3D Printed Adult Male Tibial Bone Models/fr

▼Créée par Medical Makers pour le Global Surgical Training Challenge . Cette page n'est pas modifiable .

Ces modèles imprimés en 3D simulent avec précision la longueur et le diamètre osseux, le contour externe, la forme de la section transversale, l'anatomie bicorticale, la dureté corticale, la porosité et la microstructure de l'os spongieux, ainsi que l'épaisseur du cortex distal, chez des hommes adultes non obèses, au niveau des sites de forage pour la fixation externe modulaire d'une fracture de la diaphyse tibiale gauche. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] Chaque modèle comporte un numéro de} modèle semi-gravé, un symbole du sexe et des flèches indiquant le sens de forage sur sa base, facilitant ainsi son identification et son orientation. Chaque modèle est équipé d'un système de fixation par étau permettant à l'utilisateur de le maintenir en place dans un étau standard, pour une sécurité optimale lors des simulations. Une fois le modèle placé dans un étau standard, il est positionné correctement pour simuler un patient en décubitus dorsal. Ces modèles osseux imprimés en 3D, open source, reproductibles localement et de haute fidélité, enseignent les compétences essentielles en matière d'irrigation et de débridement, de forage motorisé et manuel, et de fixation externe modulaire qui sont transférables à la réalisation d'autres interventions chirurgicales de sauvetage de membres et de vies nécessitant une stabilisation et une fixation matérielles. ^{[ 11 ]}

L'accès à une imprimante 3D sur place n'est pas nécessaire pour reproduire ces modèles osseux. Les fichiers 3D open source peuvent être téléchargés par n'importe quel organisme d'impression 3D, où que vous soyez. Veuillez suivre ce lien pour obtenir des instructions détaillées sur la recherche de services d'impression 3D à la demande dans votre région.

Tous les modèles imprimés en 3D sont conçus pour être fabriqués sur n'importe quelle imprimante 3D à dépôt de filament fondu ayant une hauteur de volume de construction Z de 200 mm ou plus (à l'échelle 100 %) ou une hauteur de volume de construction Z minimale de 180 mm (à l'échelle inférieure à 100 %).

1. Si vous avez accès sur place à une imprimante 3D à dépôt de filament fondu avec un volume de construction minimal de 180 mm de hauteur Z, vous pouvez charger les fichiers 3D (.STL) dans le programme de découpe de l'imprimante, accéder aux paramètres avancés du programme de découpe pour saisir les paramètres d'impression personnalisés afin de créer le fichier d'impression (.GCODE) pour votre imprimante 3D.
2. Si vous ne disposez pas d'une imprimante 3D sur site, mais que vous pouvez accéder à une imprimante 3D à dépôt de filament fondu (FDF) connectée à distance avec une hauteur Z minimale de 180 mm, vous pouvez utiliser les logiciels d'impression 3D à distance open source suivants pour charger les fichiers 3D (.STL), saisir les paramètres d'impression personnalisés et envoyer électroniquement le fichier d'impression (.GCODE) à une imprimante 3D locale, en réseau et compatible :

• Octoprint
• Astroprint
• Système d'exploitation pour imprimantes 3D

Ces imprimantes 3D disponibles dans le commerce comprennent, entre autres, les modèles suivants :

1. Creality Ender 3 (189 $ US) ^{[ 12 ]}
2. Prusa i3MK3S (999 $ US) ^{[ 13 ]}
3. LulzBot TAZ SideKick 747 (1 285 $ USD) ^{[ 14 ]}
4. Ultimaker 2+ Connect (2 750 $ US) ^{[ 15 ] [ 16 ]}
5. Lulzbot TAZ Workhorse (2 950 $ US) ^{[ 17 ]}
6. FlashForge Creator 3 (2 999 $ US) ^{[ 18 ] [ 19 ]}
7. LulzBot TAZ Pro S (3 995 $ USD) ^{[ 20 ]}
8. LulzBot TAZ Pro (4 950 $ USD) ^{[ 21 ]}
9. LulzBot TAZ Pro XT (5 495 $ USD) ^{[ 22 ]}
10. Ultimaker S5 (6 950 $ US) ^{[ 16 ] [ 23 ]}
11. Système Ultimaker S5 Pro Bundle (11 369 USD) ^{[ 16 ] [ 24 ] [ 25 ]}
12. Ultimaker 2+ Extended (arrêté le 6 octobre 2021) ^{[ 26 ] [ 27 ]}

Ces imprimantes 3D à filament ouvert, sans toutefois s'y limiter, comprennent notamment les modèles suivants :

