Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №4, 2022 / с. 43-45

Влияние коэффициентов заполнения и экструзии при трехмерной печати на электронные и рентгеновские плотности пластиковых изделий

Е.А. Бушмина, А.А. Булавская, А.А. Григорьева, И.А. Милойчикова, С.Г. Стучебров


Аннотация

Представлены результаты исследования зависимостей характеристик пластиковых образцов, изготовленных методом послойного наплавления, при изменении таких параметров трехмерной печати, как коэффициент заполнения образца пластиком и коэффициент экструзии пластика из печатающего сопла. Результаты показали, что относительная электронная и рентгеновская плотность изготовленных образцов при изменении выбранных параметров печати меняются линейно. Диапазон полученных значений относительной электронной плотности (от 0,843 до 1,079) и рентгеновской плотности (от –160 до 100 HU) исследуемых образцов позволяет создавать объекты с характеристиками, соответствующими известным значениям большинства мягких тканей и органов человека (HU: –100…80; ρe: 0,949…1,052). Полученный результат полезен в разработке метода создания дозиметрических фантомов методом трехмерной печати.


Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Елизавета Алексеевна Бушмина, студент, Отделение ядерно-топливного цикла, Инженерная школа ядерных технологий, инженер, Исследовательская школа физики высокоэнергетических процессов, Национальный исследовательский Томский политехнический университет,
Ангелина Александровна Булавская, канд. физ.-мат. наук, мл. научный сотрудник,
Анна Анатольевна Григорьева, аспирант, инженер-исследователь, Исследовательская школа физики высокоэнергетических процессов, Национальный исследовательский Томский политехнический университет,
Ирина Алексеевна Милойчикова, канд. физ.-мат. наук, доцент, Отделение ядерно-топливного цикла, Инженерная школа ядерных технологий,
Сергей Геннадьевич Стучебров, канд. физ.-мат. наук, доцент, Исследовательская школа физики высокоэнергетических процессов, Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск,

Список литературы

1. Ngo T.D. et al. Additive manufacturing (3D printing): A review of materials, methods, applications and challenges // Composites Part B: Engineering. 2018. Vol. 143. PP. 172-196.
2. Stansbury J.W., Idacavage M.J. 3D printing with polymers: Challenges among expanding options and opportunities // Dental Materials. 2016. Vol. 32. № 1. PP. 54-64.
3. Briggs M. et al. 3D printed facial laser scans for the production of localised radiotherapy treatment masks – A case study // Journal of Visual Communication in Medicine. 2016. Vol. 39. № 3-4. PP. 99-104.
4. Avelino S.R., Silva L.F.O., Miosso C.J. Use of 3D-printers to create intensity-modulated radiotherapy compensator blocks / 2012 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. – IEEE, 2012. PP. 5718-5721.
5. Григорьева А.А. и др. Моделирование процессов взаимодействия медицинских фотонных пучков с тканеэквивалентными материалами для разработки дозиметрических фантомов / Тезисы XXII Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информа- ционным технологиям. Тезисы докладов. – Новосибирск, 2021. С. 11.
6. Crowe S. Personalized phantoms through 3D printing // Radiother. Oncol. 2019. Vol. 133. № S1. P. s362.
7. Laycock S.D. et al. Towards the production of radiotherapy treatment shells on 3D printers using data derived from DICOM CT and MRI: Preclinical feasibility studies // Journal of Radiotherapy in Practice. 2015. Vol. 14. № 1. PP. 92-98.
8. Hofer M. CT teaching manual / In: A Systematic Approach to CT Reading, 4th edition. – Stuttgart: Thieme, 2010.
9. Bulavskaya A. et al. Applicability of Poly (styrene-butadiene- styrene) for Three-Dimensional Printing of Tissue-Equivalent Samples // 3D Printing and Additive Manufacturing. 2021. Published Online: 25 June 2021.
10. Redwood B., Schoffer F., Garret B. The 3D printing handbook: Technologies, design and applications. – 3D Hubs, 2017.
11. Grigorieva A.A. et al. Determination of the test-samples electron density via dual energy computer tomography // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1843. № 1. PP. 012-021.
12. Натуральный PLA пластик Bestfilament для 3D-принтеров 1 кг (1,75 мм) [электронный ресурс] / https://bestfilament.ru/ pla-1-1.75-natural/ (дата обращения: 22.06.22 г.).
13. Original Prusa i3 MK3S MMU2.0 [электронный ресурс] / https://www.prusa3d.com/product/original-prusa-i3-mmu2s- upgrade-kit-for-mk2-5s-mk3s-org/ (дата обращения: 22.06.22 г.).
14. CT scanner Siemens SOMATOM Emotion 6 [электронный ресурс] / https://www.manualslib.com/products/Siemens- Somatom-2952519.html (дата обращения: 22.06.22 г.). 1
5. RadiAnt DICOM Viewer [электронный ресурс] / https:// www.radiantviewer.com/en/ (дата обращения: 22.06.22 г.).
16. Torikoshi M. et al. Electron density measurement with dual- energy x-ray CT using synchrotron radiation // Physics in Medicine & Biology. 2003. Vol. 48. № 5. P. 673.
17. Saito M. Potential of dual-energy subtraction for converting CT numbers to electron density based on a single linear relationship // Medical Physics. 2012. Vol. 39. № 4. PP. 2021-2030.