پرینت سه بعدی پزشکی: سفارشی سازی قطعات متناسب با نیاز بیماران
تولید افزایشی در زمینه های پزشکی، با دارا بودن توانایی بهبود قابل توجه کیفیت زندگی ها و در برخی موارد نجات آنها، ابزاری کلیدی است که توسط بسیاری از متخصصان پزشکی استفاده میشود.
مدلها و ابزارهای پزشکی پرینت سه بعدی
یک درمان موفقیت آمیز با جمع آوری هر چه بیشتر اطلاعات در مورد بیمار و وضعیت جسمانی او آغاز می شود. در حالی که توانایی دیدن داخل بدن انسان پیش از عمل جراحی قبلا فقط با اشعه ایکس، اسکن توموگرافی کامپیوتری (CT) و تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRIs) امکانپذیر بود، اکنون انجام فرآیند تشخیص به کمک تبدیل داده‌های دو بعدی به مدلهای پیچیده پزشکی پرینت سه بعدی بسیار راحت تر شده است.
مدلهای پزشکی پرینت سه بعدی عملکردهای متعددی دارند. پس از انجام تشخیص، مدل پزشکی پرینت سه بعدی راهنمایی پیشرفت های را برای اجرای فرآیند درمان ارائه میدهد. به عنوان مثال، یک مدل آناتومیک دقیق ممکن است تومور موجود در قفسه سینه، نقص در قلب یا تغییر شکل در نواحی اصلی مفصلی مانند زانو یا باسن را به خوبی نشان دهد. در آن مرحله، پزشکان از مزایای استفاده از مدلهای پرینت سه‌بعدی به عنوان کمک‌های بصری قدرتمند برای آموزش بیماران و خانواده‌های آنها بهره برده و نشان میدهند که یک روش پزشکی یا برنامه درمانی ممکن است مستلزم چه مواردی باشد.
مزایای یادگیری با مدلهای پرینت سه بعدی بسیار گسترده است؛ به طوری که شامل آموزش بسیار ارزشمند برای دانشجویان پزشکی شده و به عنوان مثال آنها میتوانند یک تومور را مشاهده نموده و سپس آنچه به عنوان یک روش جراحی جدید یا نادر شناخته شده است را تمرین کنند. یک جراح باتجربه نیز ممکن است در طول مدت درمان بیمار از مدل پرینت سه بعدی استفاده نموده و با کمک آن، برای اجرای روش خود به طور گسترده تمرین کرده و آموزش ببیند.
استفاده از مدلهای پزشکی پرینت سه بعدی در برنامه ریزی قبل از جراحی و در اتاقهای عمل به طور فزایندهای در حال گسترش است. راهنماهای جراحی سبب افزایش اعتماد به نفس و دقت جراح شده و زمان صرف شده در اتاق عمل را نیز کاهش میدهند.
3Dhub مواد زیر را برای ساخت مدلهای پزشکی پرینت سه بعدی توصیه می نماید:
مادهای چند رنگ با وضوح بالا - یکی از هیجان انگیزترین گزینه ها برای ساخت مدلهای پزشکی پرینت سه بعدی فوتورئالیستی، این ماده است که در ده میلیون رنگ و با گزینه هایی برای پرداخت استاندارد یا مات موجود میباشد. مدلهای آناتومیکی که از طریق فناوری پاشش مواد چند رنگ با وضوح بالا (MJ) پرینت سه بعدی شده‌اند، اندام‌های انسان را با جزئیات دقیق نشان میدهند. در اینجا (لینک) دربارهی دستورالعمل های طراحی این ماده اطلاعات بیشتری کسب کنید.
پلاستیک PA12 ذوب مولتی جت- این ماده نیز برای تولید مدلهای پیچیده پزشکی مناسب است، این پلاستیک چندمنظوره در هنگام پرینت سه بعدی با فناوری ذوب مولتی جت، استحکام و دوام قابل قبولی– که هر دو ویژگی مهم برای قطعاتی هستند که در دراز مدت مورد استفاده قرار میگیرند- را ارائه میدهد. MFJ PA12 در رنگهای مشکی و خاکستری با گزینه هایی برای پرداخت طبیعی یا صاف و صیقلی موجود است. در اینجا (لینک) دربارهی دستورالعمل‌های طراحی MJF PA12 اطلاعات بیشتری کسب نمایید.
دستگاه ها و ایمپلنت های پزشکی پرینت سه بعدی سفارشی
در حالی که مدلهای پزشکی اجرای فرآیند درمان خاص بیمار را ممکن می‌سازند، اجزای پرینت سه‌بعدی مانند ایمپلنت‌ها در واقع به صورت سفارشی برای بیماران نصب شده و ذهنیت مناسب بودن یک اندازه برای همه کاربردها را از بین می‌برند. تعداد متنوعی از دستگاه‌های پرینت سه بعدی به کمک بهرهگیری از فناوری و مواد پیشرفته در دسترس بوده و بیشترین مزیت آنها هنوز حول محور توانایی ارائه فرم و تناسب بسیار بیشتر با شخصی‌سازی میچرخد. این مزایا به ویژه زمانی مشهود هستند که جان یک نوزاد تازه متولد شده با ایمپلنت پرینت سه بعدی نجات داده شود، از پروتزی پرکاربرد به عنوان جایگزین یک اندام استفاده شود و یا جراحان از ابزارهای آموزشی پرینت سه بعدی جدید برای اجرای روشهای پیچیدهی پزشکی استفاده نمایند.
