3D printing materials
Dotaz
Zobrazit nápovědu
Skeletální traumatologie prošla ve světě v poslední dekádě revolučními změnami v souvislosti s rozvojem technologií 3D tisku. Tento přehledový článek má za cíl přinést ucelený přehled o tom, jakým způsobem 3D tisk transformuje oblast léčby zlomenin a otevírá nové možnosti v řešení komplexních zlomenin. Využití 3D tisku v medicíně nabízí nový rozměr v přesnosti a individualizaci léčby, umožňuje vytváření personalizovaných chirurgických šablon, individualizovaných implantátů a nástrojů. Rozvoj 3D tisku je úzce propojen s dalšími technologickými pokroky, jako jsou metody augmentované reality, což představuje významný krok vpřed ve vizualizaci a plánování chirurgických zákroků. Přestože 3D aditivní technologie nabízí řadu výhod, její začlenění do běžné klinické praxe stále čelí mnoha výzvám. Tento článek rovněž zkoumá historii a vývoj technologie 3D tisku, materiály používané v medicíně, předoperační plánování, tvorbu chirurgických cíličů, výrobu pacient specifických implantátů a integraci této technologie spolu s metodami augmentované reality ve skeletální chirurgii, přičemž zdůrazňuje technické, logistické a etické výzvy při implementaci této technologie do chirurgické praxe.
The field of skeletal traumatology has undergone revolutionary changes worldwide over the last decade with the development of 3D printing technologies. This review aims to provide a comprehensive overview of how 3D printing is transforming fracture treatment and opening up new possibilities in the management of complex fractures. The use of 3D printing in medicine offers a new dimension in precision and customisation of treatment, enabling the creation of personalised surgical templates, individualised implants and tools. The development of 3D printing is closely linked to other technological advances, such as augmented reality methods, which represent a significant step forward in the visualisation and planning of surgical procedures. Although 3D printing offers many advantages, its integration into routine clinical practice still faces many challenges. This article examines the history and development of 3D printing technology, materials used in medicine, preoperative planning, the creation of surgical guides, the fabrication of patient-specific implants, and the integration of 3D printing and augmented reality in skeletal surgery, highlighting the technical, logistical, and ethical challenges of implementing this technology in surgical practice.
- MeSH
- 3D tisk * trendy MeSH
- biokompatibilní materiály MeSH
- design s pomocí počítače MeSH
- fraktury kostí * terapie MeSH
- kostní náhrady MeSH
- lidé MeSH
- traumatologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Moderní technologie nacházejí stále větší využití i v medicíně a zkracuje se čas, za který se etablují jako její plnohodnotné součásti. Je to vidět právě na 3D tisku, kdy za poměrně krátkou dobu od přihlášení patentu je již nedílnou komponentou celé řady lékařských oborů, včetně ORL, maxilofaciální a plastické chirurgie. Jejímu rozšíření výrazně napomáhá pokles pořizovacích nákladů tiskáren a používaných materiálů, včetně dostupnosti software. Další výhodou je zvyšující se počet absolventů oboru biomedicínský inženýr, kteří pomáhají lékařům s vlastní přípravou modelů a následně s jejich tiskem. Dne 17. 6. 2023 přijala Česká lékařská společnost J. E. Purkyně nově vzniklou „Českou společnost pro 3D tisk v medicíně“ jako svou organizační složku. Jejím cílem je napomáhat rozvoji 3D tisku v medicíně, nastavit standardy využití a garantovat jejich dodržování. Přehledový článek uvádí praktické příklady využití 3D tisku v otorinolaryngologii, maxilofaciální a plastické chirurgii.
Modern technologies are increasingly finding their place in medicine, rapidly establishing as invaluable assets. This is evident in 3D printing, which in a relatively short time, has become an integral part of numerous medical fields including ENT, Maxillofacial and Plastic surgery. Its expansion is substantially facilitated by the decrease in the acquisition costs of printers and used materials, including software availability. Another advantage is the increasing number of graduated biomedical engineers who assist doctors in preparing and printing their models. On June 17, 2023, the Czech Medical Society of J. E. Purkyně accepted the newly established „Czech Society for 3D Printing in Medicine“ as its organizational component. Its objective is to help the development of 3D printing in medicine, and to set standards of use and adherence. This article presents practical examples of the use of 3D printing in Otorhinolaryngology, Maxillofacial and Plastic surgery.
