- Oprogramowanie do obrazowania 3D dla dzieci w Bostonie generuje lepsze ortopedyczne modele 3D
- SINTX i EVONIK podpisują umowę na dostawę związku azotku krzemu-PEEK
- Naukowcy z TAMU drukują 3D żywe komórki płuc w ekstremalnych warunkach
- Planmeca wprowadza na rynek drukarkę 3D Creo X do niezawodnego drukowania stomatologicznego
W najbliższy weekend w Biuletynie Informacji o Druku 3D omawiamy nowości medyczne i dentystyczne, zaczynając od nowej innowacji w Boston Children’s Hospital, która może stać się standardową praktyką w ortopedii: obrazowania 3D. Firma SINTX Technologies podpisała umowę na dostawy z firmą EVONIK w celu wytworzenia związku azotku krzemu-PEEK do implantów dostosowanych do indywidualnych potrzeb pacjentów, a badacze z Texas A&M pracują nad wydrukiem 3D żywych komórek płuc w ekstremalnych warunkach. Wreszcie Planmeca wprowadziła na rynek nową drukarkę 3D do niezawodnego drukowania 3D stomatologii w laboratoriach i klinikach.
Oprogramowanie do obrazowania 3D dla dzieci w Bostonie generuje lepsze ortopedyczne modele 3D
„Wytrenowaliśmy model sztucznej inteligencji, aby tworzyć trójwymiarowe geometrie kości na różnych etapach rozwoju” – mówi Ata Kiapour, dyrektor programu Musculoskeletal Digital Innovation & Informatics. (Zdjęcia: Michael Goderre/Bostoński Szpital Dziecięcy)
Chirurdzy ortopedzi od lat używają obrazów 3D, aby łatwiej wizualizować złożone schorzenia i dokładniej identyfikować problemy z układem mięśniowo-szkieletowym, ale wygenerowanie ich na podstawie tomografii komputerowej lub rezonansu magnetycznego może zająć co najmniej tydzień. Ale 3DModeler, rozszerzenie oprogramowania VirtualHip opracowanego pod adresem Szpital Dziecięcy w Bostonie, mogłoby to zmienić. Rozwiązanie VirtualHip, wprowadzone w 2023 r., wykorzystuje obrazowanie 3D i sztuczną inteligencję do wspomagania diagnozowania i leczenia schorzeń stawu biodrowego, ale Oddział Ortopedii i Medycyny Sportowej chciał, aby obrazowanie 3D stało się standardem we wszystkich obszarach medycyny sportowej i ortopedii. Oznaczało to opracowanie systemu 3D całego ciała, który musiałby być wystarczająco dobry, aby modelować złożone nieprawidłowości strukturalne, uwzględniając jednocześnie dojrzałość kości pacjenta, i umożliwiać szybkie drukowanie modeli przy niewielkich kosztach. Jak Ata Kiapour, dr, dyrektor Boston Children’s Program innowacji cyfrowych i informatyki w zakresie układu mięśniowo-szkieletowego”, wyjaśnił, „wyszkolili model sztucznej inteligencji do tworzenia trójwymiarowych geometrii kości na różnych etapach rozwoju”, a także do dokładnego modelowania tkanek miękkich pacjentów. Niektóre modele można utworzyć na podstawie danych CT i MRI w ciągu kilku minut, a 3DModeler został udostępniony do testów beta na Wydziale Ortopedii i Medycyny Sportowej.
“Posiadanie lepszego narzędzia do wizualizacji poprawia zarówno diagnozę, jak i planowanie operacji. Można bardzo wyraźnie zobaczyć, na czym polega problem i jak go rozwiązać” – wyjaśnił Young-Jo Kim, lekarz medycyny, doktor, dyrektor ds Program ochrony bioder u dzieci i młodych dorosłych.
