Wykorzystanie optycznych pomiarów współrzędnościowych w określeniu dokładności geometrycznej prototypów implantów czaszkowych wykonanych technologią RP

• Autorzy: Kudasik T. , Markowska O. , Miechowicz S.

Warianty tytułu

EN

The use of optical coordinate measurement for determining geometrical precision of cranial implants made by RP technology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia możliwości zastosowania optycznych systemów pomiarowych w określeniu dokładności geometrycznej prototypów implantów czaszkowych wykonanych technologią RP. Badania zostały przeprowadzone przy użyciu skanera optycznego Atos Triple Scan. Modelami badawczymi były prototypy implantów kości sklepienia czaszki wykonane w technologiach: SLA, FDM, PolyJet oraz 3DP. Przeprowadzona analiza pozwoliła jednoznacznie stwierdzić, że zastosowane technologie RP można zastosować w procesie uzupełniania ubytków kostnych sklepienia czaszki, ponieważ ich dokładność mieści się w zakresie ± 0,5mm, wystarczającej czaszkowej implantologii.

EN

The paper presents the possibilities of using optical coordinate measuring systems for determining the geometrical precision of cranial implants prototypes made by Rapid Prototyping technology. Section 2 provides the description of the prototypes of cranial bone implants made in SLA, FDM , 3DP and PolyJet technologies. This prototypes served as research models (Fig. 4). The Reverse Engineering process is also presented in Section 2. On the basis of the RE process the acquired data was used to reconstruct the numerical models of skull defects and their supplements (Figs. 1-3). The verification of the geometrical accuracy was based on measurements made with use of an optical scanner of GOM Com-pany - the Atos Triple Scan (Fig. 5). The description of the measurement process is provided in Section 3 (Figs. 6-9). The results are given in Section 4 (Figs. 10-13). After the research , it was found that the RP technologies could be applied to the process of filling individual cranial bone defects. Their accuracy is within ± 0.5 mm which is sufficient in the cranial implants. By matching the implant to the anatomical structures of a particular patient the improved treatment effects are achieved. In addition, the frequent need for repeated operations resulting from poor fit is eliminated. The benefits of an individual approach to specific medical cases, far outweigh the high cost associated with the manufacture of such implants.

Słowa kluczowe

PL

optyczne współrzędnościowe systemy pomiarowe; inżynieria odwrotna; szybkie prototypowanie

EN

optical coordinate measuring systems; reverse engineering; rapid prototyping

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 4
• Strony: 195--198
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kudasik T.

• Politechnika Rzeszowska, Al. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów

autor

Markowska O.

• Politechnika Rzeszowska, Al. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów

autor

Miechowicz S.

• Politechnika Rzeszowska, Al. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów

Bibliografia

• [1] Budzik G., Dziubek T., Markowska O., Tutak M.: Automatyzacja i robotyzacja pomiarów współrzędnościowych. STAL METALE & Nowe Technologie ISSN 1895-6408, s. 34-36, 5-6/2011.
• [2] Budzik G., Miechowicz S., Marciniec A.: Reverse Engineering using for reproducer geometry of rotor of turbocharger, Journal of Kones Powertrain and Transport, vol. 13, no. 4, s. 101-106, 2006.
• [3] Chrzan R., Gardzińska A., Markowska O., Miechowicz S., Urbanik A.: Use of computer tomography and 3DP rapid prototyping technique in cranioplasty planning - analysis of accuracy of bone defect modeling. Medical Science International Sp. z.o.o Polish Journal of Radiology, z. 74(4), s. 43-46, 2010.
• [4] Chrzan R., Kudasik T., Markowska O., Miechowicz S., Urbanik A.: Reverse engineering and rapid prototyping based on CT data in manufacturing of individually adjusted cranioplasty prosthesis and hearing aid device. Springer International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, t.4, z.1, s. 287-288, 2009.
• [5] Grzelka M., Trafarski A.: Metrologiczna analiza dokładności odtworzenia kształtu badanego elementu nieinwazyjną metodą tomografii komputerowej z wykorzystaniem współrzędnościowych pomiarów optycznych. IX Sympozjum „Modelowanie i Pomiary w Medycynie”, s. 183–190, 2009.
• [6] Kudasik T., Markowska O., Markowski T., Miechowicz S.: Wykorzystanie tomografii komputerowej i metody Rapid Prototyping dla potrzeb otolaryngologii. Polska Akademia na Ukarchiwum Odlewnictwa, t. 8, z.1, s. 199-202, 2008.
• [7] Marciniec A., Miechowicz S.: Stereolitography – the choice for medical modeling. Acta of Bioengineering and Biomechanics, vol. 6, no. 1, 2004.