- MeSH
- 3D tisk * klasifikace MeSH
- hlava * chirurgie diagnostické zobrazování MeSH
- krk * chirurgie diagnostické zobrazování MeSH
- lidé MeSH
- ortognátní chirurgické výkony klasifikace metody MeSH
- zákroky plastické chirurgie klasifikace metody MeSH
- zobrazování trojrozměrné klasifikace metody MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Úvod a cíl: Modely chrupu jsou ve stomatologii široce používanou pomůckou. Přenos situace v ústní dutině mimo ústa pacienta ve formě modelů chrupu nám přináší informace v oblasti diagnostiky, plánování způsobu léčby a pro plánování výroby stomatologických produktů. Modely chrupu lze využít v každém stomatologickém oboru. Zcela neodmyslitelně jsou spjaty s protetikou, ortodoncií a maxilofaciální chirurgií. Cílem tohoto přehledového článku je seznámit čtenáře s přínosy intraorálního skenování ve spojení s 3D tiskem. Dále popsat jejich základní principy a prezentovat nejvýhodnější technologie 3D tisku pro výrobu stomatologických produktů z poznatků dostupných v současné literatuře. Materiál a metodika: Vyhledání a průzkum literatury byly zaměřeny na intraorální skenování a 3D tisk. Použity byly databáze PubMed, Scopus a Ebsco. Pro následné zařazení do přehledu byla zásadní aplikovatelnost ve stomatologii, zahrnutí kontrolní skupiny a stáří článku do pěti let. Závěr: Ze zpracovaných studií vyplývá, že technologie přímého intraorálního skenování a 3D tisku jsou již dnes dobře klinicky použitelné a v budoucnosti lze očekávat jejich další rozvoj pro užívání v každodenní praxi.
Introduction and aim: Dental models are widely used in dentistry. The transmission of oral cavity situation outside patient's mouth brings us information in the field of diagnostics, treatment planning, and the fabrication planning of dental products. Dental models can be used in any dental field. They are particularly linked to prosthodontics, orthodontics, and maxillofacial surgery. The aim of this article is to report the benefits of the intraoral scanning in conjuction with 3D printing to the reader. Also, it describes their basic principles and presents the most useful technologies of 3D printing for production in dentistry according to the current literature. Materials and methods: The literature search and survey were focused on intraoral scanning and 3D printing. PubMed, Scopus, and Ebsco databases were used to find the articles. Their applicability in dentistry, the inclusion of a control group, and the age of the article within five years were essential for their subsequent selection. Conclusion: The included studies show that the technologies of direct intraoral scanning and 3D printing are already clinically usable today, and in the future we can expect their further development for everyday practice.
Úvod a cíl: Množství publikací a investic do 3D tisku jsou důkazem nárůstu zájmu o tuto výrobní metodu. Za objevitele s prvním patentem v oboru se považuje Američan Charles W. Hull. Principem 3D tisku je tisk žádaného předmětu ve vrstvách na základě jeho předlohy, nejčastěji ve formátu .stl (stereolitografie). Existuje sedm základních technologických procesů tisku, pět z nich má využití v zubním lékařství. Text se blíže zabývá třemi nejčastěji využívanými metodami Vat Polymerisation, Material Extrusion a Powder Bed Fusion. Ve stomatologii má strojová aditivní výroba významnou úlohu již delší dobu. Zejména v implantologii pro tisk chirurgických šablon a v ortodoncii pro tisk studijních modelů a takzvaných neviditelných rovnátek. Aditivní výroba umožňuje také tisk retenčních aparátů a usnadňuje autotransplantace zubů, přičemž postupně získává na důležitosti i v jiných sektorech stomatologie, jako v konzervačním zubním lékařství při dostavbě IV. Blackovy třídy, v navigované endodoncii a také v protetickém zubním lékařství při tisku kovových konstrukcí a dalších komponent, ať již ve fixní, nebo snímatelné protetice v zubní laboratoři. Mezi aktuální aplikace patří také tisk příslušenství, jako například ochranných masek a štítů, nebo tisk 3D modelů skutečných zubů a demonstračních modelů za účelem zlepšení pregraduálního, postgraduálního a kontinuálního vzdělávání. V medicíně se tisk používá například pro výrobu biomateriálů. Využití je tedy rozsáhlé a vliv 3D tisku na stomatologii nezpochybnitelný. Nedostatky tisku jsou podrobovány neustálému výzkumu a je tedy jenom otázka, kdy a do jaké míry nahradí konvenční postupy. Cílem tohoto přehledového článku bylo roztřídit základní informace o 3D tisku týkající se jeho historie, principu a typech tisku, ale hlavně shrnout jeho užití v zubním lékařství.
