WO2020043228A1 - Breast prosthesis and method for the manufacture thereof - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a soft-elastic breast prosthesis that corresponds to the preoperative natural breast shape, size and strength of the wearer, adapted to the post-operative scar tissue facing the body
- breast prostheses are developed for women whose breasts had to be amputated on one or both sides due to breast cancer by a mastectomy or lumpectomy, in whole or in part.
- the natural implementation of postoperative breast prosthesis has a decisive influence on self-confidence
- breast prostheses are therefore preferably also designed as lightweight prostheses.
- Various hollow or air-filled lightweight prostheses are known in the prior art, for example produced by completely filling a prosthesis shape with silicone rubber vulcanizing at room temperature. The uncured
- Silicone rubber is pressed out of the molded part, resulting in a hollow prosthesis. This method leads to considerable cost-intensive material waste.
- the middle pocket is defined with an opening, so that there is a pocket with an opening between the first chamber and the third chamber.
- the opening and the pocket allow the user to stuff a material into the pocket through the opening.
- the silicone gel must be cured until it has a firmness and feel that maintains the shape of a natural breast with regular use.
- the essential requirements for the prosthesis are its natural size, shape and coloring, its weight mass corresponding to the contralateral breast, its natural vibration behavior and the structure, the air balance and the adaptation to the postoperative scar tissue to match the preoperative condition as individually as possible.
- breast prosthesis and / or soft-elastic object and / or soft-elastic component and / or soft-elastic solid also include other terms commonly used in language such as prosthesis, partial prosthesis or epithesis, since there are no uniformly defined terms due to the overlap of medical and technical terms.
- the invention relates to a removable, asymmetrically manufactured breast prosthesis produced in a 3D printing process, comprising an individually the shape, size, weight, vibration behavior and strength of the
- Pre-operative female breast corresponding body made of one or more soft-elastic plastic layer (s), which on the skin-facing side of the prosthesis shows the post-operative sensitive scar tissue soft-elastic layer (s) with individually adapted shape and / or properties.
- the soft-elastic layers consist of elastomers, preferably one and / or more crosslinking silicones and / or
- Polyurethanes and / or hydrogels characterized in that they are produced in the 3D printing process.
- the shape and size of the breast prosthesis or partial prosthesis are reflected in the preoperative natural shape and size of the breast that they from the processed data of the preoperative and postoperative imaging methods, such as. B. mammography, sonography, CT, MRI, PET, and / or scanning, are produced in the 3D printing process.
- the weight of the 3D-printed breast prosthesis corresponds to the surgically removed breast tissue and / or that of the contralateral breast and / or preferably the weight prescribed by the treating physician.
- the weight of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis can be determined by differences in the density of the 3D-printed elastomers and / or by 3D printing of one or more inner cavities by specifying the wall thickness or inner and outer wall lines definable volumes can be designed variably.
- the stability of the cavities can be made variable by means of 3D-printed inner structures, preferably in the form of a honeycomb, whereby the external strength and feel can also be made variable.
- the vibration behavior of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis can be determined by the viscosity of the 3D-printed elastomers.
- the strength and feel of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis can be determined by the Shore hardness of the 3D-printed elastomers.
- the 3D-printed elastomers for producing the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis can be colored by adding pigment.
- porous structures of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis to optimize the skin physiology of the postoperative scar tissue such as.
- B. Air circulation, heat storage and air exchange between the breast prosthesis and body surface can be integrated into the 3D printing process.
- These porous structures also offer space for e.g. B. latent heat storage materials such as PCM material and / or antimicrobial material, furthermore other materials that can have a skin-caring, temperature-balancing and / or medicinal effect.
- the skin-facing side of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis for adaptation to the postoperative sensitive scar tissue and / or to the uneven tissue after a partial amputation by 3D-printed elastomers can have thixotropic properties.
- the skin-facing side of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis for air circulation, heat storage and for air exchange between the breast prosthesis and body surface of the postoperative sensitive scar tissue and / or the uneven tissue after a partial amputation by 3D-printed three-dimensional channels, webs and / or have nubs made of elastomers.
- the skin-facing side of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis for air circulation, heat storage and for air exchange between the breast prosthesis and the body surface of the postoperative sensitive scar tissue and / or the uneven tissue after a partial amputation have a 3D-printed concave back.
- the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis achieved by changing z. B. in density, viscosity, porosity, Shore hardness, color and structural viscosity during 3D printing a variability corresponding to the natural breast, so that for example the nipple and areola can be 3D printed darker and "harder” than that
- the invention also relates to a method for producing the
- a 3D printer is a machine for the production of three-dimensional workpieces, which are computer-controlled built up in layers from one or more liquid, plastic or powdery materials according to predetermined dimensions and shapes.
