Как технологии 3D-печати меняют производство культеприемных гильз

Китайская система обслуживания инвалидов претерпевает трансформацию — переход от традиционных технологий к цифровому производству. Протезирование — один из основных инструментов восстановления подвижности людей с ограниченными возможностями. Критически важно, чтобы каждая культеприемная гильза максимально точно повторяла форму культи для плотного прилегания, в противном случае повышаются нагрузки при ходьбе, нарушается кровообращение, возникают боли. 

В КНР рынок высококачественных протезов долгое время был монополизирован импортными брендами, и только пару лет тому назад китайские решения стали успешно конкурировать с западными.

Традиционный процесс производства протезов

Мастер по сборке протезов Чжан Вэй работает в Чунцинской муниципальной больнице китайской и западной медицины более двадцати лет. Его рабочие дни обычно начинаются с шума инструментов, обрабатывающих гипсовые модели протезов.

Заведующий отделением реабилитационных средств Чжан Вэй изготавливает гипсовую модель протеза ноги. Фото: TPM3D

Традиционное производство культеприемных гильз — это ремесло, основанное на опыте. Процесс обычно занимает два-три дня. На культю надевают силиконовый чехол, обматывают полиэтиленовой пленкой и делают отметки маркером. Затем культю обматывают смоченными гипсовыми бинтами, формируя отпечаток-негатив. В полученную форму заливают гипсовый раствор, получая точную модель культи. Затем модель обрабатывается: техник наносит воск или шпатлевку, чтобы создать зоны разгрузки над костными выступами и зоны нагрузки в местах расположения мышц. После этого модель оборачивают угле- или стеклотканью, ткань пропитывают эпоксидной смолой и вакуумируют. Получается заготовка гильзы, которую затем примеривают, подгоняют, шлифуют и оснащают креплениями. 

Фото: TPM3D

Подгонка гильз — трудоемкая процедура, так как даже миллиметровые отклонения могут влиять на ходьбу. После обрезки заготовки приемная полость изготавливается вакуумным формованием. Этот метод в значительной степени зависит от опыта технического персонала. Пациентам зачастую приходится по несколько раз ездить в клинику для повторных, более точных подгонок, что отнимает много времени и материалов.

Цифровые инновации в протезировании

Цифровые технологии революционизируют производство протезов. Новый процесс можно разделить на три ключевых этапа — 3D-сканирование, 3D-моделирование и 3D-печать.

На первом этапе техник оцифровывает культю ручным 3D-сканером с субмиллиметровой точностью всего за несколько минут. По сравнению с традиционным моделированием из гипса этот процесс не только бесконтактен и более гигиеничен, но и воспроизводит детали, которые трудно зафиксировать ручными измерениями. 

3D-сканирование культи. Фото: TPM3D

На втором этапе данные 3D-сканирования импортируются в профессиональное программное обеспечение для цифрового протезирования. С помощью программы можно точно отметить точки давления, отрегулировать несущие поверхности и оптимизировать геометрию культеприемной гильзы. Этот этап занимает до одного часа.

Моделирование культеприемной гильзы. Фото из открытых источников 

Наконец, цифровая модель передается на 3D-печать. В основном используются полимерные материалы, например нейлоны, а готовое изделие с необходимой размерной точностью и прочностью можно получить на 3D-принтере по технологии селективного лазерного спекания (SLS). 

Промышленный SLS 3D-принтер P360 и станция обработки порошка и деталей PPS. Фото: TPM3D

3D-печать нескольких культеприемных гильз с использованием полного полезного объема промышленного SLS 3D-принтера от компании TPM3D занимает около двадцати часов.

Культеприемная гильза из Precimid1180 BLK, напечатанная на SLS 3D-принтере от TPM3D. Фото: TPM3D

PA11 Precimid1180 BLK — порошковый полиамид-11, позволяющий получать изделия с высокой прочностью и стойкостью к ударным нагрузкам и износу. По завершении 3D-печати гильза подвергается чистовой обработке: поверхность становится гладкой, водонепроницаемой, антибактериальной и моющейся.

Преимущества цифрового процесса

Цифровые технологии привнесли множество преимуществ в производство культеприемных гильз, наиболее значимые из которых — значительное сокращение временных издержек и себестоимости. 

Процесс сократился с нескольких недель до нескольких дней, а количество посещений — с нескольких раз до двух. Также отпадает необходимость в довольно трудоемких процедурах снятия гипса. 

Возможно даже удаленное обслуживание, когда пациенты проходят процедуру 3D-сканирования в любой точке мира и пересылают данные электронным способом на 3D-печать. 

Промышленная SLS-установка P360 в 3D-центре компании «Аврора Карбон Технолоджи» в РТУ МИРЭА. Фото: Avrora-3D

Компания «Аврора Карбон Технолоджи» (Avrora-3D) — официальный партнер производителя SLS 3D-принтеров и расходных материалов TPM3D в РФ и странах Таможенного союза.

Avrora-3D предлагает услуги промышленной SLS 3D-печати в Москве, включая аддитивное производство культеприемных гильз. Подробная информация доступна на официальном сайте.

С примерами применения промышленной SLS 3D-печати можно ознакомиться по ссылке.

Реклама. ООО "Аврора Карбон Технолоджи", ИНН: 7720756428