여기에서 우리는 정상적인 인체 해부학의 CT 스캔에서 파생 된 고 충실도 3D 인쇄 작업 트레이너를 만들었습니다.이 프로토콜을 사용하여 만든 작업 트레이너는 선택한 작업 또는 절차의 모든 중요한 측면을 수행하는 데 도움이되며이 프로토콜로 다양한 해부학 적으로 올바른 모델을 만들 수 있습니다. 우리가 만들고 있는 모델에 대해 원하는 해부학적 단면이 포함된 CT 스캔을 찾는 것이 중요하며, 해부학적 스캔을 3D 모델로 변환하는 데 사용되는 프로세스의 일부로 뼈의 자연 구멍을 닫아 뼈를 올바른 방향으로 고정하고 시뮬레이션된 골수를 위한 공간을 가질 수 있는 기능을 추가할 수 있는 최종 제품을 만드는 것이 중요합니다. 시작하려면 가져온 SDL 파일의 올바른 삼각형 법선 방향을 확인하고, 삼각형 방향이 올바르지 않으면 선택, 수정 및 모두 선택을 클릭하여 삼각형 법선을 뒤집습니다.
그런 다음 선택을 클릭 한 다음 모델을 편집하고 뒤집어 원하지 않는 구조를 제거하고 모델을 구체화하고, 작업 트레이너를 만들려면 선택을 클릭 한 다음 원하지 않는 구조에서 삼각형을 선택하고 편집 및 폐기를 클릭합니다. 편집 및 평면 카드 도구를 선택하여 3D 프린터 제작 볼륨의 범위 내에 맞게 모델을 자릅니다. 선택을 클릭하고 메시의 아무 곳이나 두 번 클릭하여 전체 메시를 선택한 다음 편집 및 축소를 선택하여 계산 오버헤드를 줄입니다.
목표를 줄이려면 삼각형 예산을 약 10, 000면 미만으로 줄입니다. 결함 주위의 메쉬 삼각형이 선택되면 선택을 클릭한 다음 편집 및 지우기 및 채우기를 선택하여 표면 구멍과 불규칙성을 개선합니다. SDL 파일 형식을 사용하여 완성된 모델을 내보내고 저장한 다음 Autodesk Fusion 360 소프트웨어 선택 삽입을 선택한 다음 메쉬 삽입 명령을 열어 작업공간에 있는 뼈 및 조직 모델의 SDL 파일을 메쉬로 가져옵니다.
가져온 메쉬를 B-rep 솔리드로 변환하려면 Fusion 360 타임 라인을 비활성화하고 대상 메쉬의 삼각형 수를 10, 000 미만으로 줄이고 가져온 메쉬 본체를 선택한 다음 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하여 메뉴를 열고 메쉬를 B 줄 바꿈 옵션을 선택하십시오. 메쉬가 B 랩 솔리드로 변환된 후 퓨전 360 타임라인을 재개하고 솔리드 수정하여 B 랩 조직의 장축을 따라 직사각형 솔리드를 분할하여 태스크 트레이너 몰드를 만듭니다. 지지 핀을 위한 2-3개의 위치를 선택하고 사전 설계된 어셈블리 그룹 구성 요소를 배치하여 작업 트레이너의 뼈를 고정하고 뼈 B 담당자의 열린 골수 공간에 뼈 플러그를 가져와 배치하여 조직 배지가 골수 공간으로 들어가 시뮬레이션된 골수를 배수하는 것을 방지합니다.
액체 조직 매체를 몰드 내로 붓는 고체 조직 B 렙으로 표현되는 공간에서 주형을 통해 4 내지 6 센티미터의 개구부를 생성하고, 물체의 거울을 수행하여 등측면에 대한 작업 트레이너를 만든다. 사전 설계된 조립품 그룹의 구성요소가 공간에 뼈대를 고정하도록 배치되면 클릭 금괴가 결합되어 모델의 다양한 조립 그룹을 추가하거나 절단합니다. 작업 공간 내에서 원하는 본체를 선택하고 마우스 오른쪽 버튼을 클릭한 다음 STL로 저장을 선택하여 인쇄를 위해 최종 구성 요소를 내보내고 STL 파일을 3D 프린터의 베드에 놓고 뼈의 방향을 수직으로 지정합니다.
인쇄 사용자 뗏목 전체 지원 재료의 경우 0.4mm의 노즐 층 높이 0.2mm, 4 개의 상단 및 하단 층, 3 개의 주변 쉘이 20 %로 채워지고 섭씨 210 도의 핫 엔드 온도가 있습니다. 조직 표면이 위를 향하도록 금형 구성 요소의 방향을 지정하고 뗏목 없이 인쇄하고 레이어 높이를 0.3mm 충전재로 15%로 설정하고 전체 지지 재료를 사용합니다. 지지 핀 및 기타 구성 요소를 배열하여 지지 재료를 최소화하고 모든 핀 지지 부품을 뗏목으로 인쇄하고 레이어 높이를 0.2mm로 설정하고 채우기를 20%로 설정합니다.지지 재료가 없는 나사산 구성 요소를 감소된 속도로 인쇄하면 각 구성 요소의 매개변수가 선택되면 소프트웨어에서 생성된 G 코드 파일을 준비하고 SD 카드로 내보냅니다.