SINTX i EVONIK podpisują umowę na dostawę związku azotku krzemu-PEEK
Firma zajmująca się ceramiką i biomateriałami SINTX Technologies, Inc. podpisała umowę dostawy z wysokowydajnym liderem polimerowym EVONIK. W ramach tej umowy EVONIK będzie produkować opatentowany przez firmę SINTX, zastrzeżony związek azotku krzemu i PEEK (SiN/PEEK), który został opracowany specjalnie na potrzeby drukowania 3D implantów dostosowanych do potrzeb pacjenta przy wykorzystaniu sztucznej inteligencji. EVONIK wyprodukuje materiał zgodnie ze specyfikacjami SINTX, wykorzystując swoje możliwości na skalę komercyjną, natomiast SINTX wydrukuje implanty przy użyciu maszyn w swoim zakładzie produkcyjnym w USA. Opracowany przez firmę materiał z azotku krzemu ma dobre właściwości osteogenne i działanie antypatogenne, a dodanie PEEK do mieszanki umożliwia mechaniczne dostrajanie przezierności w promieniowaniu rentgenowskim. Dzięki temu złożonemu materiałowi firma SINTX ma nadzieję dostarczyć implanty charakteryzujące się lepszą wizualizacją w porównaniu z tym, co oferuje standardowy PEEK, a także swobodą projektowania i skalowalnym, spójnym włóknem umożliwiającym produkcję w małych ilościach i przy dużym mieszaniu. SINTX otrzymał już prośby od lekarzy o dostarczenie wydrukowanych w 3D implantów zastępujących trzon kręgowy (VBR) do użytku humanitarnego dla pacjentów neurochirurgii onkologicznej i ortopedycznej po resekcji guza kręgosłupa. Dzięki tej umowie na dostawy EVONIK i SINTX mają nadzieję udostępnić związek SiN/PEEK także innym kwalifikującym się producentom.
„Ta umowa z firmą EVONIK to kolejny kluczowy moment dla firmy SINTX i branży implantów dostosowanych do indywidualnych potrzeb pacjentów” – wyjaśnił Eric K. Olson, prezes, prezes i dyrektor generalny SINTX. “Łącząc wiedzę firmy EVONIK w zakresie produkcji polimerów PEEK na skalę przemysłową z możliwościami firmy SINTX w zakresie produkcji biomateriałów z azotku krzemu, możemy dostarczyć implanty nowej generacji, które zaspokoją krytyczne potrzeby w urazach, kręgosłupie, onkologii i nie tylko. Wierzymy, że SiN/PEEK oferuje przekonujące zalety w porównaniu ze standardowym PEEK, w tym antypatogenne właściwości powierzchni, potencjał osteogenny i lepszą wizualizację – cechy, które mają znaczenie w złożonych procedurach wysokiego ryzyka.”
Naukowcy z TAMU drukują 3D żywe komórki płuc w ekstremalnych warunkach
Ciepło zbiera żniwo: obrazy fluorescencyjne pokazują, że w miarę wystawienia biodruku 3D próbek na działanie wyższych temperatur wzrasta poziom stresu, a ich przeżywalność maleje. Źródło: dr Hongmin Qin/Texas A&M University.
Astronauci i piloci podczas lotu muszą stawić czoła ekstremalnym warunkom, a tradycyjne hodowle komórkowe nie są w stanie w pełni odtworzyć tych warunków, dlatego badania mogą być trudne. Ale badacze z Uniwersytet A&M w Teksasie (TAMU), przy wsparciu Biura Badań Naukowych Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych, wykorzystują biodruk 3D do dokładniejszego ich modelowania, co może poprawić bezpieczeństwo lotów kosmicznych i lotnictwa, a także sposób, w jaki naukowcy badają i leczą choroby układu oddechowego. Dzieje się tak dlatego, że badają, w jaki sposób żywe ludzkie komórki płuc reagują na ograniczoną ilość tlenu oraz ekstremalne ciepło i ciśnienie, czyli warunki potencjalnie zagrażające życiu, z którymi muszą sobie radzić załogi lotnicze i personel kosmiczny podczas obsługi statku. Zespół wydrukował próbki do testów, ładując wkłady z żelopodobnym bioatramentem zawierającym te żywe komórki, aby uzyskać dokładniejszy obraz tego, jak komórki ludzkie zachowują się pod wpływem tego konkretnego rodzaju stresu. Ich praca zapewnia także realistyczny model do bardziej dogłębnych badań chorób układu oddechowego, takich jak przewlekła obturacyjna choroba płuc, i może przyczynić się do odkrycia nowych leków.