- the printer is controlled using a computer program which
- Volume data processed that is available in digital form from scanners or medical imaging processes and can be processed further.
- Data from medical imaging processes can be used to additively produce individual prostheses, partial prostheses or epitheses using 3D printers.
- 3D printing In the production of workpieces by means of 3D printing, there is generally no need for complex work, such as, for example, in formative manufacturing processes such as casting Manufacture of molds, fittings and changing shapes. Compared to subtractive manufacturing processes such as milling or turning, 3D printing has the advantage that there is no material loss. Furthermore, it is relatively easy to manufacture workpieces that can be created due to the complex geometry such. B. with undercuts or integrated cooling channels can not be made with the conventional manufacturing processes. Most of the time, the process is also cheaper and more energy-efficient because the material is built up only once and in exactly the required size and mass.
- Typical materials for 3D printing are metals, synthetic resins and plastics, e.g. B.
- silicones, polyurethanes and hydrogels can be 3D-printed.
- a method for the additive production of a three-dimensional object, preferably from silicones, is known from WO2015059502.
- this manufacturing method of additive manufacturing according to the invention a 3D printing method, a three-dimensional soft-elastic object, according to the invention a breast prosthesis, directly from digital computer files, according to the invention DICOM files of the preoperative and postoperative imaging methods, such as, for. B. mammography, sonography, CT, MRI, PET, and / or scanning, after conversion to printable STL files, 3D printing in one operation from one and / or more cross-linked silicones and / or polyurethanes and / or hydrogels.
- a method for manufacturing a breast prosthesis comprises the following steps:
- This method relates to the 3D production in the bathroom as such that in one
- Base material made of silicone gel with a dispenser of liquid crosslinker in the form of a suitable catalyst is applied.
- the silicone gel can be cross-linked or actively cross-linked.
- the catalyst can cause controlled vulcanization of the silicone gel, which causes the liquid to harden
- Base material accelerates when the catalyst comes into contact.
- active crosslinking it is meant that the gel solidifies at a certain rate due to the formation of additional crosslinks.
- the method may include the step of varying the crosslinker while the breast prosthesis is being created to change a property thereof. Possible variations in the visual or physical properties are given above.
- the method comprises the following steps:
- the second fluid component may be a conventional liquid catalyst that is suitable for an RTV liquid silicone rubber. Such a catalyst accelerates the crosslinking process, which leads to faster solidification.
- a suitable catalyst can be a platinum or rhodium catalyst.
- the second fluid material can act or react with the first fluid material to achieve a different characteristic, such as e.g. B. hardness, flexibility, elasticity, durability, toughness, feel and the like.
- the second fluid material can add a property to the first fluid material, in particular a visual property such as color, color gradient or reflectivity (matt, naturally glossy, etc.).
- the first fluid material can be a base material and the second fluid material can be a crosslinker.
- the first fluid material e.g. a polymeric material, such as a silicone gel
- the second fluid material can be a crosslinker, such as a
- Catalyst which can bring about a controlled vulcanization of the first fluid material, which accelerates hardening of the fluid base material upon contact of the crosslinking agent / catalyst.
- crosslinking agent in this specification includes any substance which can act or react with a liquid base substance to form a soft-elastic solid.
- crosslinker is the so-called "hardener / hardening agent" of a two-part liquid material, for example an epoxy resin.
- a liquid catalyst to solidify a gel, especially a silicone gel.
- Base material and “hardener / hardening agent” are interchangeable, it being generally irrelevant which substance is added to the other in order to achieve the solidification.
- a fluid base material comprises a homogeneous mixture of several reactive fluid materials, each of the fluid materials in the mixture being stable or solidifying at a relatively slow rate and for reacting with a respective cross-linker that is in this bath is dispersed, is suitable to trigger or accelerate the solidification process.
- the liquid base material e.g. a polymer material such as the silicone gel can be cross-linked or actively cross-linked.
- the catalyst can bring about a controlled vulcanization of the base material, which accelerates hardening of the liquid base material when the catalyst comes into contact.
- the finished breast prosthesis may typically have a variation in visual and / or physical properties to address this To adapt the intended use.
- a variety of colors can be used.
- the finished breast prosthesis can, for example, have hard and soft areas or only have flexibility and / or elasticity at desired locations.
- the methods may include the step of delivering various hardening agents to obtain different properties of the breast prosthesis.
- various hardening agents for example, a variety of reservoirs can be provided with different hardening agents, the reservoirs in turn being digitally selected to allow the properties of the breast prosthesis to be changed during its manufacture.
- a component of uniform quality can have several colors, each color being imparted by a suitable hardener.
- Hardening agents can be colored to impart color directly to a base material.
