醫生:3D列印醫學模型讓手術更安全

醫生:3D列印醫學模型讓手術更安全

Medics是一家義大利公司，成立於2016年，是一家致力於3D列印醫療模型的初創公司。它的成立是為了使手術過程更安全、計畫更周密、盡可能微創，提供一種有利於患者、外科醫生和醫院設施的方法。醫護人員通過名為Hyper Accuracy 3D®（HA3D®）的患者特定3D解剖重建，支持外科醫生進行高複雜性手術的術前規劃和術中管理。 這些是由生物醫學工程師團隊根據患者的DICOM圖像（CT、AngioTAC、MRI）創建的，旨在真實再現手術中的解剖區域。 由於Ultimaker S5 Pro Bundle的遠程列印功能，所有3D列印的醫療模型都直接在醫院設施中列印。這些模型隨後被認證為醫療設備，採用了最先進的圖像處理和增材製造技術。 為什麼使用3D列印？ 使用3D模型帶來的好處數不勝數。 對於外科醫生，HA3D®3D列印醫療模型允許他們：      ● 對要手術的解剖區域有更好的視覺空間感知      ● 基於對二維圖像的獨家支持，減少記憶經典手術計畫中固有的特定動作的工作量      ● 模擬整個手術以更準確地預測手術結果，減少術中和術後風險和併發症      ● 甚至在手術中也能與3D重建交互，將其用作參考 另一方面，對於患者來說，由經過定制解剖3D列印醫學模型培訓的專業人員進行手術意味著接受“量身定制”、更安全、更微創的治療。   導入患者的DICOM掃描數據，以創建解剖區域的精確3D表示 HA3D®3D列印醫療模型的使用也為醫院帶來了好處。 這些使得可以：     ● 限制手術和住院時間，降低相關成本     ● 減少術中或術後風險和併發症，從而減少醫療法律問題 除此之外，3D列印醫學模型還具有重要的教育價值。 得益於這種工作流程，年輕的外科醫生可以在完全安全的情況下練習，從而減少錯誤、感染和意外事件的風險。 3D列印定制模型允許經驗不足的外科醫生安全地進行操作，降低風險. 不僅僅是3D列印重建和指南 HA3D®3D列印醫療模型並非Medics提供的唯一產品。 圖示3d™ 是一種SaMD（軟體即醫療設備），用於虛擬HA3D®解剖模型的術中可視化和操作。 ICON3D的目標™ 通過允許外科醫生在手術過程中重現互動式、患者特定的術前計畫，為複雜手術提供支持。 這優化了外科醫生對患者實際解剖結構的感知、內窺鏡視頻流的可視化，甚至在無接觸模式下也是如此。 使用增強現實技術操縱模型，外科醫生可以虛擬地規劃他們的精確動作 外科手術的開創性方法 從2016年至今，Medics從未停止過創新。它的尖端方法使這家初創企業從一家本地小企業大幅成長為行業領導者。 該專案最初是為了滿足骨科手術的需要而創建的，現在也擴展到了其他外科專業。如今，它還為泌尿外科和普通外科提供3D列印的醫療模型，以及定制的手術指南。這些是為了確保盡可能高效、可複製和準確——即使是在先天性畸形的情況下。 它還在開發能夠滿足婦科手術和胸部手術獨特需求的解決方案。 在醫院直接和遠程製作3D列印醫療模型 Medics的任務還得到了極其簡單的模型創建過程的支持。因此，Medics的3D列印醫學模型創建解剖模型非常容易和簡單：印表機可以直接放置在醫院，並完全遠程操作。 Medics利用Ultimaker S5 Pro Bundle和遠程列印將手術模型直接列印到醫院 這使得外科醫生可以在大約24小時內獲得他們需要手術的骨骼或器官的物理模型，隨時可用，無需運輸，而無需管理列印過程或機器。 這種簡單性也是通過Medics與3D義大利的合作實現的，3D Italy是一家在全國範圍內具有影響力的領先3D列印公司。 兩家公司共同研究和測試了不同的印表機和材料，以滿足最適合醫療世界的解決方案。 Ultimaker S5 Pro Bundle的使用通過雲功能和特別適合醫院部門需求的附件支持，實現了對打印的完全遠程管理。 其中包括Ultimaker Material Station，該站可儲存多達六卷列印材料，防止其受潮和降解。此外，Ultimaker Air Manager可在列印過程中過濾高達95%的超細顆粒，從而保持空氣品質。 開創性的虛擬和3D列印工作流程正在幫助醫生重新定義手術計畫的標準 結論:重新定義手術計畫 對3D列印醫療模型材料的仔細研究使醫生能夠在原型中模擬骨骼結構，為醫生提供最真實、高度定制的模擬，同時，環保並簡化了存儲和再填充過程。 今天，醫務人員可以提供3D列印的醫療模型，重新定義手術規劃和管理的標準。 源文来自：UltiMaker

