Создание шаблона для резки мозга с использованием 3D-сканера и 3D-принтера
Технологии 3D-печати и 3D-сканирования продолжают распространяться как в медицине, так и ветеринарии. Наш партнер в Вене, компания 3Dee, получил заказ от Венского Университета Ветеринарной Медицины на создание шаблона для резки свиных мозгов.
В рамках своей научной работы университет изучает сегменты мозга домашних свиней, для таких исследований орган должен быть крайне аккуратно разделен. Поскольку изучаемый “материал” очень мягок и нежен, для избежания лишних повреждений используются специальные шаблоны для проведения процедуры. Стоимость специализированных шаблонов, изготовленных из алюминия, варьируется от 1000 до 2000 евро, а срок поставки таких шаблонов достигает 6 недель.
В отличие традиционных шаблонов, 3D-печатная версия готова к использованию в течение 14-16 часов и стоит значительно дешевле фрезерованных версий.
Шаг 1: 3D-сканирование мозга
Предварительно охлажденный до 0° C мозг был размещен на автоматическом поворотном столе TS. Поверхность органа относительно однородна, но пропускала внутрь часть проецируемого света. Для достижения наилучшего качества сканирования была включена функция двойного (контрастного) подсвета и использовалась специальная черная подложка. Мозг был отсканирован в два прохода на 360 градусов за 20 минут. После сканирования обработка результатов проходила в ScanCenter NG и заняла 10-15 минут, финальная модель была сохранена в STL.
Шаг 2: Моделирование
Полученная 3D-модель в STL была импортирована в Autodesk Fusion 360 и по ней был смоделирован шаблон для резки. Весь процесс занял примерно 2 часа. Ширина отдельных сегментов шаблона - 5мм, пропуск между ними 0,6мм (толщина используемого для резки лезвия - 0,5мм). Шаблон был экспортирован в .stl и подготовлен к 3D-печати.
Модель шаблона была напечатана по технологии LFS (SLA) на 3D-принтере Formlabs Form 3. Процесс печати занял около 10 часов, печать шла с разрешением 0,1мм. Поскольку шаблон должен обладать определенными прочностными характеристиками модель печаталась с полным заполнением и на нее ушло 394 мл материала, общей стоимостью € 51.87 (Formlabs Gray Resin)
Для обеспечения максимально возможного срока службы и прочности, напечатанный шаблон был подвергнут температурной (80° C) и ультрафиолетовой (405 nm) обработке в FORM CURE.
Финальный результат:
