3D-технологии в слухопротезировании: обзор рынка и тренды отрасли
Технологии 3D-моделирования уже давно прочно вошли в различные сферы производства и активно используются для изготовления различных частей и компонентов.
В слухопротезировании с помощью 3D-печати изготавливаются индивидуальные ушные вкладыши и корпуса внутриушных слуховых аппаратов. Для этого необходимы высокотехнологичные сканеры, позволяющие получить точный оттиск формы уха, который после моделирования с использованием передовых 3D-принтеров превращается в готовое изделие. Предлагаем вам познакомиться с основными трендами на рынке 3D-технологий, которые делают слухопротезирование еще более быстрым и персонифицированным.
Многие из сканеров, применяемых в сфере изготовления индивидуальных ушных вкладышей, работают с использованием технологии оптической лазерной триангуляции. Это метод получения трёхмерных моделей реальных объектов с использованием лазерного луча в форме прямой линии. Он основан на освещении объекта лазерным лучом и регистрации отражённого от него излучения с помощью ПЗС-матрицы или иного регистрирующего оборудования.
Многие из сканеров, применяемых в сфере изготовления индивидуальных ушных вкладышей, работают с использованием технологии оптической лазерной триангуляции. Это метод получения трёхмерных моделей реальных объектов с использованием лазерного луча в форме прямой линии. Он основан на освещении объекта лазерным лучом и регистрации отражённого от него излучения с помощью ПЗС-матрицы или иного регистрирующего оборудования.
Оборудование для 3D-сканирования
Одним из производителей 3D-сканеров и программного обеспечения для аудио-индустрии является компания 3Shape. В её арсенале три модели сканеров. Самый простой — сканирует оттиск ушной раковины за 60 секунд с точностью до 15 микрон. Для крупных объёмов предусмотрен аппарат, который сканирует два оттиска ушной раковины за 16 секунд с точностью до 12 микрон. Для обработки цифрового оттиска используется программное обеспечение Audio Designers
Компания Smart Optics предлагает аппарат Free Stage, который предназначен для одновременного сканирования двух оттисков ушных раковин. Время сканирования одного оттиска составляет 15 секунд при точности до 9 микрон. Другие сканеры компании, обеспечивающие ту же точность сканирования, — Mono Scan и Duoscan: их время сканирования составляет 16 секунд для двух оттисков одновременно. Дополнительно предлагается функция 3D-калибровки.
У компании Sivantos в ассортименте имеется сканер iScan II, аппарат высокого разрешения, время сканирования которого составляет 60−70 секунд. Специальное программное обеспечение к нему совместимо с системами для настройки современных слуховых аппаратов Noah и Connexx. iScan II не требует калибровки.
На Конгрессе EUHA компания Klangspektrum представила прототип 3D-сканера Otoshape, который работает с приложением от iPhone. Система из поворотного основания с креплением для оттиска ушной раковины и рамы для iPhone.
Среди трендов на рынке 3D-печати в слухопротезировании — устройство для самостоятельного сканирования слухового прохода пациентом. Оно представляет собой датчик, который вводится в слуховой проход и обеспечивает его непосредственное 3D-сканирование. Для этих целей компания Natus предлагает сканер Otoscan. Система включает в себя ручной сканер с датчиком и камеры с обеих сторон, а также гарнитуру, на которой закреплено специальное кольцо, служащее исходной точкой для обеих камер. Датчик является составным элементом сканера, он вводится в слуховой проход, оснащён освещением и кольцевым лазером для сканирования слухового прохода и изогнутых частей ушной раковины.
Среди трендов на рынке 3D-печати в слухопротезировании — устройство для самостоятельного сканирования слухового прохода пациентом. Оно представляет собой датчик, который вводится в слуховой проход и обеспечивает его непосредственное 3D-сканирование. Для этих целей компания Natus предлагает сканер Otoscan. Система включает в себя ручной сканер с датчиком и камеры с обеих сторон, а также гарнитуру, на которой закреплено специальное кольцо, служащее исходной точкой для обеих камер. Датчик является составным элементом сканера, он вводится в слуховой проход, оснащён освещением и кольцевым лазером для сканирования слухового прохода и изогнутых частей ушной раковины.