3D列印在航空航太應用中的優勢和實例

3D列印在航空航太應用中的優勢和實例

隨著世界走出新冠肺炎疫情，商業航空旅行預計將迅速增加。需求表示訂單近38，000架新飛機將在未來20年內建成。因此，設備製造商、設計師和供應商需要找到經濟高效的解決方案來快速高效地生產這些飛機。1 與此同時，我們現在看到飛機的服役時間比最初預計的要長幾十年。考慮到飛機投資的規模和範圍，以及飛機製造的品質，這並不奇怪。因此，商業航空公司或軍事指揮部可能會購買20年或更長時間的資產。飛機飛了五六十年的例子並不少見。在這種情況下，許多為飛機製造零件的分包商不再經營，或者不再生產原始替換零件。如果所需夾具的計畫丟失，專用工具損壞，或者發現用於製造原始部件的材料在加工過程中釋放致癌顆粒，整架飛機都可能無法使用。 此外，鑒於飛行的壓力，航空航太業因其零件和工具的壽命較短而聞名。事物很快會失效、損壞和磨損，因此快速更換和/或修改變得至關重要。這為AM作為支持新老飛機的工具打開了大門，其優勢包括: 創新的自由。快速設計和列印原型和零件，以構建和測試未來的航空航太創新。作為一種免工具技術，AM可以輕鬆地為新型號和客戶生產或修改定制零件和工具，而無需花費時間和費用製作模具。 解決過時問題的方法。對於較老的飛機，3D列印允許逆向工程；一個原始部件可以被CAD掃描，一個新的部件可以在幾個小時內精確列印出來，以保持老化的飛機運行。消除盤點不常用物品的需要；只需根據需要生產零件。 輕量化。在不犧牲強度的情況下減輕重量是航空航太中AM的最終目標。3D列印的零件和工具可以輕50%或更多，但與使用傳統方法和材料生產的同等產品一樣堅固。任何減輕重量的改進都是受歡迎的，因為它有助於提高燃油效率和減少二氧化碳排放量2. 沒有最小值；最大的靈活性。無論你需要一個還是一百個組件，唯一的成本就是燈絲的價格。3D列印消除了等式中的數量。每天列印不同的東西；只需加載所需的材料和數字檔，就能製作出複雜的輕質結構。3D列印可以生產數千種不同的飛機零件和工具，而無需耗時的工具更換。 3D列印航空航太應用 由於這些原因和其他原因，航空航太業是3D列印技術的最早採用者之一。今天，有許多高調的例子航空航太領域的3D列印零件以及軌道外空間。例如，輕型噴氣發動機部件、飛機機翼支架、輕型旋翼葉片和自主無人機發動機部件等組件，甚至航天器的金屬衛星天線都在利用3D列印。顯然，天空(以及更遠)是航空航太中AM的極限。 今天，絕大多數的機會航空航太領域的3D列印涉及地面支持工具。然而，這些例子表明AM在承載、飛行關鍵部件中的作用正在擴大。隨著新的高強度擠壓材料的出現，可以承受高溫和暴露於航空航太環境中常見的腐蝕劑，預計這一名單還會增加。在本系列的第四部分中，我們將更多地討論一些用於航空航太應用的最佳擠壓材料。 源文來自網路

