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ケーススタディ

背骨とウインドパイプの3Dプリントモデル

プロジェクト概要

北京大学第3病院は、今後の手術のために患者の背骨と風管の正確な3Dモデルを要求しました。病気のために患者の送風管に合併症があり、外科医がそれを通してチューブをはめて手術を完了することは不可能でした。病院がモデルを探しに来たので、彼らは実際にさまざまな解決策を評価することができました。

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プロジェクト要件

病院は私達に患者の脊椎領域のCTスキャンを提供し、そしてスキャンに含まれる全ての詳細が最終的なモデルで表されることを要求した。追加要件は、ウィンドパイプは柔らかい素材で作られ、モデルの残りの部分は硬い素材で作られるべきであるということでした。彼らはまた、ウィンドパイプを他の部分とは異なる色にすることを好みました。

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準備

これは医療プロジェクトだったので、CTスキャンとNMRデータをすべてのデータを3Dモデルに変換できる専門医療ソフトウェアにインポートしました。

ソフトウェアの中で、私たちは患者の風管の問題のある部分を見ることができました

3D model in medical industry

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私たちはソフトウェアの内側の風パイプから背骨と他の骨を切り離しました。硬質プラスチックで3Dプリントされる部分はオレンジ色で表示され、ウィンドパイプは灰色で表示されます。

分析が完了した後、私たちの技術者は必要なサポート構造をすべて追加しなければなりませんでした。この特定のモデルは非常に複雑であり、支持材料が印刷されていないと、形状は不安定になるかまたは崩壊さえするであろう。これは非常に複雑な作業ですが、高度なソフトウェアによってはるかに効率的になります。下の図の赤い部分は、ポストプロダクションで削除されたすべてのサポート構造です。
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印刷

次の段階はそれ自体を印刷することでした。このような医療プロジェクトでは、正確なレプリカのみが行い、必要とされる詳細レベルは驚くべきものです。しかし、SLA 3Dプリンティングはそのような複雑な形状や構造に匹敵する以上のものであり、ProtoFabの熟練した技術者と共に、最後の細部は完全に再現されました。

Printing for 3d medical productPrinting for 3d medical productPrinting for 3d medical product

ポストプロダクション

印刷後、模型を慎重にプリンターから取り外し、アルコールで洗った。それから多くの支持構造を取り除く時が来ました。下の真ん中の画像では、支持構造はまだ配置されていますが、右側の画像は支持体を取り除いたモデルの最終バージョンを示しています。この追加の印刷物から目に見える痕跡はなく、クライアントは最終結果に非常に満足していました。

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柔らかい素材のウィンドパイプを作る

病院は、硬質材料の骨格部分とは対照的に、ウィンドパイプを軟質ゴム材料で作ることを要求しました。これを達成するために、我々は最初に部品のプラスチックモデルを3Dプリントしました。それを3次元スキャナーでスキャンし、結果を病院に送って正確性を確認しました。

3d medical windpipe3d medical windpipe3d medical windpipe

その後、この高品質モデルを使用してシリコーンゴム製の型を製造しました。欠陥が金型に持ち越される可能性があるため、3D印刷モデルは完璧であることが重要でした。この金型では、真空鋳造を使用してさまざまな色の柔らかい部品を製造できます。

両方のセクションが完成したので、残ったのはそれらを一緒に組み立てることだけでした。完成したモデルは北京第3病院に届けられ、患者の手術に重要な役割を果たしました。それは医者が手術の前に患者の風管と周辺地域のミリメートルの正確な物理的表現を分析するのを許して、そうでなければ不可能であろう準備をする機会を彼らに与えました。手術が完了した後も、高品質のモデルは病院内の目的を果たし続け、学生と研修生の外科医が特定のケースを自分の手で握り、そのすべての複雑さを間近に見る機会を与えます。訓練目的のために、そのような詳細なモデルは非常に貴重です。

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ProtoFabが医療業界向けのソリューションを提供する方法についてもっと知りたい場合、またはここで説明したものと同様のプロジェクトがある場合は、お気軽にご連絡ください。