Automatyzacja procesu projektowania oraz wytwarzania polimerowych modeli struktur anatomicznych żuchwy w konwencji Przemysł 4.0

• Autorzy: Turek Paweł

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2019.7.9

Warianty tytułu

EN

Automating the process of designing and manufacturing polymeric models of anatomical structures of mandible with Industry 4.0 convention

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono przykład zastosowania konwencji Przemysł 4.0 w procesie projektowania oraz wytwarzania polimerowych modeli struktur anatomicznych żuchwy. Zautomatyzowanie procesu na bazie struktury Przemysł 4.0 ma na celu szybkie wsparcie lekarzy i dostarczenie im gotowych narzędzi usprawniających przeprowadzenie zabiegu chirurgicznego. Zintegrowanie w procesie projektowania oraz wytwarzania modeli struktur anatomicznych systemów inżynierii rekonstrukcyjnej (RE), systemów wspomaganych komputerowo (CAD) i przyrostowych metod wytwarzania (RP) pozwala nie tylko na skrócenie czasu przygotowania gotowego szablonu chirurgicznego, ale także na zwiększenie dokładności jego wykonania. Badania wykonane na bazie udostępnionych przez Kliniczny Szpital Wojewódzki Nr 1 im. F. Chopina w Rzeszowie danych pomiarowych w obrębie obszaru żuchwy 14 pacjentów potwierdziły korzyści wynikające z zastosowania koncepcji Przemysł 4.0 w procesie wykonania modeli struktur anatomicznych.

EN

An example of the application of the Industry 4.0 concept in the process of designing and producing polymeric models of mandible anatomical structures has been presented here. Automating the process of making surgical templates based on the Industry 4.0 structure is aimed at quickly providing physicians with ready-made tools to improve the performance of surgical procedures. Integrating the reconstruction engineering (RE), computer aided design (CAD) and incremental rapid prototyping methods (RP) in the process of designing and manufacturing anatomical models may not only shorten the preparation time of surgical template, but also increase the accuracy of its production. On the basis of the data provided by the F. Chopin Regional Hospital No. 1 in Rzeszow, 14 patients with mandible injuries were examined. The obtained methodology has confirmed that the application of the Industry 4.0 concept in the process of making models of anatomical structures can bring many benefits.

Słowa kluczowe

PL

Przemysł 4.0; żuchwa; wytwarzanie przyrostowe; materiały polimerowe; dokładność geometryczna

EN

Industry 4.0; mandible; additive manufacturing; polymer materials; geometrical accuracy

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 64, Nr 7-8
• Strony: 522--529
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Turek Paweł

• Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, Aleja Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów

Bibliografia

• [1] Rokicki P., Budzik G., Kubiak K. i in.: Aircraft Engineering and Aerospace Technology: An International Journal 2014, 86, 323. https://doi.org/10.1108/AEAT-10-2012-0192
• [2] Tutak J.S.: Journal of Vibroengineering 2016, 18, 4069. http://dx.doi.org/10.21595/jve.2016.16812
• [3] Tutak J.S., Kołodziej W.: Tehnicki Vjesnik-Technical Gazette 2018, 25, 451. http://dx.doi.org/10.17559/TV-20161122144832
• [4] Dziubek T., Oleksy M.: Polimery 2017, 62, 44. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2017.044
• [5] Dziubek T.: Polimery 2018, 63, 49. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2018.1.8
• [6] Cader M., Oliwa R., Markowska O., Budzik G.: Polimery 2017, 62, 27. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2017.027
• [7] Rokicki P., Budzik G., Kubiak K. i in.: Aircraft Engineering and Aerospace Technology: An International Journal 2016, 88, 374. http://dx.doi.org/10.1108/AEAT-01-2015-0018
• [8] Habrat W., Zak M., Królczyk J.B., Turek P.: Advances in Manufacturing 2018, January, 765. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-68619-6_74
• [9] Urbanic R.J., Elmaraghy W.H., Elmaraghy H.A.: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2008, 37, 1146. http://dx.doi.org/10.1007/s00170-007-1062-4
• [10] Baggi E.: Advances in Engineering Software 2009, 40, 407. http://dx.doi.org/10.1016/j.advengsoft.2008.07.003
• [11] Gibson I., Kvan T., Ming L.W.: Rapid Prototyping Journal 2002, 8, 91. https://doi.org/10.1108/13552540210420961
• [12] Budzik G., Burek J., Bazan A., Turek P.: Strojniški Vestnik: Journal of Mechanical Engineering 2016, 62, 11. http://dx.doi.org/10.5545/sv-jme.2015.2699
• [13] Budzik G., Turek P.: Australasian Physical & Engineering Sciences in Medicine 2018, 41, 687. http://dx.doi.org/10.1007/s13246-018-0664-5
• [14] Ciocca L., Mazzoni S., Fantini M. i in.: Medical & Biological Engineering & Computing 2012, 50, 743. http://dx.doi.org/10.1007/s11517-012-0898-4
• [15] Oleksy M., Budzik G., Stanocka-Zajdel A. i in.: Polimery 2018, 63, 531. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2018.7.7
• [16] Ford J.M., Decker S.J.: Journal of Forensic Radiology and Imaging 2016, 4, 43. http://dx.doi.org/10.1016/j.jofri.2015.10.004
• [17] Budzik G., Turek P., Traciak J.: Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine 2017, 231, 197. https://doi.org/10.1177/0954411916688717
• [18] Newman T.S., Yi H.: Computers and Graphics 2006, 30, 854. http://dx.doi.org/10.1016/j.cag.2006.07.021

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).