VIRTEX採用ESSENTIUM高速擠出技術，將定制夾具成本降低了99%

VIRTEX採用ESSENTIUM高速擠出技術，將定制夾具成本降低了99%

使用Essentium高速擠出(HSE)180 ST 3D印表機和Essentium PCTG-Z，VirTex降低了定制夾具的成本和交付時間，使其能夠成功擴大客戶的生產規模。VirTex能夠為其客戶實現的一些結果包括: 定制夾具的成本降低了99% 定制夾具的交付週期縮短85% 成功提高固定能力，支持1000%的客戶生產規模 情況概述  VirTex是一家值得信賴的電子製造服務公司(EMS) 提供商總部位於德克薩斯州奧斯汀。幾十年來 作為EMS提供商，VirTex提供了幫助 它的客戶變得更有競爭力 產品上市速度更快，成本更低 競爭。 其中一個老客戶要求一個系統 構建所需電路板和電子器件 放置並固定在塑膠外殼中。與這個 產品訂購時，客戶提供一套機加工 夾具來幫助完成裝配。在那個時候 客戶每季度需要300臺。然而，在 產品初期銷售的成功，顧客需要 擴大到每月3000臺。 挑戰 為了跟上組裝數量的增長，VirTex需要另一套固定裝置和長期解決方案來 適應吞吐量的變化。VirTex公司考慮訂購額外的機加工零件，但面臨著高昂的成本 和冗長的周轉時間，這是製造商在製造定制夾具時經常遇到的問題。 該系統中使用的固定裝置由複雜的材料組合而成，需要加速處理 運輸。考慮到這些因素，加工一套新的夾具將花費5000美元，並且交付週期 本來是14天，這進一步拖延了一個試圖快速擴展的客戶。為了幫助客戶取得成功， VirTex轉向添加製造。 解決方案 “增材製造的靈活性是我們最大的優勢之一，”Ian Denefe解釋說， VirTex的製造工程師。“事實上，我們可以對現有的夾具進行逆向工程，快速列印出來，而且 快速修改或替換它們使其成為理想的解決方案。" VirTex需要一種3D列印解決方案，能夠提供滿足客戶需求和構建的速度和靈活性 容納18英寸x 6英寸部件的體積。列印速度高達500毫米/秒，構建體積可容納85%的 世界夾具和夾具，Essentium HSE 180 3D印表機是理想的解決方案。使用HSE 180 3D印表機 VirTex所需的一套固定裝置在兩天內就列印出來了，將交付時間縮短了近兩周。 為了製造出性能與機加工夾具一樣好的定制夾具，VirTex需要一種材料 將生產低成本的固定裝置，這些固定裝置不會損壞並且具有足夠的衝擊強度。儘管HSE 180 ST 3D印表機允許製造商利用開放的材料生態系統，Essentium PCTG-Z是 業內領先的ESD安全燈絲採用Essentium的材料組合，證明最適合這種應用。 Essentium PCTG-Z滿足了VirTex公司的需求，生產出了價格為30美元(4970澳元)的燈具 加工零件報價的降低。 成果 專案結束時，VirTex將定制夾具的成本降低了99%,交付時間縮短了 84%.成本和時間的減少提高了其固定能力，以支持客戶1000%的升級 生產。 這些短期的成本和時間節省對於該應用程式來說是變革性的，但真正的價值在於敏捷性 Essentium solutions提供的。展望未來，VirTex可以輕鬆調整設計以適應設計 更改和列印附加夾具，用於快速更換或生產。 “自從我們開始這個專案，我們就有機會接觸到一個願意坐下來交流的精華專家團隊 並提供幫助和建議。他們在我們的發展過程中幫助了我們很多 流程，並確保我們擁有幫助客戶成功所需的一切。" 源文來自：Essentium

TTM公司使用防靜電安全材料縮短客戶的上市時間

TTM公司使用防靜電安全材料縮短客戶的上市時間

全球PCB、RF和特殊組件製造商使用Essentium材料支持其一站式製造方法 概述 作為全球前五大印刷電路板（PCB）供應商，TTM Technologies，Inc.（TTM）名不虛傳。縮寫詞TTM是“上市時間”的縮寫，準確地描述了其核心使命，即通過一站式服務縮短客戶的開發和生產時間製造方法。 TTM的銷售團隊、現場應用專業人員和材料專家與設計師和製造專家合作，自始至終指導客戶從開發到組裝。當涉及到電路板製造和組裝時，客戶可以期待在每個階段都有專業知識。 在客戶旅程中，TTM使用開創性的技術為每個流程創建最佳解決方案。這些解決方案中的許多都是通過增材製造實現的。從ESD安全支架、蓋子和墊片到用於固定產品和設備的定制夾具和夾具，如果TTM的技術人員和工程師能夠想到3D列印解決方案，他們可以實施它。   挑戰 在像TTM這樣的電子工廠中，不斷面臨的挑戰之一是保護產品免受靜電放電（ESD）損壞。在這些ESD事件中，靜電會釋放到電子設備中產品如果存在非ESD安全材料、電子設備處理不當或即使環境具有低相對濕度。如果放電足夠強大，則設備或其組件可能是災難性的。出於這個原因，TTM竭盡全力確保其工廠地板是ESD安全的，包括為所有添加劑製造工作採購靜電耗散細絲。 儘管市場上有許多ESD安全材料，但通過反復試驗，TTM發現這些產品中的大多數都存在損壞缺陷，這是一個額外的挑戰。這種缺陷會在製造過程中劃傷、條紋或以其他方式損壞零件或設備，並最終降低燈絲的效率。 為了繼續幫助客戶縮短上市時間，TTM開始尋找一種既能防靜電又不會損壞的不同材料。 解決方案 Essentium的Z靜電耗散材料集被證明是答案。該產品組合包括用於不同應用的各種材料，所有這些材料都是專門為ESD安全和無損傷而設計的。對於TTM的添加劑努力，Essentium PCTG-Z和TPU 95A-Z是最合適的。 Essentium PCTG-Z 這種ESD安全材料無損傷、成本低可列印性，允許在製造業TTM使用這種細絲列印大型夾具以供選擇高容量、高價值部件。如果沒有自定義固定裝置這些部件增加了處理損壞和產品浪費的風險。定制夾具允許工程師和技術人員處理，運輸，並在不損壞的情況下進行組裝，節省TTM數千美元。 Essentium TPU 95A-Z 在PCB組裝期間的保形塗層工藝中，帽通常用於掩蔽以避免在連接器上塗漆。然而，這些瓶蓋通常供不應求，製造商選擇使用特殊的用膠帶代替。此過程需要切割多個零件每個連接器的膠帶應確保密封。這個過程可以是耗時且難以複製。為了節省工時，TTM印刷了2000多個用於各種連接器尺寸的遮罩帽。在這項工作中，他們選擇了Essentium TPU-Z材料作為ESD安全材料品質、柔韌性和一流的抗拉強度。最終產品成功地緩解了一個經常出現的瓶頸，節省了五個以上每部分分鐘。此外，這些3D列印帽被多次使用在它們被丟棄之前的幾次，這減少了浪費並節省了錢。   成果 保護工廠地板免受ESD事件的影響是TTM的首要任務，並確保所有燈絲都符合這些要求指導方針是這一進程的重要組成部分。然而，當燈絲有損壞缺陷時，它會對那些TTM試圖保護的相同部件。通過致力於尋找既ESD安全又不損壞的細絲，與Essentium的Z系列一樣，不僅確保了產品的品質，而且對TTM及其客戶的底線產生了積極影響客戶一樣。   源文來自：Essentium

