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ケーススタディ

3Dプリント医療領域における応用-3 Dプリント気管モデル頚椎手術シミュレーション

プロジェクト背景

北京第三病院からの連絡により、ある複雑な気管手術を受ける患者のために、精確な臓器3 Dプリント模型を作りました。その患者の気管椎体の融合と骨嚢胞の発生によって、気道の構造に影響を与えたため、麻酔師は気管支挿管手術を行うことができなくなりました。病院は患者の頚椎のCTスキャンを提供してくれて、スキャン中のすべての細部を模型で展示して術前シミュレーションを行うように要求しました。

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プロジェクト要求

また、病院の要求により、気管に軟式ゴム材料を使い、頚椎模型に硬質材料を採用し、患者の真実を最大限に再現する同時に、気管と頚椎を識別しやすい色で分別します。

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前期解析

これは医療項目ですので、CTスキャンと核磁気共鳴データをVistar専門の3 D医療プリントソフトに導入して、画像を本体模型のスクリーニングと変換をします。

ソフトウェアでは、患者の食道に病変が発生した位置と範囲がはっきり見えます。

3D model in medical industry

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ソフトウェアを通じて、患者の脊椎骨格と気管を分けて取り出しました。その中で3 Dプリントを直接使用する必要がある脊椎部分はオレンジ色で表示されています。また、気管を作る必要がある部分は灰色で表示されています。

前段階の解析作業が完了した後、私達のプリンターオペレータは3 Dプリントスライスソフトに必要なサポート材を増加しました。この模型は非常に複雑で、適切なサポート材を加える事はプリントの安定性を高めて、崩れを避けることができます。また、プリント精度にも役立ちます。今回のプロジェクトは細部と精度に対する要求が高いですが、私達は専門ソフトを使って効率的に任務を完成しました。写真中赤色で表示されるサポート材は後処理で除去されます。
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プリント開始

次にプリンターでプリントする一環に入りました。このプロジェクトでは、プリントされた模型の細かい部分は、CTスキャンとの高一致が要求されます、それは伝統的な工芸にとってとても難しいです。しかし、VistarのSLA 3 D医療プリント技術はちょうどそのような高精度模型の製作に最適です、また、私達の技術に熟練したエンジニアチームを加え、細部ごとに完璧にコピーされました。

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後処理

プリントが完了したら、模型を慎重にプラットフォームから取り外してアルコールで洗浄します。それからサポート材を除去します。上の二番目の写真では、模型のサポート材の構造がまだ見られます。しかし、右側の写真の通り、私たちが注意深く後処理した後、すでに何のサポート材も見えなくなりました。お客様は最終的なプリント結果に満足しています。

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真空注型で食道ホースを制作

脊椎模型の硬質材料と違って、病院は気管をゴムの材料で作るように要求しています。ですから、まず気管模型をプリントアウトしてから、3 Dスキャナーでデータを病院に送って精度を確認します。

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病院で精度を確認した後、真空注型で気管の最終模型を作りました。どんな欠陥があっても型に移行しますから、 3 Dプリントした模型は完璧でなければなりません。ここで真空注型を使えば、プリンターの材料を変えなくでも色が異なるの気管模型を作ることができます。

二つの部分の模型が完成したら、残りの仕事は組み立てることです。最終の模型はごく短い時間で病院に引き渡し、患者の手術に極めて重要な役割を果たしました。医師達は、手術前にこの還元精度が0.1 MMにも達した3 D模型を分析することで、もと不可能だったはずの術前シミュレーションを実現しました。手術が完了した後、弊社が作ったその高品質模型は引き続き病院に残され、実習生の模擬手術の実例学習と操作に役割を果たします。細部の還元度が高い模型は、医療訓練に対して非常に大きな価値があります。

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弊社の3 Dプリンターの医療業界における応用について詳しい情報をもっと知りたい、あるいは本論文で述べた3 Dプリントサービス項目やほかのオンデマンド模型生産を求めれば、いつでもご連絡をお願い致します。