评估填充密度以更好地进行放射治疗模型的青岛
发布时间:2020-02-19 16:51
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在最近出版的“ 具有各种填充密度的3D打印中使用的材料的放射学特性” 中,韩国首尔退伍军人健康服务医疗中心的研究人员正在评估3D打印的新材料。

在关注填充密度如何影响3D打印技术的过程中,研究团队通过检查其Hounsfield单位(放射线领域中通常用于测量放射线密度的一种测量方法)对多种材料进行了评估。

在这项研究中,研究人员甚至更特别地关注放射肿瘤学和改进的补偿器的制造,这些工具可帮助精确定位将放射线传送到肿瘤的确切区域。关键是在杀死肿瘤的同时,尽可能多地防止周围器官受到辐射。

青岛3D打印技术通过3D打印医学模型,诸如植入物,假体等设备以及各种指南,在当今的医学领域中提供了出色的成果。在这里,金属补偿件是在完全根据患者的形状定制的之后制造的,从而改善了剂量的均匀性,并提供了优于传统方法的改进。

3D打印模型也可以用于将辐射瞄准皮肤表面。研究人员指出,迄今为止,人们已经做出了许多努力,通过制作从CD数据转换成3D打印文件的体模,来在放射治疗中创造更好的质量保证。

尽管青岛3D打印机在数字制造中发挥着明显而巨大的作用,但材料科学是当今的一项重要研究,并且在制造医疗模型和设备方面至关重要。

3维打印机规格

在Z-Suite程序中打印设置以选择填充密度值。

使用Zortrax M300 Plus评估了六种不同的材料对填充密度的影响:

  • ABS
  • 乌拉特
  • 臀部
  • PETG
  • 解放军
  • 柔性

3维打印所用材料的物理特性

使用专为Zortrax打印机设计的Z-suite软件,研究人员可以以各种填充密度进行打印,从而使他们能够制作各种样品:由HIPS和PLA制成的4×4×2 cm矩形

对于研究实验,创建的样本如下:

“……六种印刷材料,每种材料的填充密度为60%。ABS,ULTRAT,HIPS,PETG,PLA和FLEX的HU值分别为-535±12,-557±10,-542±7,-508±20,-530±25和-633±15。无论材料的具体密度如何,HU值都相似。”

填充密度为60%的3维打印中使用的材料的Hounsfield单位(HU)值

高冲击力聚苯乙烯(HIPS)和聚乳酸(PLA)的Hounsfield单位(HUs)与填充密度值之间的相关关系分别用虚线绘制。用于HIPS和PLA的这些相关性的多项式拟合曲线分别用实线绘制。

评估了HIPS和PLA的值,科学家们还考虑了以特定填充密度3D打印每种材料需要多长时间,如下所示:

  • 平均打印时间为32分钟,填充密度为10%
  • 平均打印时间为12小时45分钟,填充密度为100%

考虑到每个准备好的立方体的体积为32 m 3,打印时间为12小时45分钟可被认为是非常浪费的。因此,在制造针对患者的人体模型时,应仔细考虑使用100%的填充密度。

“结果表明,通过针对放射治疗的各个领域生产定制的仪器,使用优化的填充密度将有助于提高放射治疗的质量。”