3D 프린터 소프트웨어를 열고 SD 카드에서 저장된 G 코드 파일과 인쇄 용 1.75mm 폴리 락트산 3D 프린터 미디어 필라멘트를 선택합니다. 젤라틴 섬모 껍질 섬유 클로르헥시딘 용액과 차아염소산나트륨을 측정하고, 조직 배지를 준비하고, 물 1리터를 섭씨 85도까지 가열합니다. 가열 된 물을 재료의 부피보다 몇 배 큰 혼합 용기에 넣고 조직 배지 용액을 격렬하게 흔들면서 측정 된 성분을 하나씩 첨가하십시오.
거품을 분산시키기 위해 섭씨 71도의 수조에서 최소 4시간 동안 혼합물을 가열하고 냉수 100g, 초음파 젤 100g 및 빨간색 식용 색소 5ml를 측정하여 시뮬레이션된 골수 용액을 준비한 다음 재료를 완전히 혼합합니다. 몰드의 내부 표면에 비 실리콘 기반 이형제를 뿌리고지지 핀을 사용하여 뼈를 고정하여 조직 공간 내에서 올바른 위치를 유지하십시오. 그런 다음 뼈를 금형 바닥에 고정하고 금형을 조립하고 쏟아지는 동안 조직 배지가 골수 공간으로 들어가는 것을 방지하기 위해 뼈 플러그의 위치를 확인합니다.
개구부가 위를 향하도록 금형을 놓고 섭씨 46도의 따뜻한 티슈 매체를 금형 캐비티에 붓습니다. 거꾸로 된 공기 살포기 캐니스터를 스프레이하여 금형에서 조직 배지의 누출을 고정하고 채워진 금형을 최소 6시간 동안 또는 조직 배지가 설정될 때까지 섭씨 4도로 옮깁니다. 금형을 분해하고 작업 트레이너와 지지 핀을 제거하여 뼈 플러그를 제거하고 골수 공간에 시뮬레이션된 골수 용액을 채우고 뼈 플러그를 교체합니다.
작업 트레이너는 사용할 때까지 섭씨 4도 또는 섭씨 영하 20도의 비닐 봉지에 보관하십시오. 작업 트레이너가 실온에 도달하면 교육생에게 IO 바늘을 놓고 시뮬레이션된 골수 용액을 흡입하도록 지시합니다. 다음으로, 작업 트레이너를 분해하여 조직 배지와 뼈를 회수하고, 작업 트레이너를 분해하고 젤라틴을 용기에 넣어 추가 사용을 위해 재용융하고, 모델을 개질하고 일단 녹은 겔을 재사용하여 다른 모델을 만들 수 있습니다.
이 프로토콜은 골격 요소를 둘러싼 3차원 조직 주형 및 조직 구조를 모델링하고 인쇄하는 데 사용되었으며, 환자의 왼쪽 무릎 관절의 CT 스캔을 사용하여 설계된 경골이 인쇄 후 매우 가까운 복제물을 생성했습니다. 조직 공동을 노출시키기 위해 만들어진 개구부는 조직 매질의 주입을 용이하게 했고, 주형은 조직 공동 내의 뼈 구조를 지지하고 현탁시키기 위해 2개의 지지 핀 조립체로 설계되었다. 작업 트레이너는 골격 구조 또는 랜드마크의 다양한 수준의 시각화를 허용하는 불투명하고 투명한 조직 매체를 사용하여 유머러스하고 경골에 맞게 맞춤화되었습니다.
해부학 적 유사성은 작업 트레이너를 만드는 데 사용 된 CT 스캔 데이터와 완전히 조립 된 유머러스 한 작업 트레이너 사이에 달성되었으며, 뼈 두께, 피부 깊이 및 힘줄 홈과 관련하여 금형의 상단을 인쇄하는 데 필요한 시간과 비용이 가장 높았으며 금형의 바닥, 뼈 및 하드웨어가 그 뒤를이었습니다. 금형을 3D 프린팅할 때 베이스의 뒤틀림을 방지하기 위해 강력한 접착제를 사용하는 것이 중요하다는 것을 알게 되었습니다. 또 다른 중요한 측면은 젤을 추가하기 전에 금형의 내부 서비스에 적용된 방출 스프레이를 사용하는 것입니다.
이렇게하면 젤이 3D 인쇄 재료에 달라 붙는 것을 방지 할 수 있습니다. 이 트레이너는 환자와의 해부학 적 유사성으로 인해 교육 환경에서 임상 환경으로의 기술 이전을 허용하며, 반복은 학습자가 절차의 중요한 단계를 수행하는 데 도움이됩니다.