- a component can have hard and soft areas defined by hardening agents supplied from respective reservoirs.
- a hardening agent can impart both visible and physical properties to the base material.
- the methods and 3D printing devices of the invention enable the manufacture of a single component or multiple components in silicone elastomers of multiple hardness and qualities without the need for the use of molding or casting techniques.
- different types of silicones can be used in the same additive building process by means of the invention.
- the methods and the 3D printing manufacturing devices allow the manufacturing of components by catalytic curing of platinum silicone in a controlled manner.
- first and second fluid components are of a single type and the quality of the finished component is determined by varying the properties of one or the other of these components.
- one of the first and second fluid components may comprise a combined fluid that can react with different fluids of the other of the first and second fluid components.
- two fluid reactions that are independently stable and thus generally incompatible, for example a silicone / catalyst reaction and a two component epoxy reaction that includes a base and a hardener.
- a silicone / catalyst reaction and a two component epoxy reaction that includes a base and a hardener.
- a two component epoxy reaction that includes a base and a hardener.
- Components e.g. silicone and epoxy base
- a first fluid component e.g. silicone and epoxy base
- one or the other component causes the combined components to solidify, which are arranged in such a way that they are mixed homogeneously.
- the sequential addition of the other components can be used to achieve significantly different physical properties in the finished component.
- This aspect of the invention is not limited to two types of reaction liquids, but could include three or more such liquids, as long as one component associated with each reaction is compatible and stable in a mixture and the other component only reacts with its partner component.
- a material that has properties of one or more of color, gradient, latent heat, odor, and
- Such materials can be in solid or liquid form, for example as a fine powder or as a solution.
- a bank of additives which consists of a plurality of individual reservoirs of substances.
- the appropriate additive is selected and delivered to the dispensing nozzle according to the instructions contained in the digital record.
- Such additives can be added to various types of catalysts or hardeners to achieve the desired properties of the component.
- the method of the invention can be used to add material to a substrate disposed in the bath, such as to form a solid RTV silicone material around a preform around another material.
- a silicone material could be added to the prosthesis or a rigid implant for a human body or an electrical component.
- FIG. 2 shows a perspective view of a breast prosthesis according to the invention
- Figure 1 denotes the preoperative (3) and postoperative (4) imaging procedures carried out according to the current state of medical diagnostics, which preoperatively reflect the natural breast size and shape of the wearer (1) and
- the data is saved in the patient's medical record in DICOM data format and is available to the patient at any time.
- the named DICOM files can be made available in an STL interface by data processing (5) in STL format for production by means of 3D printing (6) in one operation.
- This is e.g. B. possible with free (open source) software.
- the breast prosthesis, partial prosthesis and / or epithesis (7) is available as an exact replica of the preoperative breast of the patient in shape and size.
- FIG. 2 shows an example of an embodiment of a 3D-printed soft-elastic breast prosthesis (1) with a nipple (Mamille, 2) made from an inventive printed less soft-elastic silicone than the areola surrounding it (Areola, 3) and the breast body (4), which in terms of feel, shape, size and color according to the invention correspond to the natural preoperative breast of the patient, the breast body in its horizontal and / or vertical course in its elasticity can be printed continuously or increasingly, depending on the feel and the
- Weight adjustment, the chest (4) inside the inside (7) during the 3D printing process can be printed hollow, with lighter silicone and / or partially solid and / or with a structure corresponding to the prior art, e.g. B. honeycomb structure (6) can be printed, which also serves the task of adequate ventilation of the postoperative scar tissue.
- the rear side (5) can also be printed not only from adhesive silicone for adherence and adaptation to the shape of the sensitive postoperative scar tissue, but also from a mixture with porous silicone for ventilation.
- the delimited lines are used only for anatomical representation, the production by the 3D printing process according to the invention proceeds seamlessly in one operation according to the postoperative breast shape of the patient.
- FIG 3 shows schematically a method and an apparatus for producing a breast prosthesis by means of 3D printing comprising a bath (1) filled with a first fluid, for example a silicone oil (2), which a crosslinker (3) and z. B. a thickener is added.
- a first fluid for example a silicone oil (2), which a crosslinker (3) and z. B. a thickener is added.
- This is a syringe (4) with a second fluid component (5) z. B. a platinum catalyst is added.
- This construction is provided with a pressure system (6), connected to a pneumatic control (7) and a compressor (8).
- a nozzle (10) is connected to the valve (9). The system is pressurized, whereby the catalyst (5) is pressed precisely into the bath via the valve (9) and the nozzle (10).
- a computer (12) with an STL interface FIGS.
- 1, 5) contains the digital recording of the pre- and postoperative DICOM files in order to control the respective position (13) of the nozzle (10) and the printing system (6).
