Процесс создания челюстного импланта с применением технологий конвергентного моделирования
Новое слово в реинжиниринге
12.08.2019
Максим Нехорошев
В данной статье Вы ознакомитесь с методикой создания медицинского импланта человеческой челюсти: от проектирования до генерации траектории для 3D-печати. На примере проектирования импланта будут показаны отличительные особенности конвергентного моделирования применительно к реверс-инжинирингу.
Статью дополняет видео, в котором более подробно рассмотрен процесс разработки импланта, а также его подготовка для печати.
Статью дополняет видео, в котором более подробно рассмотрен процесс разработки импланта, а также его подготовка для печати.
Максим Нехорошев
специалист Connective PLM по конструкторской подготовке
В последнее время в нашей стране наблюдается повышенный интерес к реверс инжинирингу. Это обуславливается рядом причин:
- Во-первых, из-за возникшей необходимости импортозамещения дорогостоящих зарубежных комплектующих
- Во-вторых, возможность создания индивидуальных имплантов для любого человека
- И, в-третьих, относительное снижение стоимости сканирующего и печатающего оборудования
Ещё относительно недавно для внесения изменений в отсканированную фасетную модель требовалось её преобразовывать в твердотельную или в набор NURBS-поверхностей. Зачастую, для этого использовалось несколько отдельных программ.
Всё изменилось с появлением технологии конвергентного моделирования, которую представила компания Siemens PLM Software. Данная технология позволяет работать с фасетными телами в ядре твердотельного моделирования Parasolid.
На практике это означает, что теперь для работы с фасетным телом можно использовать те же команды, что и при обычном моделировании в NX.
Например, к конвергентному телу можно применить булевы операции (объединение, вычитание, пересечение), создать уклон, эквидистантно сместить грань и т. д.
Конвергентные тела поддерживаются всеми модулями NX. Соответственно:
Всё изменилось с появлением технологии конвергентного моделирования, которую представила компания Siemens PLM Software. Данная технология позволяет работать с фасетными телами в ядре твердотельного моделирования Parasolid.
На практике это означает, что теперь для работы с фасетным телом можно использовать те же команды, что и при обычном моделировании в NX.
Например, к конвергентному телу можно применить булевы операции (объединение, вычитание, пересечение), создать уклон, эквидистантно сместить грань и т. д.
Конвергентные тела поддерживаются всеми модулями NX. Соответственно:
- с ними можно производить всевозможные виды расчетов в САЕ-модуле;
- по ним можно генерировать траекторию обработки в САM-модуле;
- их можно распечатывать на 3D-принтере при помощи аддитивного модуля.
Далее в статье будет продемонстрирована методика полного цикла создания медицинского импланта человеческой челюсти: от его проектирования до генерации траектории для 3D-печати.
Согласно техническому заданию, имплант будет создан из титанового сплава для левой половины челюсти. Протез должен крепиться к оставшейся половине челюсти, быть максимально облегченным, а также иметь выборку под зубами для укладки в это место костной ткани - с целью установки зубных имплантов в будущем (см. Рисунок 1).
Фасетная модель черепа была получена на основании магнитно-резонансной томографии (МРТ) и последующей конвертации снимков формата DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) в формат STL.
Согласно техническому заданию, имплант будет создан из титанового сплава для левой половины челюсти. Протез должен крепиться к оставшейся половине челюсти, быть максимально облегченным, а также иметь выборку под зубами для укладки в это место костной ткани - с целью установки зубных имплантов в будущем (см. Рисунок 1).
Фасетная модель черепа была получена на основании магнитно-резонансной томографии (МРТ) и последующей конвертации снимков формата DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) в формат STL.
В начале проектирования необходимо вычленить челюсть из модели черепа (см. Рисунок 2). Для этого можно воспользоваться как классическими функциями (обрезка тела плоскостью, вытягивание с вычитанием и т. д.), так и операциями фасетного моделирования (обрезка фасетного тела).
После того, как геометрия челюсти получена, требуется уменьшить размеры ячейки фасетного тела. Это делается для получения большей точности при последующем моделировании (см. Рисунок 3).
Рисунок 3 - Переразбиение размера ячейки фасетного тела
Поделиться в соц.сетях
Подписаться на рассылку
Раз в месяц мы рассылаем электронный журнал, где в удобном структурированном виде публикуем свежие видео-стримы, статьи и анонсы событий