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2025-04-22Applications médicales de l'impression 3D - Projet de simulation de chirurgie cervicale avec modèle trachéal
Contexte du projet
L'Hôpital xxxxx nous a contactés pour réaliser un modèle d'impression 3D d'organe précis pour un patient devant subir une chirurgie trachéale complexe. En raison de la fusion des vertèbres trachéales et de la formation d'ostéophytes, la structure de la voie aérienne était affectée, rendant impossible l'intubation trachéale par l'anesthésiste. L'hôpital nous a fourni une tomographie CT de la colonne cervicale du patient et nous a demandé de restituer tous les détails de la tomographie via le modèle pour une simulation préopératoire.
Exigences du Projet
En outre, l'hôpital nous a demandé d'utiliser des matériaux en caoutchouc souple pour le trachéa et des matériaux durs pour le modèle de la colonne cervicale, afin de restituer au maximum l'état réel du patient. En même temps, la couleur du trachéa est différente de celle de la colonne cervicale pour une identification aisée.
Analyse Préliminaire
Étant donné que s’agissait d’un projet médical, nous avons importé les données de la tomographie CT et de l’IRM dans un logiciel professionnel d’impression médicale 3D pour trier et convertir les images en modèles solides.
Grâce au logiciel, nous avons séparé la colonne vertébrale et le trachéa du patient. La partie de la colonne à imprimer en 3D directement est marquée en orange, tandis que la partie du trachéa à fabriquer séparément est indiquée en gris.
Dans le logiciel, nous pouvons clairement voir la localisation et l'ampleur des lésions de l'œsophage du patient.
Une fois l'analyse préliminaire terminée, notre opérateur d'imprimante a ajouté les supports nécessaires dans le logiciel de slicing d'impression 3D. Ce modèle est très complexe ; l'ajout approprié de supports peut augmenter la stabilité de l'impression, éviter tout effondrement de la structure et améliorer la précision d'impression. Ce projet exige des détails et une précision élevés, mais nous avons accompli la tâche de manière efficiente en utilisant un logiciel professionnel. Les supports marqués en rouge sur l'image ci-dessus seront enlevés lors du post-traitement.
Imprimage sur la machine
Ensuite, nous sommes passés à la phase d'impression. Pour ce projet, les détails du modèle imprimé devaient être hautement cohérents avec la tomographie CT, ce qui est extrêmement difficile à atteindre avec les procédés traditionnels. Cependant, avec l'aide de notre équipe d'ingénieurs chevronnés de l'HXC, chaque détail a été parfaitement reproduit.
Post-traitement
Après l'impression, nous avons soigneusement retiré le modèle de la plateforme et le nous avons nettoyé à l'alcool. Ensuite, nous avons dû enlever les supports. Dans la deuxième image ci-dessus, on peut encore voir la structure de support du modèle. Cependant, l'image de droite montre que, après notre minutieux post-traitement, aucun support additionnel n'est visible, et le client est très satisfait du résultat final de l'impression.
Moulage sous vide pour fabriquer le tube œsophagien
En opposition au matériau dur du modèle de la colonne vertébrale, l’hôpital a exigé que le trachéa soit fabriqué en matériau en caoutchouc souple. Afin de répondre aux exigences du client, nous avons d’abord imprimé le modèle du trachéa, puis scanné les données à l’aide de notre scanner 3D et envoyé ces données à l’hôpital pour confirmer la précision.
Après que l'hôpital ait confirmé la précision, nous avons utilisé le moulage sous vide pour fabriquer le modèle final du trachéa. Le modèle imprimé en 3D doit être parfait, car tout défaut serait transféré au moule. En utilisant le moulage sous vide ici, nous pouvons fabriquer des modèles de trachéa de différentes couleurs sans changer le matériau de l'imprimante.
Montage
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Une fois que l'hôpital eut confirmé la précision, nous avons utilisé le moulage sous vide pour fabriquer le modèle final du trachéa. Le modèle imprimé en 3D doit être parfait, car tout défaut serait transmis au moule. En utilisant le moulage sous vide ici, nous pouvons produire des modèles de trachéa de différentes couleurs sans modifier le matériau de l'imprimante.