KAM用3D列印夾具削減了77%的勞動時間

KAM用3D列印夾具削減了77%的勞動時間

先進的製造設備使用Essentium支持其混合製造方法的技術 概述 凱塞洛夫斯基先進製造(KAM)公司總部位於北卡羅萊納州的斯泰茨維爾，是混合動力領域的先驅 製造業。這種新方法結合了加法和減法技術來解決傳統製造 問題，並最終徹底改變了工廠車間。   在KAM運用的一系列最新工藝中，鐳射粉末床聚變(L-PBF)是其核心 金屬添加製造(AM)零件的生產。在這個過程中，鐳射熔化並焊接金屬粉末層 從而產生耐用且可拋光的部件。零件離開L-PBF流程後，技術人員加工 特徵到零件中，然後送去檢查。在這個精煉階段，金屬絲放電 機器(電火花線切割)去除任何留在零件上的印刷支撐材料，以及座標測量機 (CMM)進行最終檢查。當零件經過這些過程時，夾具將它們固定在正確的位置 速度和一致性。對於具有簡單幾何形狀的機加工零件，傳統的夾具方法就足夠了，但是對於高度 詳細的AM零件，夾具可能更複雜。 挑戰 一般來說，零件表面越複雜，夾具需要的細節就越多。過去，熟練的 KAM的技術人員使用夾緊系統將零件裝配到位。這一過程既費時又困難 為了一致性而複製。 EDM挑戰 在這一步驟中，技術人員創建了精確的手動裝備，以確保電火花線切割機進行直的、可重複的切割。用這個 手動裝配方法，技術人員平均需要25分18秒來設置每個部件。 CMM挑戰 一旦零件準備好接受檢查，它必須通過CMM。技術人員裝配零件的平均時間 這一步每部分八分鐘。此外，如果零件有許多需要CMM探測的特徵，它 可能需要運行兩次，這使得設置時間加倍。在像KAM這樣的快節奏設施中，這些限制產生了巨大的 產品訂單的瓶頸。 解決方案 在KAM，員工致力於不斷改善他們的客戶和他們的內部流程。當...的時候 手動索具的局限性成為一個問題，他們知道定制夾具是解決方案。在權衡了 選項，他們發現Essentium的高速擠出(HSE)3D列印平臺提供了高級支持。 KAM的技術人員很快將他們的HSE 3D印表機投入使用，並為電火花線切割加工設計了夾具 CMM。對於這些零件，他們使用了Essentium HTN，一種高溫尼龍，因為它具有可印刷性、韌性和耐磨性 反抗。HSE 3D印表機的速度允許他們快速迭代設計，以實現最佳功能 為了固定裝置。一旦零件被設計和列印出來，KAM的技術人員就在25個產品訂單上使用它們。 “如果我們想獲得正確的列印，HTN Essentium是我們的首選材料 第一次。材料的印刷適性與 HSE 3D印表機的速度允許我們快速迭代 設計，列印，並在同一天使用。" ——JOSHUA OSWALD，工程師，KAM 電火花線切割夾具 當使用電火花線切割夾具時，每個零件的平均安裝時間為2分34秒。包括設計 和準備，該產品訂單的勞動時間總計為2.4小時，節省了技術人員8.14小時的勞動時間。 座標測量機夾具 將CMM夾具添加到檢測過程中，將每個零件的平均設置時間縮短到了零分鐘。 設計和準備零件後，產品訂單的總勞動時間為2.25小時，節省了技術人員 1.05小時的勞動。此外，零件上的所有關鍵尺寸都暴露在外，這確保了對 一次通過。 成果 最終，用3D列印夾具取代手動夾具的影響是巨大的。對於該產品訂單，KAM使用 電火花線切割機和座標測量機的3D列印夾具提高了一致性，並分別減少了77%和32%的勞動時間。 然而，訂單完成後，積極的結果並沒有結束。事實上，KAM預見到它的定制夾具可以 用於同一零件的未來訂單，從長遠來看可節省更多時間。由於HSE 3D印表機的速度 列印速度比競爭對手快5-15倍——KAM將能夠快速迭代未來複雜設備的設計 產品訂單即將到來。 源文來自：Essentium