Линейный лазер за пределами датчика сканирует в горизонтальной плоскости более плоские участки ушной раковины. Таким образом создаётся трёхмерная модель слухового прохода и ушной раковины.
Для конечного пользователя создано и мобильное приложение для смартфонов, которое позволяет самостоятельного сканировать слуховой проход. При этом 3D-модель ушной раковины создаётся на основе нескольких фотографий. Эти фотографии загружаются в облако, после чего создаётся модель слухового прохода. Примерами таких приложений являются H3D, Earfab и MyFit Solutions. В настоящее время эта методика применяется для производства индивидуальных беспроводных наушников-вкладышей и беруш. Однако, справедливости ради, стоит отметить, что пока анатомическое строение слухового прохода по фотографиям мобильные приложения оценивает неточно.
Для конечного пользователя создано и мобильное приложение для смартфонов, которое позволяет самостоятельного сканировать слуховой проход. При этом 3D-модель ушной раковины создаётся на основе нескольких фотографий. Эти фотографии загружаются в облако, после чего создаётся модель слухового прохода. Примерами таких приложений являются H3D, Earfab и MyFit Solutions. В настоящее время эта методика применяется для производства индивидуальных беспроводных наушников-вкладышей и беруш. Однако, справедливости ради, стоит отметить, что пока анатомическое строение слухового прохода по фотографиям мобильные приложения оценивает неточно.
Программное обеспечение для 3D-моделирования
Одно из популярных продуктов для моделирования индивидуальных ушных вкладышей является программное обеспечение Secret Ear Designer от компании Cyfex. Софт работает на основе технологии Biogeneric AI, усовершенствованной на базе нескольких тысяч сканов ушных раковин и соответствующих моделей. С помощью расширения Unattended Execution пользователь может загружать сканы, использовать шаблоны, сохранять готовые модели и экспортировать файлы в формате STL.
3D-принтеры: особенности печати для слухопротезирования
Для печати индивидуальных ушных вкладышей и корпусов внутриушных слуховых систем, как правило, используются принтеры с цифровым проектором (DLP) и ультрафиолетовым светодиодом с длиной волны 385 нанометров. Преимущество технологии DLP заключается в том, что вся поверхность облучается за один раз, а не в несколько этапов, как это происходит при использовании лазера.
Среди аппаратов, подходящих для использования небольшими центрами слухопротезирования, обращает на себя внимание устройство от компании Egger. Один из ее 3D-принтеров Asiga Max работает с технологией DLP и имеет открытую библиотеку используемых материалов, представленных на рынке. Дополнительно принтер работает с системой стабилизации положения Asiga Smart Positioning System (SPS), которая обеспечивает точность на каждом этапе формирования продукта. Размер пикселя составляет 62 микрона
В модели Microlay VERSUS 385 для оптимальной обработки материала внутренняя камера нагревается за счет конвекции тёплого воздуха. Дополнительно интегрированная камера контролирует процесс печати. После использования вкладыша для ванны необходимо заменить не всю ванну, а только вкладыш. Этот принтер также представляет собой открытую систему для использования различных материалов. Размер пикселя составляет 65 микрон.
Самая простая модель 3D-принтера компании Rapid Shape — HA10+, для которой характерны фиксированные рабочие процессы и простота эксплуатации. Размер пикселя составляет около 34 микрон. HA10+ также представляет собой открытую систему для использования любых материалов. Для доработки напечатанных вкладышей компания предлагает системы RS wash и RS cure.
КОНСУЛЬТАЦИЯ
Бесплатная консультация по интересующему вас вопросу
Отправляю данную формы, вы согласны с политикой конфиденциальности