Anwendung des 3D-Drucks beim Bau von Gratlochring für Deep Brain Stimulation Implantate

Der 3D-Druck ermöglicht die Entwicklung individualisierter Gratlochringe für Patienten. Unser Protokoll enthält die detaillierten Verfahren für die Verwendung des 3D-Modellprogramms, um diese Implantate zu konstruieren. 3D-Druckobjekte haben eine hohe Produkteffizienz, niedrige Kosten und sind anpassbar.

Mit Hilfe des 3D-Drucks können Patienten Implantate erhalten, die sehr spezifisch auf ihre individuellen Bedürfnisse zugeschnitten sind. Um ein 2D-Bild eines Gratlochrings zu zeichnen, öffnen Sie ein neues grafisches Dokument im 2D-CAD-Softwareprogramm. Klicken Sie auf Zeichnen und Linie, und zeichnen Sie einen Referenzpunkt mit einer durchgezogenen Linie in der Zeichnung.

Klicken Sie dann auf Ändern und Versatz, und geben Sie den spezifischen Versatzabstand in die Befehlszeile ein. Um den zu trimmenden Bereich auszuwählen, klicken Sie auf Ändern und Trimmen, und klicken Sie auf die zusätzliche Zeile. Um die obere Ansicht zu zeichnen, klicken Sie auf Zeichnen und Linie, um den Referenzpunkt zu erstellen, und klicken Sie auf Daw, Circle und Center Diameter, um den quantitativen Wert des bestimmten Radius des Kreises oder Durchmessers im Befehlsfenster einzugeben.

Klicken Sie dann auf die Mitte des Referenzpunkts, um einen Kreis zu bilden. Zeichnen Sie als Nächstes die linke Ansicht des inneren Gratlochrings mit dem gleichen Ansatz wie bei der Frontansicht. Klicken Sie auf Dimension und Durchmesser, und klicken Sie auf den Umfang, um den Durchmesser des Kreises zu markieren.

Klicken Sie auf Dimension und Linear, um die Länge und Dicke aller zugehörigen Strukturen zu markieren. Klicken Sie dann auf Dimension und Radius, um den Winkel der Kammer zu markieren. Erstellen Sie mit demselben Protokoll 2D-Zeichnungen des äußeren Gratlochrings und markieren Sie die tatsächliche Größe und die Beschriftung.

Klicken Sie dann auf Speichern, um das 2D-Bild des Gratlochrings zu speichern. Um ein 3D-Bild des Gratlochrings zu zeichnen, öffnen Sie das 3D-Zeichnungssoftwareprogramm und wählen Sie die vordere Ebene als Skizzenebene aus. Klicken Sie unter Sket-Ansicht auf Standard, und wählen Sie das gepunktete Linienwerkzeug aus, um den oberen Teilbereich des Bauteils in der zweidimensionalen Skizze zu zeichnen.

Klicken Sie auf Conform und Done, und klicken Sie auf das Datumsebenensymbol. Wählen Sie im Menü-Manager Create, Solid, Add Sheet, Rotate und Done aus. Klicken Sie dann im Menü Eigenschaften auf Bilateral und auf Fertig.

Um den Querschnitt des Hakens des äußeren Gratlochrings zu konstruieren, klicken Sie auf Vorne, Vorwärts, Standard, Datumsebene und gepunktete Linie. Klicken Sie auf Bestätigen und Fertig und geben Sie 50 in Winkel und in der angegebenen Richtung 45 ein, und klicken Sie im Vorsprung auf Fertig. Klicken Sie dann auf die Schaltfläche Färbung.

Wählen Sie als Nächstes Neu definieren im Bauteil-Feature aus, und klicken Sie auf die Linienstruktur des Hooks. Wählen Sie Abschnitt, Definieren und Skizzieren aus. Klicken Sie auf das gepunktete Liniensymbol.

Erstellen Sie zwei quadratische Prägungen im Hook-Bereich, klicken Sie auf OK, Fertig und Färbung. Klicken Sie auf das Datumszugriffssymbol, und klicken Sie auf Datum und Kreuz einfügen. Klicken Sie auf die Mittelachse der Linienstruktur.

Klicken Sie auf den Winkel in der Bezugsebene, und klicken Sie auf die vordere Ebene in der Linienstrukturansicht. Klicken Sie dann im Menü Versatz auf Eingabewert und geben Sie minus 45 in Winkel und richtung 45 ein. Klicken Sie auf Features, Kopieren und Spiegeln.

Klicken Sie auf den Hook als Objekt, und klicken Sie auf Fertig auswählen und Fertig. Klicken Sie auf die Bezugsebene, um die Kopie abzuschließen und die verbleibenden beiden Hooks auf die gleiche Weise zu kopieren. Klicken Sie dann auf Konzentrischen Kreis erstellen, um einen Kreis mit einem Radius von 7,23 Millimetern zu erstellen, und klicken Sie auf die Segmentierung von Primitiven an ausgewählten Punkten, um die unnötigen Linien des Kreises zu entfernen.

