1. Volumetrično skeniranje stopal in noge

Volumetrično skeniranje vključuje uporabo napredne tehnologije skeniranja, pogosto laserske ali tehnologije strukturirane svetlobe, za zajem natančnih mer in obrisov stopal in nog posameznika.

2. Analiza hoje

Analiza hoje vključuje opazovanje in analiziranje načina posameznikove hoje in teka, da se ocenijo podatki, kot so dolžina koraka, porazdelitev pritiska stopala, postavitev pete, medenični kot in vsi drugi dejavniki ali nepravilnosti v vzorcu hoje. Izvaja se z različnimi metodami, kot so računalniške video kamere, ki prikazujejo gibanje v počasnem posnetku. Med analizo podiater na pacientove noge in stopala postavi markerje za spremljanje gibanja na kameri. Gibanje na videu se opazuje po sličicah, da se zberejo podatki o posameznikovi hoji.

Izris in oblikovanje pripomočka

S potrebnimi podatki, zbranimi med volumetričnim skeniranjem in analizo hoje, lahko specialisti ortotike in zdravstveni delavci nadaljujejo s fazo načrtovanja.

Strokovnjak analizira in spremeni podatke, zbrane s 3D skeniranjem, in jih očisti s programsko opremo, kot sta Meshmixer ali Meshlab, preden jih izvozi v programsko opremo CAD za nadaljnje spreminjanje. To vam omogoča, da oblikujete ortotični pripomoček, ki je prilagojen pacientovi edinstveni anatomiji in posebnim zahtevam. Ortotični pripomoček se nato prilagodi za reševanje uporabnikovih težav, kot so višina loka, točke pritiska in nenormalnosti hoje, hkrati pa optimizira podporo, stabilnost in udobje.

4. 3D tisk

Ko je dizajn pripravljen, se pošlje v 3D-tiskalnik. Odvisno od vrste tiskalnika in uporabljenega materiala bo stroj tiskal plast za plastjo, dokler ne bo dosežen končni izdelek.

Tehnologije 3D tiskanja v ortotiki in protetiki

Uporabljajo se lahko različne tehnologije 3D-tiskanja, kot sta SLA (stereolitografija) in SLS (selektivno lasersko sintranje), ter različni materiali, od katerih ima vsak edinstvene prednosti.

SLA: SLA je tehnika 3D tiskanja s smolo, ki izdeluje izdelke s selektivnim strjevanjem fotopolimerne tekoče smole s polimerizacijo, aktivirano s svetlobo. Pri SLA se gradbena platforma med postopkom spusti v ali dvigne iz kadi s tekočo fotopolimerno smolo. Smole SLA so na voljo v različnih formulacijah in ponujajo različne lastnosti, kot so prožnost, prozornost ali visoka toplotna odpornost. To je odlična tehnologija za ustvarjanje 3D-natisnjenih ortopedskih vložkov, saj ustvarja zelo podrobne, zapletene strukture, kar zagotavlja, da se ortotične naprave udobno in učinkovito prilegajo vsakemu pacientu.

SLS: SLS uporablja laser za spajanje majhnih delcev različnih materialov, kot je plastični prah, v trden predmet. Postopek je znan kot sintranje, saj zagotavlja natančno energijo, ki je dovolj za razpršitev delca čez meje drugega materiala. Deluje tako, da z laserjem segreje sloj praškastega materiala, da selektivno stopi dele prahu. Ko se prah stopi, se strdi in tvori plast želene oblike izdelka. Nad to stopljeno plast se doda nova plast prahu, ki se nato ponovno stopi in zlije s spodnjo plastjo. Ta postopek se ponavlja, dokler ni izdelan celoten del. SLS se uporablja v ortotiki zaradi visoke hitrosti tiskanja, zmožnosti izdelave močnih in konsistentnih delov ter uporabe različnih materialov, kar omogoča izdelavo delov s širokim razponom lastnosti.

3D tiskanje ortopedskih materialov
Izbira materiala je ključnega pomena pri določanju udobja, trajnosti in učinkovitosti ortoze. Izbrani material vpliva na prožnost, vzdržljivost in blažilne lastnosti ortotičnega vložka.

Pogosti materiali vključujejo:

• Termoplasti, kot je termoplastični poliuretan (TPU)
• Fotopolimerne smole
• Karbonska vlakna

Prednosti:

Uporaba dinamičnih podatkov

Tradicionalne ortotične metode temeljijo na statičnih odtisih stopal, medtem ko 3D tiskanje uporablja dinamične podatke iz volumetričnih skeniranj in analize hoje. To zagotavlja, da ortotika ne obravnava samo statične oblike, temveč tudi edinstvene vzorce gibanja stopala.

Rezultat je naprava, prilagojena posameznikovemu edinstvenemu slogu hoje ali teka, ki nudi učinkovitejšo razbremenitev in podporo.

Hitrejša izdelava ortoze

3D tiskanje pospeši proces izdelave ortopedskih vložkov. Ko je zasnova dokončana, je ortotiko mogoče natisniti v nekaj urah, s čimer se odpravijo dolge čakalne dobe, povezane s konvencionalnimi metodami. Ta hiter preobrat koristi bolnikom, ki potrebujejo pravočasne posege.

Boljši rezultati

3D natisnjeni ortotiki so natančno prilagojeni potrebam pacienta, kar zagotavlja vrhunske rezultate v primerjavi s tradicionalno izdelanimi ortotiki. Ker 3D ortotika ne upošteva le oblike stopala, ampak tudi hojo in gibanje, bolniki prejmejo optimalno podporo za svoje težave, povezane s stopalom. Ta prilagojena rešitev lajša nelagodje, kot so bolečine v sklepih ali mišicah, krepi zdravje stopal in celo izboljša hojo.

Prednosti 3D natisnjenih ortotičnih pripomočkov za klinike

Zmanjšana zaloga materialov

3D-tiskanje ponuja priložnost za izdelavo ortotikov na zahtevo, kar zmanjšuje potrebo po obsežnem inventarju v pisarni, značilnem za tradicionalno proizvodnjo ortotikov. To zahteva manj prostora za predmete, ki bodo morda ali kdaj potrebni.

Popolna prilagoditev

Ustvarijo se 3D-natisnjeni pripomočki, ki ustrezajo pacientovim specifičnim anatomskim in biomehanskim potrebam ter značilnostim stopal. Ta personalizacija ne pomeni le, da so ortotični pripomočki narejeni po velikosti, temveč tudi ustvarjeni kot posebna rešitev za pacientove težave.

Povečanje prodaje

Pričakuje se, da bodo prihodki od 3D-natisnjene protetike, ortotike in avdiologije do leta 2030 na globalnem nivoju dosegli približno 1 milijardo dolarjev prodaje. Mnogi pacienti so bolj pripravljeni vlagati v izdelek po meri, ki obljublja boljše udobje in hitrejše rezultate.

Poleg tega učinkovitost postopka 3D-tiskanja pomeni, da lahko klinike potencialno oskrbijo več pacientov v krajšem času, kar poveča donosnost.

Okolju prijazno

Proizvodne tehnike 3D tiskanja običajno ustvarijo manj odpadkov kot subtraktivne tehnike, ki vključujejo zmanjšanje materialov za proizvodnjo. Zaradi tega je trajnostna in okolju prijazna možnost za izdelavo ortotikov, hkrati pa izkazuje zavezanost ekološko ozaveščenim zdravstvenim praksam in trajnostni proizvodnji.

Vendar je pomembno upoštevati, da se stopnja trajnosti razlikuje glede na vrsto tiskalnika, ki se uporablja v proizvodnih procesih. Nekateri tiskalniki, kot sta QLS 236 in QLS 230 podjetja Nexa3D, so bolj trajnostni od drugih, zahvaljujoč uporabi funkcij za varčevanje z energijo, ki omogočajo nizko porabo energije, funkcijam, ki zmanjšujejo strupene emisije, in zmožnostim tiskanja brez odpadkov.

Imajo tudi materialno prilagodljivost in odprtokodno platformo, ki omogoča uporabo recikliranih praškov iz HP® in EOS.

Najprimernejši tiskalniki za 3D tisk:

Nexa3D QLS 230

Nexin QLS 230 je cenovno najbolj dostopen SLS 3D tiskalnik z odprto platformo, primeren za industrijsko uporabo. Ponuja hitro 24-urno hitrost cikla z uporabo enega samega 30-vatnega CO2 laserja za izdelavo prototipov z robustnimi mehanskimi in toplotnimi lastnostmi.

QLS 230 uporablja odprto platformo, ki deluje z 10+ kvalificiranimi tipi najlona in materiali za hladno fuzijo kovin – kar pomeni, da lahko proizvaja dele iz titana in jekla. Odličen je tudi z materiali drugih proizvajalcev, kot so reciklirani praški iz HP-ja in EOS-a, kar zagotavlja visoko trajnost delovanja. V kombinaciji s samo 20-odstotno stopnjo osveževanja prahu ima QLS 230 najnižjo vstopno ceno na trgu profesionalnih SLS.

Ključni podatki:

230 x 230 x 230 mm volumna za tisk

Združljivost s hladno fuzijo kovin

Hitrost tiska do 20 mm na uro

Nexa3D XiP Pro

XiP Pro podjetja Nexa3D je eden izmed najhitrejših in najzmogljivejših 3D-tiskalnikov na smolo na svetu, in ponuja visoko proizvodno kapaciteto ob nizkih stroških obratovanja. Odlikuje ga največja prostornina in najhitrejša hitrost tiskanja v svojem razredu ter ponuja neprekosljiv nadzor nad proizvodnjo funkcionalnih prototipov in delov za končno uporabo ob prej nedosegljivih cenah proizvodnje.

XiP Pro je opremljen z najsodobnejšim procesom fotopolimerizacije smole, ki uporablja patentirano tehnologijo lubricant sublayer photocuring (LSPc), ki zagotavlja visoko natančnost, odlično dimenzijsko stabilnost in vrhunsko kakovost površine. Njegova odprta vsestranska odprta platforma ponuja vrsto proizvodnih materialov, od trpežnih smol za 3D tiskalnike, vključno z xABS in xCE, do elastomernih materialov, kot sta xFLEX475 in xFLEX405.

Ključni podatki:

Volumen 19,5 L

Hitrost tiska do 240 mm/h

Nexa3D QLS 236

QLS 236 je še en zmogljiv 3D-tiskalnik odprte platforme za selektivno lasersko sintranje s hitrim in neprekosljivim 21-urnim ciklom. Uporablja en sam 60-vatni laser CO2 za ustvarjanje prototipov in proizvodnih delov iz širokega nabora visokotemperaturnih termoplastičnih materialov.

Vsestranski tiskalnik z odprto platformo QLS 236 deluje s kvalificiranimi materiali, kot so poliamidi, PP, PBT in TPU, ter s patentiranim kovinskim prahom iz headmade materialov®. Poleg tega se lahko uporabijo reciklirani praški iz HP in EOS, da podaljša življenjsko dobo vaših praškov in zagotovi trajnost delovanja.

Ključne funkcije:

230 x 230 x 250 mm volumna za tisk

Združljivost s hladno fuzijo kovin

Avtor: Madeline Hogan

Vir: https://nexa3d.com/blog/3d-printed-orthotics/