Stampare in 3D parti di grandi dimensioni presso i punti di cura può richiedere tempi di realizzazione rapidi e stampanti che siano in grado di sostenerli. Brian Albers, ingegnere di stampa 3D presso il St. Louis Children's Hospital (Missouri, Stati Uniti), realizza modelli anatomici e dime chirurgiche sulle stampanti 3D di Formlabs per casi ortopedici e cranio-maxillofacciali, incluse parti destinate alla curvatura delle placche in titanio in fase preoperatoria.
A proposito dell'imprevedibilità delle necessità cliniche, Albers afferma: "Dobbiamo assicurarci di poter contare su un processo efficiente, in modo da rispondere a ogni necessità". Le richieste cliniche includono progetti urgenti, modelli anatomici di grandi dimensioni e parti molto dettagliate con particolari precisi, alcune delle quali devono essere sterilizzabili per l'uso in sala operatoria.
"I nostri workflow si basano in larga misura sulle stampanti Formlabs. Sono ideali dal punto di vista del risparmio sui costi, ma anche per quanto riguarda rapidità ed efficienza del processo, che ci permettono di produrre modelli anatomici in breve tempo e con pochi e pratici interventi di pulizia. Solo quest'ultimo mese abbiamo quasi raddoppiato la quantità mensile di modelli prodotti dalla fondazione del laboratorio."
Brian Albers, ingegnere di stampa 3D presso il St. Louis Children’s Hospital
Albers utilizza una stampante 3D stereolitografica (SLA) Form 3L, una Form 3BL per la stampa biocompatibile, tre Form 3B, Form Auto e una stampante 3D a sinterizzazione laser selettiva (SLS) Fuse 1. Ma è grazie al volume e alla velocità della Form 4BL che può soddisfare richieste all'ultimo minuto e ottenere un risparmio in termini di tempo mai visto prima.
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Gestione di progetti urgenti di grandi dimensioni con la Form 4BL
"Sono rimasto sbalordito dalla velocità di stampa della Form 4BL. Ci ha permesso di ottenere parti che altrimenti non avremmo avuto il tempo di stampare e il tutto con un livello di affidabilità incredibile. Dopo aver renderizzato una stampa e visto che il tempo stimato era di appena un'ora e 26 minuti, ho pensato fosse un errore. Non ci ho creduto fino al momento in cui è terminata la stampa."
Brian Albers, ingegnere di stampa 3D presso il St. Louis Children’s Hospital
La velocità della Form 4BL ha permesso ad Albers di fare fronte anche alle richieste urgenti dell'ultimo minuto.
In genere, gli ordini di modelli anatomici hanno tempi di realizzazione di due settimane, per consentire ai team di radiologia di rivedere e approvare le scansioni e per lasciare un margine di tempo per la ristampa, se necessario. Tuttavia, poco tempo dopo aver ricevuto la Form 4BL, Albers si è trovato davanti a un'emergenza: a soli due giorni dall'intervento, doveva realizzare una stampa che in circostanze normali avrebbe richiesto 20 ore.
"Con le altre tecnologie di stampa 3D di cui disponiamo, la produzione di un modello anatomico di una colonna vertebrale avrebbe richiesto 20 ore, impedendoci di ottenere la parte in tempo per la pianificazione dell'intervento chirurgico. Utilizzando la Fast Model Resin sulla Form 4BL, invece, la stampa ha richiesto appena un'ora e mezza e abbiamo potuto consegnare il modello il giorno stesso. Senza una simile velocità, non avremmo potuto rispondere in tempo."
Brian Albers, ingegnere di stampa 3D presso il St. Louis Children’s Hospital
Da allora si sono verificate diverse emergenze, tra cui un intervento chirurgico non programmato su una colonna vertebrale. Dato l'avvicinarsi del fine settimana, il modello doveva essere pronto il giorno successivo. Per via delle dimensioni, alcune colonne vertebrali di persone adulte devono essere stampate in tre o più pezzi su più stampanti per abbreviare i tempi. Le dimensioni della Form 4BL e la velocità di stampa della Fast Model Resin hanno permesso ad Albers di stampare la colonna vertebrale in un unico lotto, in sole due parti e in meno di due ore, così che fosse pronta per la consegna il giorno successivo.