1. Prusa Mini (349 $ - 399 $ USD) ^{[ 28 ]}
2. LulzBot TAZ SideKick 289 (1 085 $ USD) ^{[ 29 ]}
3. LulzBot Mini 2 (1 495 $ USD) ^{[ 30 ]}
4. Ultimaker S3 (4 450 $ US) ^{[ 16 ] [ 31 ]}
5. Ultimaker 3 (arrêtée au printemps 2020) ^{[ 32 ]}
6. Prusa MK2/S

La longueur maximale moyenne du tibia gauche chez la population nigériane est de 40,80 ± 3,91 cm (moyenne ± écart-type), avec des valeurs minimales et maximales comprises entre 34,60 cm et 56,0 cm ^{[ 33 ]} . Notre chef d'équipe recommande d'utiliser une échelle minimale de 18,0 cm (180 mm) pour chaque modèle de tibia adulte, afin d'obtenir une longueur totale de 36,0 cm (360 mm). Par conséquent, une imprimante 3D à dépôt de filament fondu (FDF) avec une hauteur d'impression maximale (axe Z) d'environ 180 mm ou plus peut être utilisée pour fabriquer les modèles de tibia masculin adulte imprimés en 3D.

Le PLA est un matériau sensible à l'humidité qui peut devenir cassant en cas de stockage inadéquat. ^{[ 35 ]} Selon un fabricant de filaments : « Pour vérifier la qualité du PLA, essayez de casser le filament. S'il casse facilement, il est trop fragile et doit être remplacé. »

Le stockage adéquat du PLA nécessite un stockage :

• dans un sachet refermable contenant le dessiccant de gel de silice fourni afin de minimiser l'absorption d'humidité
• à l'abri de la lumière directe du soleil et dans un endroit sec et frais (la température de stockage optimale pour le PLA se situe entre -20 °C et +30 °C)
• pour une durée de conservation maximale de 1 an une fois le filament sorti de son emballage d'origine.

Le filament PLA est généralement importé des pays à revenu faible ou intermédiaire. Si vous souhaitez commander un grand nombre de modèles d'os imprimés en 3D, veuillez en informer votre centre d'impression 3D local suffisamment à l'avance afin de garantir la disponibilité de filament PLA frais en quantité suffisante.

Lors de l'importation de fichiers STL dans votre logiciel de découpe, vérifiez que la hauteur Z de chaque fichier STL est correctement mise à l'échelle dans l'application de découpe de l'imprimante.

• Modèle 1 : La hauteur Z est de 202,2127 mm à l’échelle 100 %.
• Modèle 2 : La hauteur Z est de 202,2275 mm à l’échelle 100 %.
• Modèle 3 : (en cours de révision)

Pour éviter les échecs d'impression, il est recommandé d'utiliser (i) du filament PLA neuf tout juste sorti de son emballage, ou (ii) un séchoir à filament disponible dans le commerce avant l'impression pour éliminer l'humidité qui pourrait s'être accumulée dans le filament PLA après son retrait de son emballage.

Avant d'imprimer, inspectez la tête d'impression (extrudeuse). Si elle nécessite un nettoyage, chauffez-la et nettoyez-la délicatement sans la toucher directement afin d'éviter tout risque de brûlure.

Surveillez les premières couches imprimées pour assurer une bonne adhérence du filament au plateau d'impression.

Si l'objet imprimé n'adhère pas au plateau d'impression, vérifiez que la température d'impression est d'environ 215 degrés Celsius (ou dans la plage de température recommandée par le fabricant du filament) et réduisez la hauteur de couche à 0,2 mm.

Si vous utilisez un plateau d'impression en verre (comme celui de l' imprimante 3D Ultimaker S5 ), vous devrez peut-être utiliser la feuille d'adhérence recommandée par le fabricant, de la colle, de la laque pour cheveux ou du ruban adhésif de peintre bleu, ou ajouter un rebord pour vous assurer que l'objet adhère au plateau d'impression. ^{[ 36 ]}

Ces modèles de simulation osseuse, basés sur des données, adaptés au genre, faciles à imprimer, permettant un gain de temps, écologiques, hygiéniques et sans cruauté, ne sont pas fabriqués avec du latex de caoutchouc naturel, sont conçus avec des dispositifs de sécurité pour protéger les utilisateurs et peuvent être reproduits localement pour offrir une formation en simulation chirurgicale orthopédique standardisée et de la plus haute fidélité au moindre coût.

