, że eksperci firmy Mayo mogą konsultować się, projektować i drukować w całym przedsiębiorstwie — na przykład urządzenie można wydrukować w kampusie Jacksonville na Florydzie lub wydrukować części między stanami.
To wielka zmiana paradygmatu.
Zamiast korzystać z tradycyjnych metod produkcji w firmie produkującej sprzęt medyczny — chirurg może przesłać obrazy przez chmurę spełniającą standard HIPAA, umówić się na czas z inżynierami firmy, a następnie przejrzeć plan i ponownie przejrzeć plan, a następnie urządzenie jest wyprodukowane gdzieś i wysłane do szpitala — to rzeczywiście destrukcyjny sposób wytwarzania sprzętu medycznego i modeli anatomicznych. Chociaż inne ośrodki w całym kraju zwiększają wykorzystanie druku 3D, Mayo jest w czołówce. Aby to urzeczywistnić, stworzyliśmy infrastrukturę dozorową, informatyczną i wewnętrzną szpitala pod względem powierzchni, wyposażenia i personelu.
„Ostatecznie używamy sprzętu do produkcji przemysłowej, aby zmienić sposób, w jaki zasadniczo traktujemy pacjentów, i robimy to w punkcie opieki w sposób rozproszony; tradycyjni producenci stali się szpitalami”. Morris powiedział
Troska o edukację
Klinika Cleveland zapewnia unikalny sposób drukowania 3D w szpitalach, który łączy rozszerzoną rzeczywistość (AR), nowatorskie zastosowania i nacisk na edukację pacjentów. Oprócz wydrukowanych w 3D modeli i narzędzi chirurgicznych, klinika w Cleveland wydrukowała również formę wtryskową utwardzonego silikonowego stentu do dróg oddechowych dla osoby, która przeżyła raka, która cierpiała na nieprawidłowe zwężenie tchawicy i oskrzeli.
Carl West jest dyrektorem Cleveland Clinic Medical Device Solutions i członkiem personelu Instytutu Badawczego Lerner (LRI). Swoje doświadczenie w inżynierii biomedycznej wniósł do instytucji 18 lat temu i zaczął studiować tętniaki aorty. Stentgraft. Po zakupie pierwszej drukarki 3D w klinice w 2003 roku, jest teraz odpowiedzialny za nadzorowanie profesjonalnego zespołu druku 3D LRI. Drukują elastyczne, sztywne i kolorowe materiały na szeregu sześciu drukarek, w tym z włókna węglowego i ABS, w tym Polyjet Stratasys J750 i drukarce do osadzania topionego Ultimaker. Posiadamy duży wybór materiałów, ponieważ nigdy nie wiemy o co zostaniemy poproszeni. W przypadku serca zawór wady rozwojowe, zawór i pierścienie mogą być drukowane z materiałów elastycznych, podczas gdy zwapnienia mogą być drukowane z materiałów twardych.
LRI współpracuje bezpośrednio z klinicystami i pacjentami w klinice, aby opracować najlepszy plan leczenia. West powiedział, że drukowanie modelu chirurgicznego 3D wymaga starannej interpretacji obrazów medycznych, aby dokładnie wydrukować poprawną strukturę anatomiczną; ta praca może zająć kilka godzin lub kilka dni. Ale ta krytyczna praca może skłonić ekspertów do całkowitej zmiany metody operacji – tak jak w przypadku chłopca z wrodzoną wadą serca. W niedawnym przypadku West i jego zespół połączyli AR i drukowanie 3D w celu przeszczepu twarzy.
Wirtualny model 3D
West powiedział, że dodanie holograficznych hełmów komputerowych HoloLens AR może zapewnić kolejny poziom pewności anatomicznej. Na przykład, obserwując wydrukowany w 3D model serca przez hełm, eksperci mogą intuicyjnie zobaczyć przepływ prądu lub krwi lub sposób otwierania i zamykania zastawek.
Oprócz przesuwania granic drukowania 3D w szpitalach, LRI pracuje nad stworzeniem centrum drukowania 3D za szklaną ścianą, co pozwoli pacjentom i odwiedzającym zobaczyć drukowane modele, a także modele wyświetlane wcześniej. Pomoże to społeczeństwu dowiedzieć się więcej o anatomii, w tym o funkcjach narządów i ich rozmiarach.
Na przykład wydrukowaliśmy modele chorych i zdrowych wątrób i uczyniliśmy je przezroczystymi, aby można było zobaczyć naczynia krwionośne, ponieważ w chorej wątrobie znajduje się brak naczyń krwionośnych. „Lekarz przechowywał wszystkie modele wątroby wydrukowane przez zespół Westa, aby edukować pacjentów o chorobach i procedurach.
