Tecniche di stampa 3D di confronto per modelli anatomici mandibolari

Ricercatori svizzeri stanno studiando come i modelli mandibolari stampati in 3D possano aiutare a offrire un trattamento migliore e specifico per il paziente, studiando la migliore tecnologia possibile. Descrivendo in dettaglio i loro risultati nella ” Valutazione della precisione dimensionale dei modelli mandibolari anatomici stampati in 3D usando la tecnologia di stampa FFF, SLA, SLS, MJ e BJ “, apprendiamo come una varietà di tecniche diverse può essere utile sia per i professionisti medici che per i pazienti.

Mentre la stampa 3D continua a infiltrarsi in una vasta gamma di settori – e anche in applicazioni mediche – sono disponibili molti metodi e materiali diversi per creare modelli stampati in 3D che aiutano nella diagnosi delle condizioni di salute, trattamento , istruzione e chirurgia . I modelli e gli impianti vengono stampati in 3D più spesso oggi con un buon successo, aiutando i pazienti a recuperare e godere di una migliore qualità della vita dopo l’intervento chirurgico per rimuovere i tumori nell’area della mascella; tuttavia, esistono ancora sfide nella creazione di modelli anatomici completamente funzionali senza una varietà di imprecisioni e deformazioni.

Durante questo studio, i ricercatori hanno saltato direttamente alla creazione del file .stl su uno scanner ad alta precisione, rilevando che il loro processo ha comportato “una significativa riduzione delle fonti di errore”. Il loro obiettivo generale era quello di confrontare i modelli mandibolari stampati in 3D creati attraverso tecniche diverse. Dieci campioni diversi di una mandibola ossea umana secca sono stati fabbricati su cinque diversi tipi di tecnologia di stampa 3D.

“Per lasciare intatto il piano occlusale per successive analisi e per ridurre al minimo il numero di strutture di supporto richieste, tutti i modelli sono stati allineati verticalmente”, hanno spiegato i ricercatori.

“Prima del lavoro di stampa 3D sono state apportate lievi modifiche al software dell’affettatrice 3D. Queste regolazioni hanno garantito che le condizioni di stampa corrispondessero a una routine clinica con un tempo di stampa ragionevole e costi di stampa per un singolo modello. Secondo la tecnologia di stampa 3D applicata, è stata condotta un’adeguata post-elaborazione. “

I risultati relativi a ciascun metodo tecnologico sono i seguenti:

Stampa 3D FFF – Sono stati notati piccoli pezzi di strutture di supporto e i segni della regione del ramo erano “piuttosto sfocati”.
Tecnologia SLA: le superfici erano lisce, sebbene lo spazio interdentale non fosse “adeguatamente modellato”. I contrassegni della regione di Ramus sono stati indicati come ben definiti.
Tecnologia SLS: sono state visualizzate “linee di livello sottilmente riconoscibili” e la regione del ramus mostrava segni chiari.
Stampa 3D a getto di materiale – Produce superfici lucide e opache, ma i segni della regione del ramo erano “chiaramente visibili”, indipendentemente da cosa.
Stampa 3D Binder-jet – Ha provocato una superficie porosa. I segni della regione del ramo erano “poco chiari” a causa della superficie ruvida.

“I risultati qui mostrati hanno dimostrato che tutte e cinque le tecnologie di stampa valutate sono molto accurate. La stampante SLS ha la massima veridicità complessiva (RMS 0,11 ± 0,016 mm), mentre la stampante FFF ha la massima precisione complessiva (RMS 0,05 ± 0,005 mm). Nonostante il significato statistico esistente delle differenze di accuratezza tra tutte le stampanti 3D studiate, se considerate separatamente, tutte sono minori e accettabili per le applicazioni medico-chirurgiche “, hanno concluso i ricercatori.

“Un’ampia gamma di stampanti 3D desktop interne economiche basate su semplici tecnologie AM, ad esempio la tecnologia FFF, offre sia un’elevata precisione che la capacità di elaborare un’ampia gamma di materiali di stampa diversi, incluso un numero crescente di materiali biocompatibili. Questo li qualifica per la maggior parte delle applicazioni medico-chirurgiche, come la fabbricazione di modelli anatomici per la pre-piegatura di placche per osteosintesi, per guide chirurgiche di perforazione e taglio, per impianti o semplicemente per scopi didattici. “

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