Um einen vollständigen äußeren Wandabschnitt zu erstellen, klicken Sie auf die Schaltfläche Durchgezogene, und klicken Sie auf OK und Fertig. Geben Sie vier als Eingabetiefe ein, und klicken Sie auf Färbung. Klicken Sie auf Spiegeln und Fertig.

Klicken Sie auf das Objekt und Fertig. Klicken Sie dann auf die Bezugsebene, um die Kopie abzuschließen. Um dies zu bestätigen, klicken Sie auf Kopieren, Spiegeln und Fertig, und wählen Sie zwei Außenwände in verschiedenen Richtungen aus.

Klicken Sie dann auf Fertig, und klicken Sie auf die Bezugsebene, um die Kopie abzuschließen. Um die Grafikdetails zu verbessern, klicken Sie auf Ansicht, Modelleinstellungen, Farbe und Aussehen, Hinzufügen und Anpassen des RGB-Farbschiebereglers auf Braun. Klicken Sie dann auf Schließen, Einstellungen und OK. Klicken Sie auf die Schaltfläche Ausgeblendete Linien entfernen, und klicken Sie auf den Konzentrischen Kreis erstellen.

Fahren Sie mit dem Erstellen einer äußeren Kante an der Außenwand fort, und klicken Sie auf die Schaltfläche Segmentierung von Primitiven unter Ausgewählte Punkte, um überschüssige Linien zu entfernen. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Volumenkörperlinie", um die neu hinzugefügte äußere Kante mit einem vollständigen Abschnitt zu verbinden, und klicken Sie auf OK. Geben Sie 0.8 als Eingabetiefe ein und klicken Sie im Vorsprungfenster auf OK. Klicken Sie im Menü-Manager auf Kopieren, Spiegeln, Fertig, klicken Sie auf das Objekt und klicken Sie auf Fertig.

Klicken Sie auf Benchmark und Offset generieren und klicken Sie auf den Eingabewert in Offset. Geben Sie dann 0.4 als Isometrie der angegebenen Richtung ein und klicken Sie auf Fertig. Klicken Sie auf Kopieren, Spiegeln und Fertig, und klicken Sie auf die Außenwand.

Um den Spiegelvorgang der Außenwand und der quadratischen Prägung abzuschließen, klicken Sie auf Fertig auswählen und Fertig und klicken Sie auf das Datum des Bildes, um die Kopie abzuschließen. Wählen Sie Datei und Kopieren aus und speichern Sie die Datei im Stl-Format. Geben Sie die Teilenummer ein, und klicken Sie auf OK. Passen Sie dann im Ausgabe-STL-Dialogfeld die Kabelhöhe auf 006 und die Winkelsteuerung auf 0,00001 an, klicken Sie auf Anwenden und OK. Um die Ringe zu drucken, öffnen Sie die Projektdateien in der Modellerkennungssoftware.

Bestätigen Sie, dass der äußere Ring vollständig ist, und klicken Sie auf Teil, Teil als STL exportieren und Speichern. Öffnen Sie nach der Modellerkennung die Schneidsoftware, klicken Sie auf Datei- und Modelldatei laden, und öffnen Sie eine Stl-Datei. Klicken Sie mit der linken Maustaste, um die bewegte Spur des Teils auszuwählen und die Position der Teile anzupassen.

Stellen Sie die Druckgeschwindigkeit auf 30 Millimeter pro Sekunde, die Drucktemperatur auf 210 Grad Celsius und die Betttemperatur auf 80 Grad Celsius ein. Klicken Sie dann auf Werkzeugpfad zu SD, um die Datei im G-Code-Format zu speichern und den gedruckten Pfad zu generieren. Wenn die Temperatur auf den voreingestellten Wert ansteigt, klicken Sie auf Drucken, und wählen Sie die Zieldatei aus, und bestätigen Sie den Druckvorgang.

Nachdem das untere Stützgitter erstellt wurde, beginnt die Druckdüse, den äußeren Ring schichtweise vertikal zu konstruieren. Nachdem der äußere Ring gebildet wurde, druckt die Druckerdüse den inneren Ring auf der rechten Seite. Nachdem beide Ringe abgekühlt sind, entfernen Sie die Modelle von der Plattform.

Hier wurden der absolute Fehler- und Fehlerbereich für fünf Gruppen von Bauteilen berechnet, die wie nachgewiesen produziert wurden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass im äußeren Ring der maximale absolute Fehler und der minimale absolute Fehler im Außendurchmesser der Taille bzw. in der Dicke der Oberseite gefunden wurden. Im Innenring wurden der maximale absolute Fehler und der minimale absolute Fehler im Innendurchmesser bzw. in der Dicke der Oberseite gefunden.

Der gesamte Fehlerbereich betrug 0,00, 0,59.3D und MR-Daten haben ein Potenzial, um die tatsächliche Abbildung der Gratlochringe zu erstellen, wenn die Dicke aus Bildern extrahiert werden kann. Unser Protokoll bietet eine schnelle und genaue Methode zur Konstruktion von Tiefenhirnstimulationsimplantaten durch die Integration klinischer Bildgebungsdaten und 3D-Druck.