Patrząc w przyszłość, West przewiduje drukowanie implantów dostosowanych do potrzeb pacjentów w szpitalach. W przypadku wojska nieśmiertelnik żołnierza może zawierać wszystkie dane potrzebne opiekunowi do wydrukowania zamiennika uszkodzonej kości. Jeśli chodzi o szkolenie przedoperacyjne, chirurdzy mogą mieć w swoim gabinecie drukarkę biurkową, aby drukować modele anatomiczne do ćwiczeń. Będzie to nadal promować postęp w opiece minimalnie inwazyjnej.
West powiedział: „Naprawdę nie spodziewałem się, że wymienimy zastawkę aortalną bez otwierania klatki piersiowej. Dodał, że teraz stało się to rzeczywistością, a następną jest wymiana zastawki mitralnej. Wiele z nich jest dlatego, że drukarki 3D pozwalają symulacji komputerowych i modeli”.
Oczywista zaleta stomatologii
Chociaż drukowane 3D dentystyczne armatura takie jak protezy dentystyczne i implanty stały się powszechne, Perry Jones, dentysta ogólny z Richmond w stanie Wirginia, dostrzega możliwość uproszczenia bezpośredniej produkcji urządzeń ortodontycznych poprzez cyfrowe skanowanie i modelowanie. Okaże się to szczególnie przydatne do wyeliminowania wielu modeli fizycznych wykorzystywanych do wytwarzania wielu przezroczystych urządzeń ortodontycznych podobnych do Invisible Orthodontics w celu dostosowania do postępów pacjenta na różnych etapach.
Jego ostateczny cel ma trzy aspekty:
Eliminacja wycisków pobranych bezpośrednio w ustach pacjenta zabrudzonymi i niedokładnymi materiałami elastycznymi.
– Wyeliminuj modele i bezpośrednio wyprodukuj urządzenia końcowego użytku, takie jak uchwyty, ochraniacze na gryzie i ochraniacze na zęby.
– Wyeliminuj uciążliwe i czasochłonne oprogramowanie wymagane do naprawy powierzchni plików cyfrowych i przycinania modeli cyfrowych.
Jones powiedział: „Moim głównym celem jest pomoc w uproszczeniu codziennego procesu dentystycznego. Drukowanie 3D nie zostało jeszcze dobrze zintegrowane z codzienną praktyką dentystyczną. Technologia skanowania cyfrowego nie jest nowa, ale jej wdrażanie jest bardzo powolne. Będę pierwszy w 2005 roku Skaner iTero został wprowadzony do użytku w Stanach Zjednoczonych.Jednak wskaźnik penetracji rynku światowego wewnątrzustnym cyfrowym skanowaniem wyniósł tylko około 10%.W ciągu ponad sześciu lat zdjąłem plaster i w pełni zintegrowany druk 3D w mojej klinice lekarza rodzinnego ”.
Większość klinik dentystycznych produkuje własne urządzenia, takie jak nakładki na zęby i uchwyty. Najczęściej stosowana technika wykonywania urządzeń termoplastycznych wymaga wycisku, zwykle z materiałów elastycznych, takich jak PVS lub alginian, a tradycyjne procesy wymagają użycia materiału gipsowego do odlania modelu. Skanowanie cyfrowe pozwala dentystom wyeliminować „zamieszanie i niedokładność” elastycznych „wycisków i gipsowych modeli gipsowych”.
Ten wirtualny model można wykorzystać do stworzenia modelu fizycznego, wykorzystując produkcję addytywną do stworzenia fizycznego modelu polimeru/żywicy. Wydrukowany model 3D można następnie wykorzystać do tworzenia rzeczywistych urządzeń przy użyciu formowanych próżniowo lub prasowanych materiałów termoplastycznych”.
W przypadku przezroczystych, niewidocznych nakładek amerykańskich wymagana jest kolejna warstwa oprogramowania do segmentacji oprogramowania. Stwórz wirtualny model z cyfrowego skanu pacjenta. Oprogramowanie może następnie stworzyć wirtualną „formę”, którą można następnie przemieszczać wirtualnie, wykorzystując ustalone zasady ortodontyczne i fizyczne do tworzenia wirtualnych ruchów. Oprogramowanie umożliwia operatorowi przeglądanie i tworzenie wirtualnego modelu każdego etapu ruchu. Wirtualny model można wysłać do maszyny, takiej jak drukarka 3D, w celu stworzenia fizycznego modelu żywicy/polimeru.
Obecnie trwa przegląd patentów Jonesa na oprogramowanie, procesy i prototypy do bezpośredniej produkcji produktów końcowych. Proces ten nazywa się ablacją materiału sterowaną galwanometrem.
Link do tego artykułu: Technologia druku 3D tworzy cuda medyczne
Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！
PTJ® zapewnia pełen zakres niestandardowej precyzji 