巴賽隆納兒童醫院使用3D列印技術推動兒科疾病科研診療

巴賽隆納兒童醫院使用3D列印技術推動兒科疾病科研診療

巴賽隆納兒童醫院使用3D列印技術推動兒科疾病科研診療   巴賽隆納Sant Joan De Déu兒童醫院一直以來都走在歐洲兒科癌症研究的最前沿，最近，他們憑藉尖端3D列印技術推進兒科疾病的科研和治療。該醫院使用Stratasys J5系列3D印表機製作用於術前規劃的逼真解剖模型，不僅簡化了內部流程、降低了複雜手術風險，還提高了整體效果。     癌症是全球兒童及青少年的主要致死原因，據世界衛生組織（WHO）估計，每年有40萬0-19歲的癌症患者。在各類兒童癌症中，腦癌和實體瘤是最為常見的種類。   巴賽隆納兒童醫院Sant Joan de Déu（SJD）是一家高度專業化、私立、非營利的兒童診療中心，一直以來都引領著兒童癌症的研究。他們對於整合醫療領域先進技術也頗為關注，這促使了他們嘗試使用3D列印技術，並率先在該領域部署這一技術。 改善患者治療效果的逼真模型   採用3D列印技術後，巴賽隆納SJD兒童醫院便有能力處理複雜的病例。自2013年以來，該醫院幾乎每天都在面對越來越多複雜、危險的手術。醫療團隊在高壓之下，開始嘗試使用3D列印技術製作細緻、精確的解剖模型，以協助術前規劃，最終大大改善了手術過程。   巴賽隆納SJD兒童醫院3D列印部門3DForHealth研發工程師兼技術經理Arnau Valls解釋說：   3D列印的效果非常棒，我們發現它不僅將手術時間縮短了40%，還降低了整體成本。   在早期有了成功經驗之後，該醫院開始尋求在診療和手術中更大範圍部署該技術的機會，以及最適合引入該技術的領域。隨後，他們於2016年建立了3DForHealth實驗室。   自實驗室成立以來，巴賽隆納SJD兒童醫院通過提高安全性大大降低了手術相關的風險，提升了兒科的整體表現。目前，該實驗室每年使用3D列印解剖模型和工具（如切割和定位導板）支持200餘臺外科手術。   事實上，隨著兒科病例數量的急劇增加以及術前規劃對3D列印的應用需求，實驗室不得不進一步拓展3D列印的生產能力，並探索製作複雜模型的可能性。於是在2021年年底，該實驗室通過Stratasys合作經銷商Excelencia Tech公司全新購入了一臺J5 系列3D印表機。   據Valls介紹，J5系列列印的多彩、多材料模型相較以往單一材料、單一顏色的模型，在逼真度方面有質的飛躍，列印速度也有顯著提升。他解釋說：   鑒於可以在一次列印中創建模型和實物，這讓我們在提高生產力的同時大大降低了成本。   應對罕見兒童癌症病例中的挑戰   早些時候，醫院接收了一個極為複雜的病例——一位9歲的男孩患有斜坡脊索瘤，這是一種罕見的、帶有侵略性的惡性腫瘤，需要進行手術切除。腫瘤位於顱底和第一節頸椎之間，這使得病情更為複雜，因為它離重要的顱神經血管、消化系統血管及呼吸道都非常近。   通過耳鼻喉科和神經科團隊等的多學科協作，首先由放射科醫生使用成像技術確定如何處理和切除腫瘤。   通過磁共振成像（MRI），我們發現如果採用傳統方法觸及並切除腫瘤，就必須切除齒狀骨突，這有可能使顱骨脊柱脫節，需要進行二次手術固定顱底。 ——Cristóbal Langdon Montero博士 巴賽隆納SJD兒童醫院鼻科和顱底外科專家     該團隊利用3D列印的患者特異性病理模型來尋找其他方案，並最終確定採用內窺鏡通過鼻孔進入腫瘤的頂部，再通過口腔將其整個切除。這一方法引發的創傷小很多，且能避免接觸重要結構和器官，為患者帶來更好的治療效果。 由J5系列3D印表機製作的模型細節對這一方案的規劃執行以及手術的成功帶來了毋庸置疑的價值。更重要的是，我們能夠對這位年輕患者的器官和重要功能進行保護。 ——Cristóbal Langdon Montero博士 巴賽隆納SJD兒童醫院鼻科和顱底外科專家     3D列印應用於術前規劃的未來發展之路   2021年，巴賽隆納SJD兒童醫院3DForHealth實驗室成為西班牙首個憑藉定制3D列印模型品質被加泰羅尼亞總局認可的實驗室。這一官方認證使其不僅可製作供機構內部使用的生物醫學模型，還可向外部的其他醫院提供相關服務。 巴賽隆納SJD兒童醫院神經外科主任José Hinojosa Mena-Bernal博士表示：   “與二維圖像相比，3D列印在醫療領域的應用奠定了堅實的里程碑，而Stratasys的3D列印技術又讓其向前邁進了一大步。”   在下一階段，該醫院計畫將3D列印作為一個標準程式納入規劃流程。他們正在籌建一個兒童癌症中心，並致力將其打造成為歐洲先進的腫瘤中心，3D列印將成為治療的核心。Hinijosa Mena-Bernal總結說：   Stratasys J5 MediJet 3D印表機所呈現的高逼真度和重複生產能力，在處理像是兒童癌症這類複雜疾病時大有所為，這一9歲患兒的病例證實了它在拯救生命中發揮的關鍵作用。其潛力巨大，但整合過程仍處於初始階段。我希望在未來數月中能夠看到3D列印被更廣泛地應用並真正融入醫院的流程。