Obniżenie kosztów produkcji 3D drukowanych modeli medycznych i stomatologicznych za pomocą stacjonarnych drukarek 3D

Grupa naukowców z Tokyo Dental College utworzyła w college'u "jednoosobowe laboratorium druku 3D", aby szybko i niedrogo projektować i drukować modele 3D w chirurgii jamy ustnej i szczękowo-twarzowej. Opublikowali dokument zatytułowany "Wykorzystanie taniej stacjonarnej drukarki 3D do stworzenia" jednego laboratorium druku 3D "dla chirurgii jamy ustnej i szczękowo-twarzowej i stomatologii", w czasopiśmie Drukowanie 3D w medycynie, szczegółowo opisującym ich wysiłki

Napisali: "Raportujemy nasze środowisko wytwarzania modeli 3D po określeniu dokładności wymiarowej modeli z różnymi wysokościami laminowania (grubością warstwy) po wytworzeniu ponad 300 modeli 3D. Rozważono dalsze obniżenie kosztów modelowania i czasu drukowania modelu. Obrazowanie MDCT przeprowadzono przy użyciu suchej ludzkiej żuchwy, a dane 3D CAD wygenerowano z danych obrazu DICOM. Modele 3D wykonano za pomocą drukarki 3D z układem topienia (FDM) MF-2000 (MUTOH) o skoku laminowania 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm lub 0,5 mm. Każdy model 3D poddano następnie skanowaniu odwrotnemu w celu oceny warunków modelowania i deformacji podczas modelowania. W przypadku systemu przetwarzania obrazu 3D zastosowano Volume Extractor 3.0 (systemy i-Plants) i POLYGONALmeister V2 (UEL). Do oceny porównawczej danych CAD użyto programu spGauge 2014.1 (Armonicos). "

Ważne jest, aby obniżyć koszty tych drukowanych modeli 3D, aby można je było nadal używać w razie potrzeby. Naukowcy stworzyli swoje własne laboratorium drukujące 3D, generalizując oprogramowanie i sprzęt wokół niedrogiej drukarki 3D Value3D MagiX MF-2000 od MUTOH Industries Ltd., aby umożliwić "projektowanie, wytwarzanie i stosowanie specyficznych dla pacjenta 3D modele w naszym zakładzie. "

" Modele 3D zostały wyprodukowane szybko, a koszty zostały znacznie zmniejszone. Skala laminowania (grubość warstwy) i gęstość wypełnienia (gęstość wypełnienia) kontrolują ilość użytego materiału do modelowania. Oczekuje się, że zwiększenie skoku laminatu doprowadzi do obniżenia kosztu modelowania, istnieje obawa, że ​​precyzja zostanie obniżona ", napisali naukowcy.

" Wraz ze wzrostem stopnia laminowania, waga modelu 3D, czas drukowania modelu i koszt materiału spadły i nie zaobserwowano znaczącego zmniejszenia dokładności geometrycznej. "

Oprogramowanie do oceny 3D zostało użyte do porównania dokładności modeli kości żuchwy drukowanych 3D, oraz renderowane rozbieżności dodatnie i ujemne, które mogąbyć postrzegane poprzez mapowanie kolorów w celu określenia "określonych regionów błędu kształtu".

"Pomimo kosztów, wiele obiektów zleca ich modelowanie 3D firmom zewnętrznym z powodu pracy i czasu potrzebnego do ich stworzenia," naukowcy napisali. "Gdyby niedrogie wytwarzanie medycznych modeli 3D stało się możliwe, prawdopodobnie więcej potrzeb byłoby zaspokojone wewnętrznie. Koszty drukarki stacjonarnej 3D i materiałów do modelowania są niższe niż w profesjonalnych drukarkach 3D do zastosowań przemysłowych. Aby promować rozpowszechnianie drukarek 3D w dziedzinie chirurgii jamy ustnej i szczękowo-twarzowej oraz stomatologii, konieczne jest gromadzenie wiedzy na temat cech modelowania drukarek 3D. "

Naukowcy ustalili, drukując modele zębów codziennie przez 3D, że koszt przygotowania i materiał do modelowania można obniżyć, zwiększając podziałkę laminowania.

"W tym badaniu oceniliśmy dokładność wymiarową modeli 3D wykonanych z różnymi podziałami laminacyjnymi, dążąc do dalszego zmniejszenia modelowanie kosztów. Ponadto, bazując na naszym doświadczeniu w wytwarzaniu ponad 300 modeli 3D, opublikowaliśmy raport "One-stop 3D printing lab" i zbadaliśmy aktualne problemy i przyszłe perspektywy dalszego wykorzystania tanich drukarek 3D FDM "- napisali naukowcy. / p>

"Korzystanie z modeli 3D w chirurgii jamy ustnej i szczękowo-twarzowej i stomatologii prawdopodobnie wzrośnie, a spodziewamy się, że tanie drukarki 3D FDM, które mogą produkować tanie modele 3D, odegrają znaczącą rolę."