On the optimization of low-cost FDM 3D printers for accurate replication of patient-specific abdominal aortic aneurysm geometry (Sobre la optimización de impresora 3D FDM...para la replicación del aneurisma aórtico abdominal)

Sección: Impresoras 3D

Existe un potencial para la fabricación directa del modelo de aneurisma aórtico abdominal (AAA) usando técnica de impresión 3D para generar prototipos flexibles semitransparentes. Un modelo de AAA específico del paciente fue fabricado utilizando la tecnología de impresión 3D de modelado por deposición fundida (FDM). Un flexible semitransparente, el poliuretano termoplástico (TPU), llamado Cheetah Water (producido por Ninjatek, EE. UU.), se usó  para la fabricación del modelo con una estructura de soporte hidrofílico impreso en 3D con alcohol polivinílico (PVA).

Se investigaron los parámetros de impresión para evaluar su efecto sobre la precisión de la impresión 3D y la transparencia del modelo final. Se llevaron a cabo pruebas de resistencia al desgarro estándar ISO en muestras de Ninjatek Cheetah para una comparación  con cauchos de silicona.

Resultado: 

Se descubrió que un aumento en la velocidad de impresión disminuía la precisión de la misma, mientras que usando un porcentaje de relleno del 100% y la temperatura de la boquilla de impresión a 255 ° C se produjeron los resultados más transparentes.

El modelo fue justo de transparencia, lo que permite la inspección externa de las inserciones del modelo, como los injertos de stent, y una buena flexibilidad con un discrepancia entre el CAD y el grosor promedio de la pared del modelo físico de 0.05 mm (2.5% más grueso que el modelo CAD). La prueba de resistencia al desgarro encontró que Ninjatek Cheetah TPU tiene una resistencia promedio al desgarro de 83 kN / m, más alta que cualquiera de los cauchos de silicona utilizados en la fabricación del modelo AAA anterior. El modelo tuvo un costo menor (4.50 GBP por modelo), un tiempo de fabricación más corto (25 h 3 min) y un nivel de precisión aceptable (error del 2,61%) en comparación con otros métodos.

Conclusiones:

Se concluyó que el modelo sería útil en la planificación de reparación de aneurismas endovasculares y para la educación, particularmente para practicar la colocación de stents con púas o ganchos, debido al equilibrio de flexibilidad del modelo, transparencia, solidez y rentabilidad.

El trabajo, publicado por la Universidad de Edimburgo, se puede consultar en el siguiente enlace:

https://www.research.ed.ac.uk/portal/files/67565254/s41205_017_0023_2.pdf

 

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