Introduction, aim: The rise of research papers and investments made into 3D printing are the proof of the increased interest about this manufacturing method. The American Charles W. Hull is considered to be the inventor with the first patent in the field. The principle of 3D printing is printing the desired item in layers according to its template, most often present in .stl format. There are seven main technological processes of 3D printing, five of them are used in dentistry. Text deals with the three methods that are used the most: Vat Polymerisation, Material Extrusion and Powder Bed Fusion. In dentistry, additive manufacturing already has an important role for a longer period of time especially in implantology for the printing of surgical guides and in orthodontics for printing of study models and so-called invisible aligners. Additive manufacturing also allows to print retention appliances, and it facilitates the autotransplantation of teeth, while its importance is slowly rising in other sectors of dentistry such as in conservative dentistry in Class IV reconstruction or in guided endodontics and in prosthetic dentistry for printing of metal substructures and other components either in fixed or removable prosthetics in dental laboratory. Printing of accessories such as protective masks and face-shields or printing of 3D models of the real teeth and demonstration models in order to improve undergraduate, postgraduate and continuous education are among current applications. In medicine the printing is used for example for the production of biomaterials. The range of applications is therefore vast and the impact of 3D printing on dentistry is unquestionable. Shortcomings of printing are undergoing constant research and therefore it is just a matter of time until 3D printing will replace the conventional methods. The objective of this review paper was to sort the basic information about 3D printing with regards to its history, principle and types of printing but more importantly to summarise its use in dentistry.
- MeSH
- 3D tisk * MeSH
- lidé MeSH
- zobrazování trojrozměrné MeSH
- zubní implantáty MeSH
- zubní modely * MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Cíl: Cílem této práce bylo zhodnocení našich zkušeností s metodou 3D tisku v neurochirurgii. Vedle známé tvorby kraniálních implantátů je možné mnohem širší využití této moderní, rychle se rozvíjející technologie. Metodika: Představujeme a hodnotíme soubor našich deseti pacientů, kteří byli operováni s využitím metody 3D tisku. V oblasti cévní neurochirurgie se jednalo ve čtyřech případech o model mozkového aneuryzmatu a o jeden model arteriovenózních malformací. U dvou pacientů metoda přispěla k uzavření defektu lební baze „na míru“ tvarovanou mřížkou a v neuroonkologii u dvou pacientů zlepšila naši představu o pozici nádorů lební baze. U jednoho pacienta 3D model obratle C2 umožnil volbu optimální trajektorie fixačního materiálu. Výsledky: Ve zmíněných případech bylo dosaženo požadovaného výsledku a u všech pacientů metoda 3D tisku přispěla ke správnému ošetření. Závěr: Na základě našich zkušeností si dovolujeme konstatovat, že kromě již běžně využívané 3D implantologie metoda 3D tisku představuje zajímavou a inovativní modalitu v oblastech neurochirurgického plánování, simulace a tréninku. Předpokládáme, že se bude stále více uplatňovat v mnoha oblastech neurochirurgie.
Aim: The aim of this work was to evaluate our experience with the 3D printing method in neurosurgery. In addition to the well-known utilization of cranial implants, a significant use of this modern, rapidly developing technology is possible. Methods: We present and evaluate the series of our ten patients, which we operated on using 3D printing methods. In the field of vascular neurosurgery, four cases involved a brain aneurysm model and one arteriovenous malformation model. In two patients, this method contributed to the closure of the skull base defect with a custom-shaped cranial grid and in neuro-oncology, it improved the visualization of skull base tumors in two patients. In one patient, the 3D model of the C2 vertebra allowed the choice of the optimal trajectory of the fixation material. Results: In the mentioned cases, the desired result was achieved and the 3D printing method was adapted to the correct treatment in all patients. Conclusion: Based on our experiences, we can claim that the 3D printing method, in addition to the already commonly used 3D implantology, also presents a new and interesting modality in the field of neurosurgical planning, simulation and training. We assume that it will be increasingly used in many areas of neurosurgery.
- MeSH
- 3D tisk * přístrojové vybavení MeSH
- dospělí MeSH
- intrakraniální aneurysma chirurgie diagnostické zobrazování MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- nemoci centrálního nervového systému chirurgie diagnostické zobrazování MeSH
- neurochirurgie * metody trendy MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- klinická studie MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
This manuscript investigates the chemical and structural stability of 3D printing materials (3DPMs) frequently used in electrochemistry. Four 3D printing materials were studied: Clear photopolymer, Elastic photopolymer, PET filament, and PLA filament. Their stability, solubility, structural changes, flexibility, hardness, and color changes were investigated after exposure to selected organic solvents and supporting electrolytes. Furthermore, the available potential windows and behavior of redox probes in selected supporting electrolytes were investigated before and after the exposure of the 3D-printed objects to the electrolytes at various working electrodes. Possible electrochemically active interferences with an origin from the 3DPMs were also monitored to provide a comprehensive outline for the use of 3DPMs in electrochemical platform manufacturing.
