复杂的儿科瘤病例多材料解剖模型制造的先进策略
Arnau Valls-Esteve1,2,3, Aitor Tejo-Otero4, Núria Adell-Gómez1,3
1Innovation Department, SJD Barcelona Children's Hospital, Santa Rosa 39-57, 08950 Esplugues de Llobregat, Spain.
Bioengineering (Basel, Switzerland)
|January 22, 2024
概括
这项研究比较了手术规划和培训中使用的解剖模型的八种3D打印策略. 材料喷射 (MJ) 提供了最佳的整体性能,但间接3D打印为临床使用提供了更具成本效益的替代方案.
科学领域:
- 医疗工程 医学工程
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 手术模拟器手术模拟器
背景情况:
- 3D解剖模型对于手术规划,模拟和患者沟通越来越重要.
- 这些模型提供关键的触觉反,补充虚拟或增强现实 (VR/AR) 技术.
- 存在不同的制造技术和战略,需要进行比较分析.
研究的目的:
- 评估和比较八种不同的3D打印策略,用于创建用于外科手术规划和培训的解剖模型.
- 评估不同技术和材料对复杂瘤病例的适用性.
主要方法:
- 使用立体石刻 (SLA),选择性激光烧结 (SLS),合丝制造 (FFF) 和材料喷射 (MJ) 的八种制造策略的开发.
- 纳入间接和混合3D打印方法.
- 选择了9种材料,对模型的适用性,生产时间,机械性能 (海岸硬度,弹性模量) 和成本进行了评估.
主要成果:
- 制造时间差异很大,从12小时 (FFF) 到61小时 (混合FFF/SLS).
- 成本范围很广,从每款车型80欧元 (FFF) 到600欧元 (MJ).
- 材料喷射 (MJ) 成为优越的选择,尽管其高成本限制了医院的采用.
结论:
- 材料喷射 (MJ) 为解剖学模型提供了最佳的整体质量,但对于广泛的临床应用来说,成本是不可避免的.
- 间接3D打印是生产外科规划和培训原型的可行,更实惠的替代方案.
- 需要进一步的研究来改善仿真生理性质,包括粘性弹性,以及3D打印模型中的材料组合.
