Directrices para el Diseño y la Fabricación Aditiva Especifican el Uso de Plantillas Quirúrgicas con Mayor Precisión Utilizando la Técnica de Estereolitografía Enmascarada en la Región del Hueso Cigomático
Autores: Turek, Pawe; Kubik, Pawe; Ruszaa, Dominika; Dudek, Natalia; Misiura, Jacek
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Directrices para el Diseño y la Fabricación Aditiva Especifican el Uso de Plantillas Quirúrgicas con Mayor Precisión Utilizando la Técnica de Estereolitografía Enmascarada en la Región del Hueso Cigomático
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Hueso cigomático
Suelo orbital
Modelado CAD
Implantes de malla de titanio
Precisión geométrica
Precisión de fabricación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
El área del hueso cigomático experimenta daños mecánicos frecuentes en la región craneofacial media, incluyendo el suelo orbital. El hueso del suelo orbital es muy delgado, variando de 0.74 mm a 1.5 mm. Mejorar los procedimientos de digitalización, reconstrucción y modelado CAD es esencial para mejorar la visualización de esta estructura. Lograr una superficie homogénea con alta precisión de fabricación es crucial para desarrollar modelos quirúrgicos precisos y herramientas para crear implantes de malla de titanio que reconstruyan la geometría del suelo orbital. Este artículo mejoró la precisión de la reconstrucción y el modelado CAD utilizando el ejemplo del desarrollo de un implante prototipo para reemplazar el hueso cigomático y una herramienta para formar la geometría de la malla de titanio dentro de la geometría del suelo orbital. Se utilizó el método de estereolitografía enmascarada (mSLA) en el proceso de fabricación del modelo porque es de bajo costo y altamente preciso. Se probaron dos modos de fabricación (normal y ultra-ligero) en una impresora 3D Anycubic Photon M3 Premium para determinar qué modo producía una representación más precisa de la geometría. Para verificar la precisión geométrica de los modelos fabricados, se utilizó un escáner de luz estructurada GOM Scan1. En el proceso de evaluación de la precisión de la preparación del modelo, se determinaron la desviación máxima, la desviación media, el rango y la desviación estándar. Las desviaciones máximas para las estructuras anatómicas creadas utilizando el modo normal variaron de +/-0.6 mm a +/-0.7 mm. En contraste, los modelos producidos con el modo ultra-ligero mostraron desviaciones de +/-0.5 mm a +/-0.6 mm. Además, los resultados indican que el modo ultra-ligero ofrece mejor precisión superficial para modelos de troqueles y estampas. Más del 70% de la superficie de los modelos se encuentra dentro del rango de desviación de +/-0.3 mm, lo cual es suficiente para planificar procedimientos quirúrgicos. Sin embargo, las pautas desarrolladas en la publicación presentada necesitan optimizar el proceso CAD y seleccionar parámetros de impresión 3D para minimizar las desviaciones, especialmente en los bordes de los modelos fabricados.
Descripción
El área del hueso cigomático experimenta daños mecánicos frecuentes en la región craneofacial media, incluyendo el suelo orbital. El hueso del suelo orbital es muy delgado, variando de 0.74 mm a 1.5 mm. Mejorar los procedimientos de digitalización, reconstrucción y modelado CAD es esencial para mejorar la visualización de esta estructura. Lograr una superficie homogénea con alta precisión de fabricación es crucial para desarrollar modelos quirúrgicos precisos y herramientas para crear implantes de malla de titanio que reconstruyan la geometría del suelo orbital. Este artículo mejoró la precisión de la reconstrucción y el modelado CAD utilizando el ejemplo del desarrollo de un implante prototipo para reemplazar el hueso cigomático y una herramienta para formar la geometría de la malla de titanio dentro de la geometría del suelo orbital. Se utilizó el método de estereolitografía enmascarada (mSLA) en el proceso de fabricación del modelo porque es de bajo costo y altamente preciso. Se probaron dos modos de fabricación (normal y ultra-ligero) en una impresora 3D Anycubic Photon M3 Premium para determinar qué modo producía una representación más precisa de la geometría. Para verificar la precisión geométrica de los modelos fabricados, se utilizó un escáner de luz estructurada GOM Scan1. En el proceso de evaluación de la precisión de la preparación del modelo, se determinaron la desviación máxima, la desviación media, el rango y la desviación estándar. Las desviaciones máximas para las estructuras anatómicas creadas utilizando el modo normal variaron de +/-0.6 mm a +/-0.7 mm. En contraste, los modelos producidos con el modo ultra-ligero mostraron desviaciones de +/-0.5 mm a +/-0.6 mm. Además, los resultados indican que el modo ultra-ligero ofrece mejor precisión superficial para modelos de troqueles y estampas. Más del 70% de la superficie de los modelos se encuentra dentro del rango de desviación de +/-0.3 mm, lo cual es suficiente para planificar procedimientos quirúrgicos. Sin embargo, las pautas desarrolladas en la publicación presentada necesitan optimizar el proceso CAD y seleccionar parámetros de impresión 3D para minimizar las desviaciones, especialmente en los bordes de los modelos fabricados.