Le coût des modèles de tibia adulte imprimés en 3D varie selon les entreprises d'impression 3D de la région et les marques de filament disponibles localement. Afin d'aider ces entreprises à calculer leurs prix, nous fournissons des liens vers un article de blog utile et un calculateur de prix en ligne . Au Nigéria, une bobine de 750 grammes de filament PLA blanc Ultimaker (dureté Shore 83D) coûte 33 euros, soit environ 5 centimes de dollar américain par gramme. ^{[ 4 ] [ 37 ]}

En 2022, les modèles de tibia d'homme adulte imprimés en 3D n° 1 et n° 2, produits par une entreprise locale d'impression 3D au Nigéria à une échelle de 95 %, coûtaient respectivement 11,25 $ et 10,90 $ US (hors taxes locales et frais de port). Le poids estimé du filament et le temps d'impression pour ces modèles étaient respectivement de 190 g et 147 g, et de 8 h 5 min et 6 h 25 min. En 2021, ces mêmes modèles coûtaient respectivement 9,35 $ et 9,30 $ US. ^{[ 38 ]} Le temps d'impression estimé était alors de 9 h 46 min pour le modèle n° 1 et de 7 h 47 min pour le modèle n° 2.

Le simulateur de fracture transversale de la diaphyse tibiale est facile et rapide à assembler. Son montage, son installation, son utilisation et sa maintenance sur le lieu d'utilisation prévu ne nécessitent aucun outil, équipement spécialisé, expertise technique ni préparation fastidieuse. L'impression 3D locale de ce simulateur ( modèles de tibia adulte imprimés en 3D n° 1 et n° 2) au Nigéria présente plusieurs avantages : son coût d'achat est 2,5 fois moins élevé et son temps de production plus de 70 fois plus rapide que celui d'un produit osseux artificiel comparable importé. De plus, son coût est 7 fois inférieur à celui d'un tibia humain cadavérique préparé par un laboratoire d'anatomie universitaire local. ^{[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 34 ]} En achetant des modèles osseux imprimés en 3D fabriqués localement pour la formation aux techniques de fixation externe modulaire , l'apprenant soutient l'économie locale et réalise des économies sur les droits de douane, les frais de traitement et les coûts d'expédition internationaux liés à l'utilisation de produits osseux artificiels importés.

Remarque : Aucune comparaison de produit n'a été effectuée avec :

• Tibia Sawbones, mousse solide, grand modèle (16,00 $ US) : ce modèle simule le canal médullaire mais pas l’os spongieux, et la mousse ne reproduit pas la dureté de l’os cortical, ce qui pourrait favoriser l’acquisition de mauvaises habitudes.
• Cylindre Sawbones avec fracture oblique encapsulée (37,50 USD) : ce cylindre creux en époxy renforcé de fibres courtes ne présente pas les caractéristiques anatomiques requises pour la formation à la fixation externe modulaire et sa longueur semble insuffisante pour simuler correctement une fracture diaphysaire du tibia chez l’adulte, laquelle nécessite la mise en place de broches largement espacées dans chaque fragment de fracture. ^{[ 34 ] [ 42 ]}

Le simulateur de diaphyse tibiale est facile et rapide à assembler et ne nécessite aucun outil, équipement spécialisé, expertise technique ni préparation fastidieuse pour sa construction, son installation, son utilisation et sa maintenance sur le lieu d'utilisation prévu. L'impression 3D locale du simulateur de diaphyse tibiale (modèle de tibia adulte imprimé en 3D n° 3) au Nigéria présente plusieurs avantages : son coût d'achat est neuf fois inférieur et son temps de production plus de 79 fois plus rapide que celui d'un cylindre osseux artificiel comparable importé. ^{[ 38 ] [ 43 ]} En achetant des modèles osseux imprimés en 3D fabriqués localement pour la formation aux techniques de forage bicortical , l'apprenant soutient l'économie locale tout en économisant les droits de douane, les frais de traitement et les coûts d'expédition internationaux liés à l'utilisation de produits osseux artificiels importés.

L'accès à une imprimante 3D sur place n'est pas nécessaire pour reproduire ces modèles osseux. Les fichiers 3D open source peuvent être téléchargés par n'importe quel organisme d'impression 3D, où que vous soyez. Veuillez suivre ce lien pour obtenir des instructions détaillées sur la recherche de services d'impression 3D à la demande dans votre région.

Ce travail a été financé par une subvention de la Fondation Intuitive. Les recherches, conclusions et recommandations qui y sont exprimées sont celles des auteurs et n'engagent pas la Fondation Intuitive.