درمورد ساخت پروتزها و ارتزها، فرآیند تولید افزایشی با یک اسکن سه بعدی سریع آغاز می شود. سپس به کمک فرمی کاملا محاسبه شده، یک قطعه پرینت سه بعدی به طور ویژه برای یک بیمار ساخته میشود. این فرآیند چه درمورد تولید ارتزهای پرینت سه بعدی و چه پروتزهایی از این نوع، برای کودکانی بسیار مفید است که نه تنها امکان دارد زمان بسیاری از آنها استفاده نمایند، بلکه بدن آنها با چنان سرعتی در حال رشد است که می‌تواند حتی قبل از تحویل دستگاه نیز نسبت به قبل رشد داشته باشد. در حالی که فرآیند طراحی و پرینت سه بعدی به طور تصاعدی در حال پیشرفت است، اگر باید تغییراتی ایجاد شود، تفاوت زیادی بین سفارش یک دستگاه کاملا جدید یا تنها ایجاد یک تغییر سریع در فایل سه بعدی و اجرای فرآیند پرینت سه بعدی دیگری وجود دارد.
3Dhub مواد و فناوریهای زیر را برای تولید ارتزها و پروتزهای پرینت سه بعدی پیشنهاد میکند:
نایلون 11[PA11(SLS)] - پرینت سه بعدی این ماده به کمک فرآیند تفجوشی لیزری گزینشی (SLS) بادوام بوده و مقاومت خوبی در برابر ضربه و همچنین استحکام کششی بالایی دارد. نایلون 11[PA11(SLS)] در رنگ سفید با پرداخت استاندارد ارائه میشود. دستورالعمل‌های طراحی این ماده را در اینجا (لینک) بیشتر بررسی نمایید.
نایلون 12 [پلاستیک چندمنظوره] - پرینت سه بعدی SLS این ماده نیز برای تولید قطعاتی که به استحکام و یا انعطافپذیری نیاز داشته باشند، بسیار بادوام و مناسب است. نایلون 12 [پلاستیک چندمنظوره] برای رنگآمیزی در هشت رنگ مختلف با انواع پرداختها از استاندارد گرفته تا درجه یک و صیقلی در دسترس میباشد. شما میتوانید دستورالعمل‌های طراحی این ماده را در اینجا (لینک) بیشتر بررسی کنید.
پلاستیک PA12 ذوب مولتی جت- این مادهی پرکاربرد پرینت سه بعدی نیز به کمک فرآیند ذوب مولتی جت برای تولید پروتزها و ارتزها مناسب بوده و استحکام و دوام قابل قبولی– که هر دو ویژگی مهم برای قطعاتی هستند که در دراز مدت مورد استفاده قرار می گیرند- را ارائه میدهد. MFJ PA12 در رنگهای مشکی و خاکستری با پرداخت طبیعی یا صاف و صیقلی موجود است.
آموزش پرینت سه بعدی به جراحان با کمک بازی و رباتها
اگرچه مدلهای پزشکی پرینت سه بعدی نقش فوق‌العاده‌ای به عنوان کمک‌های بصری آموزشی ایفا می‌کنند، شرکت‌هایی مانند Flamingo Works با پرینت سه بعدی پلتفرم‌هایی گسترده شبیه به بازی‌های رنگارنگ، فرآیند یادگیری را برای جراحان تسهیل نمودهاند. یادگیری به کمک یک بازی که به گونهای طراحی شده تا پزشکان را برای صعود به سطح بعدی به چالش بکشد، بر مهارت های مورد نیاز برای اجرای روشهای پیچیده پزشکی و با کمک ربات استوار است.
Yonatan Assouline و Naty Moskovich بنیانگذارانی هستند که با طراحی نایلون 12 [پلاستیک چندمنظوره] به همراه فناوری SLS، این مفهوم را برای تولید ابزارهای آموزشی پرینت سه بعدی منحصربه‌فرد خود پس از اینکه یک مشتری قدیمی رباتیک برای ساختن یک شبیه‌ساز جهت آموزش جراحی رباتیک به آنها مراجعه کرد، توسعه دادند. هدف این تیم طراحی صنعتی، با اتخاذ رویکردی جدید، اجتناب از تمرینات معمولی روی شبه جسدهای تشریحی سیلیکونی بود. در عوض، آنها پلتفرم هایی کوچک و باز را برای اجرای تمرینات چالشبرانگیز جهت تسلط جراحی با بازوهای رباتیک انتخاب نمودند.
ابزارهای پرینت سه بعدی برای محیط های پزشکی
3Dhub با نمایش کاربردهای پزشکی پرینت سه بعدی، اهمیت سازماندهی ارتباط تجهیزات پزشکی با یکدیگر را نشان داده است. هرکسی که تا به حال در بیمارستان بوده، با انبوهی از سیمهای پراکنده در اطراف دستگاه های پزشکی برخورد کرده است.
3Dhub در راستای طراحی و پرینت سه‌بعدی بست های مورد نیاز برای قفل کردن کابل‌های پزشکی در محل، توانست راهکاری واقعی برای بیمارستان‌ها جهت مدیریت و نگهداری بهتر تجهیزات حیاتی پزشکی ارائه دهد. در همین زمینه، نمونهسازی سریع نیز نقش مهمی ایفا کرد؛ زیرا جاورسکی محصولات نوآورانه خود را کامل کرده و گردش کار را برای متخصصان پزشکی که اکنون دیگر نگران پیدا کردن یا جانمایی صحیح تجهیزات در هنگام مراقبتهای اورژانسی از بیماران نیستند، بهبود بخشید.
پرینت سه بعدی در بسیاری از کاربردهای متنوع و جهانی تاثیرگذار بوده و راه را برای نوآوری و توسعه بی سابقه محصولات نوین هموار کرده است.