„Dzięki naszemu podejściu 3D możemy dokładnie naśladować natywną tkankę i jej mikrośrodowisko, umożliwiając dokładne badania żywotności, proliferacji i reakcji na stres” – wyjaśnił Doktor Zhijian „ZJ” Pei, Profesor Inżynierii Przemysłowej i Systemowej, Wyższa Szkoła Inżynierska TAMU.
“Nasze odkrycia rzucają światło na to, jak komórki płuc reagują na czynniki stresogenne fizjologiczne i mechaniczne, w tym na zmiany ciśnienia i temperatury. Potencjalne zastosowania mogą ulepszyć protokoły bezpieczeństwa dla pilotów i astronautów w warunkach niskiej orbity.”
Więcej o ich pracy można dowiedzieć się w tym miejscu Biomimetyka badanie, kolejne opublikowane w Bioinżynieria i drugie wejście Bioinżynieria.
Planmeca wprowadza na rynek drukarkę 3D Creo X do niezawodnego drukowania stomatologicznego
Dziesięć lat temu fińska firma Planmeca rozpoczęła produkcję cyfrowych unitów stomatologicznych, rozwiązań CAD/CAM, urządzeń do obrazowania 2D i 3D oraz oprogramowania dentystycznego, a ostatecznym celem było przekształcenie procesów produkcji dentystycznej poprzez zwiększenie ich niezawodności. Teraz firma wprowadziła na rynek wysoce precyzyjną Planmeca Creo X, dentystyczną drukarkę 3D do tworzenia szablonów chirurgicznych, modeli, uzupełnień dentystycznych i niestandardowych urządzeń, takich jak łyżki wyciskowe, osłony nocne i szyny zgryzowe. Korzystając z ciągłych informacji zwrotnych od użytkowników, system opiera się na sprawdzonej konstrukcji mechanicznej Planmeca Creo C5, dodając nowe podstawowe komponenty i przeprojektowaną technologię. Jego sercem jest źródło światła nowej generacji wykorzystujące technologię LED typu chip-on-board (COB); Planmeca twierdzi, że w połączeniu z nowym monochromatycznym panelem LCD nowy Creo X może osiągnąć rozdzielczość w pikselach wynoszącą zaledwie 34 mikrony. Drukarka jest również wyposażona w zintegrowaną grzałkę do kontroli temperatury żywicy, która może zoptymalizować wyniki drukowania w przypadku wielu materiałów w środowiskach klinicznych. Wszystkie te funkcje odpowiadają trwałej i niezawodnej drukarce, która może usprawnić przepływ pracy i umożliwić dokładne wydruki w ruchliwych laboratoriach i gabinetach dentystycznych.
„Dzięki Planmeca Creo X nawet początkujący mogą bez obaw rozpocząć drukowanie 3D, wiedząc, że ich drukarka spełni ich oczekiwania i za każdym razem zapewni niezawodne wyniki” – powiedział Pontus Degerlund, dyrektor CAD/CAM w Planmeca. “Niezawodność była kluczowym czynnikiem w rozwoju produktu, dlatego zadbaliśmy o to, aby drukarka była w stanie sprostać zmieniającym się wymaganiom różnych materiałów drukarskich, zarówno teraz, jak i w przyszłości. Połączenie zaawansowanych komponentów mechanicznych i nowej optyki zapewnia za każdym razem doskonałe wyniki, gwarantując niezawodność nawet w najbardziej obciążonych środowiskach.”
