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Casi studio

Modello stampato in 3D di colonna vertebrale e trachea

Profilo del progetto

Il Terzo Ospedale dell'Università di Pechino ha richiesto un accurato modello 3D della colonna vertebrale e della trachea di un paziente per un'operazione imminente. C'è stata una complicazione con la trachea del paziente a causa di una malattia e non è stato possibile per il chirurgo montare un tubo attraverso di esso e completare l'operazione. L'ospedale è venuto da noi alla ricerca di un modello in modo da poter valutare praticamente soluzioni diverse.

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Requisiti del progetto

L'ospedale ci ha fornito una scansione TC dell'area spinale del paziente e ha richiesto che tutti i dettagli inclusi nella scansione fossero rappresentati nel modello finale. Un ulteriore requisito era che la trachea dovesse essere fatta di materiale morbido, con il resto del modello costituito da un materiale duro. Hanno anche preferito che la trachea fosse di un colore diverso dalle altre parti.

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Preparazione

Poiché si trattava di un progetto medico, abbiamo importato i dati di scansione TC e NMR in software medico specialistico che è in grado di convertire tutti i dati in un modello 3D.

All'interno del software, abbiamo potuto vedere le aree problematiche della trachea del paziente

3D model in medical industry

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Abbiamo separato la colonna vertebrale e altre ossa dalla trachea all'interno del software. Le parti da stampare in 3D in plastica dura sono mostrate in arancione, con la trachea mostrata in grigio.

Dopo che l'analisi è stata completata, i nostri tecnici hanno dovuto aggiungere tutte le strutture di supporto necessarie. Questo particolare modello era molto complesso e senza materiale di supporto stampato, la forma diventava instabile o addirittura collassava. Questo è un compito estremamente complesso ma il software avanzato lo rende molto più efficiente. Nell'immagine sottostante le sezioni rosse sono tutte strutture di supporto rimosse in fase di post-produzione.
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Stampa

Il prossimo stadio si stava stampando. In progetti medici come questo, solo una replica esatta funzionerà e il livello di dettaglio richiesto è sbalorditivo. Tuttavia, la stampa 3D SLA è più che una combinazione per forme e strutture così complesse e, con gli ingegneri esperti di ProtoFab a portata di mano, ogni dettaglio è stato riprodotto perfettamente.

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Post produzione

Dopo la stampa, il modello è stato accuratamente rimosso dalla stampante e lavato con alcool. Era quindi il momento di rimuovere le numerose strutture di supporto. Nell'immagine centrale sotto le strutture di supporto sono ancora presenti, ma l'immagine a destra mostra la versione finale del modello con i supporti rimossi. Non c'erano tracce visibili di questo materiale stampato aggiuntivo e il cliente era molto contento del risultato finale.

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Rendere la trachea materiale morbido

L'ospedale ha richiesto che la trachea fosse realizzata con un materiale in gomma morbida, a differenza della sezione dello scheletro del materiale duro. Per raggiungere questo obiettivo, abbiamo prima stampato in 3D un modello in plastica della parte. L'abbiamo quindi scannerizzato con uno scanner tridimensionale e i risultati sono stati restituiti all'ospedale per confermarne l'accuratezza.

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Abbiamo quindi utilizzato questo modello di alta qualità per produrre uno stampo in gomma siliconica. Era importante che il modello stampato in 3D fosse impeccabile in quanto qualsiasi imperfezione sarebbe stata trasferita allo stampo. Con questo stampo, potremmo produrre le parti morbide in diversi colori usando la fusione sotto vuoto.

Con entrambe le sezioni complete, tutto ciò che è rimasto è stato assemblarle insieme. Il modello finito è stato consegnato all'ospedale No.3 di Pechino e ha svolto un ruolo cruciale nel funzionamento del paziente. Ha permesso ai medici di analizzare una rappresentazione fisica accurata millimetrica della trachea del paziente e dell'area circostante prima dell'operazione e di dare loro la possibilità di fare preparativi che sarebbero altrimenti impossibili. Dopo che l'operazione è stata completata, il modello di alta qualità ha continuato a servire uno scopo nell'ospedale, offrendo agli studenti e ai tirocinanti l'opportunità di tenere un caso specifico nelle loro mani e vedere da vicino tutte le sue complessità. Per scopi di formazione, tali modelli dettagliati sono di grande valore.

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Se vuoi saperne di più su come ProtoFab può fornire soluzioni per l'industria medica, o se hai un progetto simile a quello qui descritto, sentiti libero di entrare in contatto!