- the nozzle (10) is moved in the bath (1) and the fluid components (2, 3, 5,) react to a soft-elastic solid (1 1) to produce a 3D part (14).
- the nozzle arrangement is raised (15) and the soft-elastically hardened prosthesis (14) is removed from the bath.
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Abstract
The aim of the invention is to permit additive manufacture of individual breast prostheses in an anatomically correct manner and in one work cycle without loss of material. Imaging procedures performed pre-operatively (3) and post-operatively (4) for medical diagnostic purposes reproduce the pre-operative natural breast anatomy (1) and the post-operative scar tissue after (partial) mastectomy (2). The DICOM data format is made available by data processing (5) in the STL format for the production by means of 3D printing (6). By means of the 3D printing (6), the prosthesis (7) is available as an exact simulation of the pre-operative breast of the patient. From the processed data of the pre-operative and post-operative diagnostic imaging procedures, (partial) breast prostheses composed of soft flexible plastic layers and corresponding individually to the pre-operative natural breast anatomy of the patient are manufactured in one work cycle by 3D printing.
Description
Brustprothese und Verfahren zu deren Herstellung Breast prosthesis and process for its manufacture
Beschreibung description
[0001] Die Erfindung betrifft eine weich-elastische Brustprothese, die der präoperativen natürlichen Brustform, -große und Festigkeit der Trägerin entspricht, angepasst an das dem Körper zugewandte postoperative Narbengewebe The invention relates to a soft-elastic breast prosthesis that corresponds to the preoperative natural breast shape, size and strength of the wearer, adapted to the post-operative scar tissue facing the body
und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Brustprothese mittels 3D-Druck durch die Verarbeitung der dem medizinischen Standard entsprechenden präoperativen und postoperativen Bildgebungsverfahren vorliegenden Daten der Brustkrebspatientin. and a method for producing such a breast prosthesis by means of 3D printing by processing the data of the breast cancer patient available according to the preoperative and postoperative imaging methods corresponding to the medical standard.
[0002] Brustprothesen werden für Frauen entwickelt, deren Brust ein- oder beidseitig auf Grund eines Mammakarzinoms durch eine Mastektomie bzw. Lumpektomie ganz oder teilweise amputiert werden musste. Die natürliche Ausführung der postoperativen brustprothetischen Versorgung beeinflusst entscheidend das Selbstvertrauen, das Breast prostheses are developed for women whose breasts had to be amputated on one or both sides due to breast cancer by a mastectomy or lumpectomy, in whole or in part. The natural implementation of postoperative breast prosthesis has a decisive influence on self-confidence
Körpergefühl, die Weiblichkeit und das psychosoziale Wohlbefinden der Patientin, daher werden hohe Anforderungen an die Brustprothetik hinsichtlich optischem Erscheinungsbild und natürlicher Haptik gestellt, ebenso an Tragekomfort mit geringem beziehungsweise mit der natürlichen Brust vergleichbarem Gewicht und Kompatibilität mit dem empfindlichen postoperativen Narbengewebe. Body feeling, femininity and the psychosocial well-being of the patient, therefore high demands are placed on the breast prosthesis in terms of visual appearance and natural feel, as well as comfort with low weight or comparable weight to the natural breast and compatibility with the sensitive postoperative scar tissue.
[0003] Um diese Anforderungen zu erfüllen, werden an die Herstellung derartiger Prothesen hohe Ansprüche gestellt und folglich sind aus dem Stand der Technik viele verschiedene Brustprothesen bekannt. To meet these requirements, high demands are made on the manufacture of such prostheses and, consequently, many different breast prostheses are known from the prior art.
[0004] Stand der Technik sind elastisch verformbare meist symmetrische, beidseitig verwendbare Brustprothesen aus im Wesentlichen in Kunststofffolie eingeschweißte, der Brustform nachgebildete schalenförmige Körper aus einer additionsvernetzten State of the art are elastically deformable mostly symmetrical breast prostheses that can be used on both sides and are essentially welded into plastic film and modeled in the shape of a shell from an addition-crosslinked breast shape
Zweikomponenten-Silikonkautschukmasse. Two-component silicone rubber compound.
[0005] Diese sogenannten Vollprothesen haben ein verhältnismäßig zu hohes Gewicht, um einen durch die Amputation benötigten Gewichtsausgleich zur Verhinderung von These so-called full prostheses have a relatively high weight in order to prevent a weight balance required by the amputation
Haltungsschäden angemessen zu kompensieren. Weiterhin schränken die Prothesen den Tragekomfort stark ein und führen zu Nacken-, Schulter- und Rückenschmerzen. Daher werden Brustprothesen bevorzugt auch als Leichtprothesen ausgebildet.
[0006] