Применения SLS 3D-принтеров TPM3D в медицине

Сегодня технологии 3d-печати находят все большее распространение в медицинской отрасли. В частности, успешно применяются SLS 3d-принтеры, работающие по принципу лазерного спекания пластикового порошка.

Для медицинских работников SLS технология предоставляет следующие преимущества:

• Широкие возможности применения – от создания предоперационных моделей до прямого производства хирургических инструментов, реабилитационных средств и имплантатов
• 3д-печать биосовместимыми пластиками – полиамид (PA), PEEK
• Создание уникальных, кастомизированных изделий, соответствующих биологическим особенностям организма пациента

Возможности 3D-программного обеспечения

Вне зависимости от того, какую именно технологию 3d-печати Вы планируете использовать, вначале необходимо получить трёхмерную модель Вашего изделия.

Программы трёхмерного моделирования открывают перед пользователями много возможностей. Фактически, проектируемое изделие создается с нуля, а, значит, может полностью удовлетворить Вашим требованиям и требованиям пациентов.

Более того, 3D ПО значительно ускоряет и упрощает процесс прототипирования – если Ваш проект предполагает создание нескольких вариантов одного изделия, то с помощью 3d-моделирования и последующей 3d-печати Вы сможете оперативно внести нужные изменения в дизайн и конструкцию изделия.

SLS печать ортопедических корсетов

Одним из пациентов госпиталя Chenxinghai стала 13-летняя девочка, страдавшая искривлением позвоночника. Результаты рентгенологического исследования показали, что грудной сколиоз составляет 15°, а поясничный - 23°. Специалисты клиники предложили использовать SLS 3D-принтер TPM3D для производства корсета.

Этапы создания ортопедического корсета:

1. 3D-сканирование тела пациента

• Оборудование – ручной 3D-сканер
• Время сканирования – 1 минута
• Итог – файл с трёхмерной моделью тела пациента (формат файла – stl)

 

 

2. 3D-моделирование корсета

• С помощью 3D-моделирования удалось спроектировать корсет, обладающий оптимальными формой, толщиной и весом
• Время проектирования – 3-4 часа

 

 

3. 3D-печать

• Оборудование - SLS 3D-принтер TPM3D
• Материал печати – полиамид 12
• Время печати – около 18 часов
• Толщина слоя – 0.12 мм

 

Итог

• В результате использования 3D-напечатанного корсета искривление грудного отдела позвоночника было скорректировано до 9°, а поясничного – до 11°
• Использование 3D-сканера позволило получить данные пациента за 1 минуту, этот способ измерения является наиболее точным и быстрым
• С помощью технологии SLS получилось оптимизировать процесс производства и создать индивидуальный корсет для пациента

SLS 3D-печать средств для реабилитации стопы и голеностопного сустава

Изготовление ортезов – один из возможных вариантов применения sls технологии. Процесс получения изделий состоит из 3d-сканирования стопы пациента, проектирования 3d-модели ортеза, подготовки полученной модели к печати, производства изделия на 3d-принтере с использованием полиамида.

Ортезы, выполненные из полиамида на трёхмерном принтере, схожи с аналогами, произведенными традиционным способом из полипропилена. Изделия обладают идентичными показателями растяжения, эластичности, сопротивления изгибу и сжатию. 

Преимущества использования SLS-технологии:

• В сравнении с традиционным способом производства 3d-печать – менее трудоемкий и более эффективный процесс
• Полученные ортезы идеально подходят пациенту по форме
• Оптимальная конструкция – ортезы легковесны и не мешают ноге дышать
• Внешний вид и дизайн

Изготовление ортопедических стелек из эластичного пластика

Сегодня производство реабилитационных стелек позволяет значительно сократить боли пациентов в стопе. TPM3D совместно с Шанхайским университетом Цзяотун успешно используют SLS 3d-печать для создания стелек, улучшающих биомеханику коленных и тазобедренных суставов пациентов.

На основе точного измерения стопы и цифрового анализа походки выращиваются персонализированные ортопедические стельки из эластичного TPU пластика. Это позволяет эффективнее справиться с трудностями при ходьбе пациентам, страдающим плоскостопием, варусом стопы и другими заболеваниями.  

3D-печать хирургических инструментов и направляющих

Хирургические направляющие используются для обеспечения точности действий врачей во время операции. SLS 3D-печать индивидуальных инструментов повышает удобство их использования, безопасность хирургического вмешательства и, как следствие, снижает риски допущения ошибок в ходе лечения.

На изображении (справа) представлен специальный винт, точное расположение которого требует от доктора специальных навыков и опыта. Эта задача может оказаться слишком сложной для молодого специалиста. С помощью 3D-принтеров TPM3D был изготовлен макет, в точности повторяющий форму позвоночника пациента, и направляющая пластина (на изображении слева). Во-первых, это позволило на этапе подготовки спланировать направление траектории расположения винта, а, во вторых, использование распечатанной пластины во время операции сделало работу врача куда менее сложной. 

PEEK – биосовместимый пластик для SLS печати имплантатов

TPM3D – один из немногих производителей SLS 3D-принтеров (S150 HT и S320 HT), способных печатать PEEK пластиком. Этот материал на протяжении долгого времени используется для производства медицинских имплантатов, безопасность его применения была неоднократно подтверждена специальными исследованиями.

Ключевые особенности PEEK:

• Плотность PEEK составляет примерно 1.3 гр на см³, что идентично плотности человеческой кости. Кроме того, материал обладает схожим модулем упругости
• PEEK обладает отличной коррозионной стойкостью, благодаря чему может успешно взаимодействовать со сложной средой человеческого организма. Также пластик способен выдерживать процедуру высокотемпературной медицинской дезинфекции
• PEEK – самосмазывающийся материал, в отличие от металлов. Благодаря этому пластик может контактировать с суставами человека

Производство предоперационных моделей

Подготовка к операции – важный этап лечения, от тщательного прохождения которого во многом зависит успех всего процесса восстановления.

SLS печать индивидуальных макетов на основе КТ и МРТ пациента позволяет докторам лучше подготовиться к операции, а лечащимся визуально оценить имеющуюся проблему и снизить уровень беспокойства по поводу предстоящей реабилитации.

Компания Джетком – официальный партнер TPM3D в России 

TPM3D предлагает решение полного цикла для предприятий и организаций медицинской отрасли. Ассортимент производителя включает в себя:

• Промышленные SLS 3D-принтеры – 7 моделей;  область построения от 260 до 800 мм.
• Инженерные пластики, в том числе, биосовместимые материалы
• Дополнительное оборудование для пост. обработки деталей и порошка
• Программное обеспечение с заданными настройками печати для каждого пластика производителя

 

Компания Джетком является сертифицированным поставщиком TPM3D в РФ. Наши специалисты предоставят подробную консультацию по всей линейке производителя и помогут подобрать оптимальное решение для Ваших задач.

Технический персонал компании производит пуско-наладочные работы, проводит обучение работе с оборудованием, а также осуществляет гарантийное и послегарантийное обслуживание техники.   

В случае возникновения вопросов, пожалуйста, обращайтесь к нам любым удобным способом.