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Parti resistenti con dettagli precisi
Anche gli interventi di mastectomia con lembo DIEP, che comportano l'innesto di tessuto adiposo, richiedono rapidità di risposta, dal momento che le tempistiche delle procedure sono spesso variabili. Questi modelli eseguono una mappatura dell'addome, in particolare dei vasi sanguigni che irrorano il pannicolo adiposo sottocutaneo dell'area, in modo che il chirurgo possa individuare il punto in cui prelevare l'adipe per la ricostruzione del seno. La presenza di un vaso sanguigno nell'adipe da rimuovere aumenta le probabilità di successo.
Questi modelli contengono particolari di dimensioni piccolissime. Albers dichiara: "Grazie alla Form 4BL, la riuscita dei dettagli di piccole dimensioni, i particolari più minuti sui lembi DIEP, è stata ottimale, proprio come la stampa delle parti di grandi dimensioni. La tecnologia SLA Formlabs era davvero l'unica soluzione in grado di portare a termine questo progetto. La tecnologia PolyJet è molto costosa e molto fragile quando si puliscono i supporti."
La BioMed Clear Resin può essere utilizzata per applicazioni biocompatibili ed è sterilizzabile. Consente dunque di portare in sala operatoria i modelli stampati con la resina, che possono essere usati come riferimento durante l'intervento. Per le situazioni in cui i modelli vengono utilizzati prima dell'intervento chirurgico, è possibile utilizzare la Rigid 4000 Resin e la Fast Model Resin. La Fast Model Resin, la resina più rapida di Formlabs, è particolarmente utile nei casi urgenti.
La finitura superficiale di questi modelli è importante, soprattutto per quelli destinati alla sterilizzazione, poiché i particolari appuntiti possono rompere i guanti. Le finiture superficiali lisce e i supporti leggerissimi ottenuti grazie alla Form 4BL consentono una facile rimozione e una riduzione del tempo necessario alla finitura. Inoltre, le impostazioni di PreForm permettono ad Albers di personalizzare le proprie impostazioni dei supporti e di salvarle per poterle facilmente applicare ai modelli futuri.
Campioni di resine BioMed
Ogni campione realizzato con una resina BioMed presenta design goffrati e non, sezioni di taglio con spessori di 0,5-2,0 mm, nonché informazioni normative specifiche di tale resina.
Consegna di parti di grandi dimensioni rapida e conveniente
Albers utilizza la Form 4BL per stampare modelli anatomici di grandi dimensioni, come questa colonna vertebrale. Ha scoperto che produrre le parti sulla Form 4BL è più conveniente rispetto alle stampanti della concorrenza.
I modelli anatomici di grandi dimensioni, come quelli di anche e colonne vertebrali di persone adulte, devono essere stampati in più parti sulle stampanti 3D desktop Formlabs. Albers utilizza Form Auto in modo da avere una coda di parti che verranno stampate durante la notte e saranno pronte per l'assemblaggio la mattina seguente. Grazie al volume e alla velocità della Form 4BL, tuttavia, può produrre i modelli di entrambe le anche o di tutte le parti di una colonna vertebrale in una sola stampa, realizzando meno lotti di parti in meno tempo ed eliminando in molti casi l'esigenza di stampare durante la notte.
Albers ha scoperto che la Form 4BL, oltre a ridurre i tempi di realizzazione per le parti di grandi dimensioni, consente di stampare le parti in modo più conveniente rispetto alle stampanti della concorrenza.
"Ad esempio, realizzare le colonne vertebrali su una stampante PolyJet ci è costato circa 1600 € di resina, mentre la tecnologia di Formlabs ci ha permesso di produrre una colonna vertebrale con soli 80 € di materiale."
Brian Albers, ingegnere di stampa 3D presso il St. Louis Children’s Hospital
I soli costi dei materiali sono 20 volte inferiori, il che favorisce una produzione di parti di grandi dimensioni conveniente ed efficiente.
Stampa di grande formato presso il punto di cura
"Abbiamo testato la Form 4BL fino a portarla al limite delle sue prestazioni e non si è verificato nemmeno un errore di stampa. La sua affidabilità sotto pressione è davvero eccezionale."
Brian Albers, ingegnere di stampa 3D presso il St. Louis Children’s Hospital
Il grande volume di stampa e la straordinaria velocità della Form 4BL consentono ad Albers di stampare sia progetti urgenti su larga scala sia modelli di piccole dimensioni, e di sfruttare la possibilità di raggruppare le parti in lotti per stampare solo di giorno, senza code di stampa da realizzare durante la notte.
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