Modèles médicaux DICOM vers impression 3D : méthodes utilisées pour comparer la précision

Alors que la fabrication additive se poursuit émerger dans le secteur médical, des entreprises comme Stratasys ont développé des technologies de pointe Imprimantes 3D et matériaux d'anatomie numérique qui se répliquent caractéristiques des os et des tissus humains. Les chirurgiens utilisent cette technologie pour la pratique préchirurgicale spécifique au patient, ce qui soulève des inquiétudes quant à la validation de la précision des modèles anatomiques imprimés en 3D.

• Article suggéré >> Impression 3D médicale : technologies, matériaux et applications Stratasys 

Les pièces médicales sont généralement imprimées en 3D à partir de données DICOM acquises par tomodensitométrie ou IRM. Les données sont ensuite segmentées pour isoler la zone anatomique d'intérêt et converties en un fichier de maillage 3D optimisé. Le fichier numérique est ensuite exporté au format STL et est prêt pour l'impression 3D. Des entreprises comme Axial3D fournir des modèles anatomiques avancés du DICOM du patient au flux de travail d'impression 3D.

Il existe plusieurs méthodes pour vérifier la précision des modèles anatomiques imprimés en 3D par rapport au fichier DICOM natif. La vérification garantit que la pièce physique fabriquée répondra à l'application prévue et aux attentes du client et du chirurgien. Avec l'anatomie humaine ayant des formes très organiques, la mesure de ces modèles présente des défis uniques.  

Mesure manuelle

Les micromètres, les pieds à coulisse et les sondes sont équitable quelques outils de mesure couramment utilisés pour mesurer manuellement des modèles physiques. Ces instruments sont utilisés dans des applications industrielles où tolérance critique et contrôle de la qualité strict sont obligatoires. Les mesures d'épaisseur, de profondeur et de distance globale peuvent être effectuées rapidement et facilement, mais les multiples formes organiques et caractéristiques internes peuvent être difficile pour accéder et valider.  

Imagerie numérique et photogrammétrie

Prendre plusieurs photos sous différents angles d'une pièce peut être utilisé pour mesurer ou reconstruire virtuellement et générer un modèle tridimensionnel à comparer aux fichiers STL et DICOM. La technique de photogrammétrie offre la possibilité de comparer des surfaces non linéaires, mais présente encore de nombreux défis avec les structures internes. Ce processus nécessite également un technicien possédant une vaste expérience de la photographie numérique, un éclairage approprié et un logiciel d'assemblage pour produire une image 3D numérique de qualité. Un éclairage inadéquat entraînera une surexposition et causera des saignements ou des caractéristiques floues. Le manque de détails peut affecter la précision des mesures prises, par rapport au STL.

Balayage optique de surface

La numérisation de surface à l'aide de scanneurs 3D à lumière blanche ou à laser est une excellente option pour capturer avec précision les détails fins et les formes organiques par rapport aux méthodes traditionnelles.

• Article suggéré >> Choisir un scanneur 3D : lumière ou laser, applications et considérations 

Des entreprises comme Créaform et Artec 3D offrent une variété de scanneurs portables de qualité métrologique, qui sont incroyablement utiles pour les industries qui nécessitent une précision extrême. Cependant, comme les autres méthodes de vérification, caractéristiques internes sont impossibles à capturer. Comme la photogrammétrie, ce processus nécessite un technicien qualifié pour utiliser l'appareil et optimiser le maillage dans le logiciel de post-traitement. Cependant, la précision des données acquises fournira un aperçu beaucoup plus précis de la précision de l'impression.

Radiographie/TDM :

Il a été démontré que la tomodensitométrie permettait de contourner le défi de l'acquisition des structures internes, quelle que soit la complexité de la géométrie. Ce processus a prouvé sa capacité à valider l'intégralité du flux de travail de bout en bout lors de la comparaison des pièces imprimées en 3D aux données DICOM d'origine. De plus, le personnel radiologiste possède une expérience de la technologie CT, de sorte qu'aucune formation ni aucun personnel supplémentaire n'est nécessaire pour intégrer la vérification du modèle. La vérification de la précision du modèle par rapport à DICOM n'est qu'une des nombreuses réglementations de contrôle de la qualité mises en place pour normaliser la fabrication additive médicale.

Vous voulez en savoir plus sur la fabrication additive médicale et les imprimantes Stratasys Digital Anatomy ? Plaisamment Contactez-nous.

Articles connexes

Impression 3D médicale : technologies, matériaux et applications Stratasys

Impression 3D dans le secteur de la santé : redéfinir les résultats chirurgicaux

Imprimante d'anatomie numérique Stratasys J5 : faible encombrement, solutions performantes

Impression 3D médicale : des solutions complètes et avancées pour les chirurgiens

Progrès de l'impression 3D médicale et une société en meilleure santé

VOIR TOUS LES ARTICLES SUR L'IMPRESSION 3D