- MeSH
- 3D tisk * MeSH
- elektrochemie MeSH
- elektrody MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
3D printing technology has developed rapidly in the last decade. In addition to its common use in industrial field, 3D printing is gaining importance in medicine and pharmacy. This review provides information on the use of 3D printing in organ and tissue formation. It describes examples currently presented in this field of research, and the specific use of artificial tissues in clinical practice. The article also deals with the modelling of specific implants and prostheses tailored to the individual patient. Moreover, for complicated surgeries, 3D printing is used to create models which are used to practise and select the correct surgical procedure. The use of 3D printers in the production of medicines and specific drug delivery systems is also discussed. Due to the development of 3D bioprinting in tissue engineering, the second part of the article is devoted to a detailed overview of biocompatible materials and bioinks, accompanied by specific examples of their use.
3D printing seems to be the technology of the future for the preparation of metallic implants. For such applications, corrosion behaviour is pivotal. However, little is published on this topic and with inconsistent results. Therefore, we carried out a complex study in which we compared two techniques of the 3D printing technology - selective laser melting and electron beam melting. The corrosion behaviour was studied in physiological solution by standard electrochemical techniques and susceptibility to localised corrosion was estimated too. All samples showed typical passive behaviour. Localised corrosion was shown to be possible on the original as-printed surfaces. Corrosion experiments were repeated tree times. To reveal possible negative effects of 3D printing on cytocompatibility, direct in vitro tests were performed with U-2 OS cells. The cells showed good viability and proliferation, but their growth was impeded by surface unevenness. Our results suggest that both techniques are suitable for implants production. Statistical evaluation was performed by ANOVA followed by Tukey's test.
- MeSH
- 3D tisk * MeSH
- koroze MeSH
- lidé MeSH
- nádorové buněčné linie MeSH
- proliferace buněk účinky léků MeSH
- testování materiálů * MeSH
- titan * chemie farmakologie MeSH
- viabilita buněk účinky léků MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
PURPOSE OF THE STUDY: Pelvic reconstructions after massive bone resections are among the most challenging practices in orthopedic surgery. Whether the bone gap results after a trauma, a tumor resection, or it is due to a prosthetic revision, it is mandatory to reconstruct pelvic bone continuity and rebuild the functional thread that connects spine and hip joint. Several different approaches have been described in literature through the decades to achieve those goals. MATERIAL AND METHODS: To this date, 3D-printed implants represent one of the most promising surgical technologies in orthopedic oncology and complex reconstructive surgery. We present our experience with 3D-printed custom-made pelvic prostheses to fulfi ll bone gaps resulting from massive bone loss due to tumor resections. We retrospectively evaluated 17 cases treated with pelvic bone reconstruction using 3D-printed prostheses. Cases were evaluated in terms of both oncological and functional outcomes. RESULTS: At the last follow-up, local complications were found in 6 cases (36%): in 4 (23.5%) of them the cause was a local recurrence of the disease, whereas only 2 (12.5%) had non-oncologic issues. The mean MSTS score in our population increased from 8.2 before surgery to 22.3 at the latest clinical control after surgery. DISCUSSION: 3D-printing technology, used to produce cutting jigs and prosthetic implants, can lead to good clinical and functional outcomes. These encouraging results are comparable with the ones obtained with other more frequently used reconstructive approaches and support custom-made implants as a promising reconstructive approach. CONCLUSIONS: Our data confi rm 3D-printing and custom-made implants as promising technologies that could shape the next future of orthopedic oncology and reconstructive surgery. KEY WORDS: custom made prosthesis, pelvic reconstruction, orthopedic oncology, cutting jigs, 3D-printing.
- MeSH
- 3D tisk MeSH
- artrodéza MeSH
- lidé MeSH
- nádory * MeSH
- pánevní kosti * chirurgie MeSH
- retrospektivní studie MeSH
- technologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Three-dimensional printing (3DP) has gained popularity among scientists and researchers in every field due to its potential to drastically reduce energy costs for the production of customized products by utilizing less energy-intensive machines as well as minimizing material waste. The 3D printing technology is an additive manufacturing approach that uses material layer-by-layer fabrication to produce the digitally specified 3D model. The use of 3D printing technology in the pharmaceutical sector has the potential to revolutionize research and development by providing a quick and easy means to manufacture personalized one-off batches, each with unique dosages, distinct substances, shapes, and sizes, as well as variable release rates. This overview addresses the concept of 3D printing, its evolution, and its operation, as well as the most popular types of 3D printing processes utilized in the health care industry. It also discusses the application of these cutting-edge technologies to the pharmaceutical industry, advancements in various medical fields and medical equipment, 3D bioprinting, the most recent initiatives to combat COVID-19, regulatory frameworks, and the major challenges that this technology currently faces. In addition, we attempt to provide some futuristic approaches to 3DP applications.
- MeSH
- 3D tisk * MeSH
- bioprinting metody MeSH
- COVID-19 * MeSH
- farmaceutický průmysl MeSH
- lidé MeSH
- poskytování zdravotní péče MeSH
- SARS-CoV-2 izolace a purifikace MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- přehledy MeSH