FDM 技術

FDM 又稱熔融沉積成型,是迄今為止使用廣泛的 3D 打印工藝之一

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用于醫療保健3D打印的參數化設計軟件

用于醫療保健3D打印的參數化設計軟件

2020-07-14 14:36

自科羅拉多州隔離后的8天內,我的研究實驗室Inworks組成了一群志愿者組織者和組織者,為醫院生產PPE。在這8天中,我們從12人組成的小組發展到了1000多名志愿者,并向全州的醫院提供了成千上萬的3D打印PPE。我們的過程與我在第一篇文章中描述的過程相似,并且由具有各種技能的設計師領導。這是一個充滿希望的信號,表明3D打印和設計正在填補缺口,以幫助在這場災難中挽救生命。

這是我的工作中與前線醫院工作人員快速反復進行設計的幾張照片:

 

隨著我們的創業公司初具規模,我們已經開始對我們的軟件進行故事板開發。對于本篇博文,我計劃與您分享一些有關此過程的見解以及在這些概念階段我們一直在思考的內容。 

我的哈佛大學計算設計講師Panogotis Michalatos說:“軟件是將知識打包成可用形式并進行分發的最佳方法。” 我們試圖打包的知識是數字媒體,結構工程,材料科學,機器人技術和醫學的復雜混合,并包含大量的拓撲設計。我們的概念是系統地考慮從創建模型的過程中涉及的每個人中提取最多數據的設計過程和工作流程,并嘗試在軟件包中進行編碼和編碼。這與當前的醫療軟件形成了鮮明的對比,在現有的醫療軟件中,事后才想到創建3D組件,這是對現有平臺的補充。這是解決非常廣泛和多樣的問題的非常通用的方法。 

例如,大多數(如果不是全部)當前可用的3D CAD應用程序根本無法管理材料屬性的空間變化。這是因為大多數設計應用程序都是基于曲面建模范例構建的,其中“實體”對象定義為被一組離散邊界包圍的對象。這稱為邊界表示或BREP。音量在哪里?那就是體素出現的地方-它們很有趣,因為它們提供了新的范例,可以將對象定義為3D體積中材料屬性(隨著它們的變化)的密集表示。這意味著我們現在可以更好地控制我們的設計/模型的外觀,感覺和功能。

 

 

如您所見,我們相信創造力的最高形式來自開發出釋放新概念的新技術。我們希望我們的軟件可以改善3個方面:1)設計者/外科醫生界面-目前,我們使用非常不同的語言;當醫生說“心肌”時,我們的設計師需要聽到“復雜的拓撲表面”,而我們的材料科學家需要聽到“岸線30 –線性彈性”。有了通用界面,就可以充分利用我們的設計潛力2)設計生成和仿真工具–利用體素技術以高分辨率表示體積和功能特性。3)參數設計工具–通過利用計算和參數設計的世界,我們可以通過構建針對患者的元素和植入物來探索更深層次的解剖結構。在架構方面,我們稱此為特定于站點的構造,并且在架構和設計空間中有許多工具可以應對這些機會。

為了達到這一目標,我們最近的過程是與所有參與其中的人討論他們各自近視學科的巨大貢獻。同時,我們正在對我們的醫生進行調查,以了解他們認為軟件規范和將要創建的物理化功能的“圣杯”。通過這樣做,我們能夠進行既滿足內在需求又激發關于可能性的對話。在過去的幾周中,我很高興與奧斯卡獎得主動畫師交談,動畫師歷來是數字3D工具制作的強大力量,哈佛大學的高級科學家以及來自不同學科的龐大的外科醫生和放射線醫師團隊。

我們希望問的最后一個問題是:使用該軟件可以教給用戶什么?為了說明我們為什么提出問題,請執行以下操作:抓一張紙并嘗試對大腦進行建模,然后抓住粘土并嘗試對大腦進行建模……建模過程改變了您對問題的直觀理解。即使解決方案是相同的,大腦也可以使用該工具改變您實現方法和方法的范圍。通過理解這個概念,我們發現探索我們的新軟件可以通過制作行為簡單地教給用戶什么至關重要。

 

在這個過程中,我們處于一個有趣的階段,充滿夢想和雄心勃勃。我們認為,為崇高目標奠定基礎對我們的成長是必不可少的,這些目標可以帶來有意義的影響。毫無疑問,下一個階段是困難的,因為在我們通過FDA 510k批準程序的過程中,執行這些想法可能會夢dream以求。

服務熱線:0755-82953613

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