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Efectos de la esterilización por calor en guías de corte ortopédicas optimizadas por FDM de polímeros para procedimientos quirúrgicos

Autores: Frizziero, Leonardo; Santi, Gian Maria; Leon-Cardenas, Christian; Ferretti, Patrich; Sali, Merve; Gianese, Francesco; Crescentini, Nicola; Donnici, Giampiero; Liverani, Alfredo; Trisolino, Giovanni; Zarantonello, Paola; Stallone, Stefano; Di Gennaro, Giovanni Luigi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Efectos de la esterilización por calor en guías de corte ortopédicas optimizadas por FDM de polímeros para procedimientos quirúrgicos


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales para aplicaciones biomédicas

Palabras clave

Software
Análisis de imágenes
Médico
Ingeniería
Impresión 3D
Esterilización

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las mejoras en el software para el análisis de imágenes han permitido avances en las industrias médica y de ingeniería, incluyendo el uso de herramientas de análisis médico para recrear con precisión las partes internas del cuerpo humano. Un análisis de investigación encontró que los elementos obtenidos por FDM han mostrado viabilidad para un enfoque personalizado y confiable en el campo de la ortopedia. La impresión tridimensional ha permitido una mayor precisión en la planificación preoperatoria, lo que ha llevado a reducir los tiempos de cirugía, a menos perforaciones de tejido innecesarias y a menos complicaciones en la curación. Además, el uso de herramientas personalizadas elegidas para cada procedimiento ha mostrado los mejores resultados. Las cirugías relacionadas con la corrección ósea requieren guías de corte personalizadas para un mejor resultado. Este estudio tiene como objetivo evaluar las herramientas basadas en biopolímeros para operaciones quirúrgicas y su capacidad para soportar un ciclo regular de esterilización por calor sin comprometer la geometría y las características de ajuste para un procedimiento adecuado. Para lograr esto, se propone una metodología DICOM y FDM para el prototipado rápido de la guía de corte mediante ingeniería 3D. Se realizó una prueba de esterilización en polímeros de HTPLA, PLA y nylon. Como resultado, las características únicas dentro del proceso regular de esterilización en autoclave permitieron que el PLA suministrado regularmente mostrara que no había deformaciones significativas, mientras que el HTPLA recocido demostró la capacidad de este material para soportar ciclos de calor repetidos debido a sus propiedades de cristalización. Ambos demostraron que los procedimientos de esterilización no comprometen la fiabilidad de la pieza, ni la seguridad del procedimiento. Por lo tanto, los prototipos fabricados con un proceso similar al de esta propuesta podrían utilizarse de manera segura en prácticas quirúrgicas reales, mientras que el nylon tuvo un rendimiento deficiente debido a sus propiedades higroscópicas.

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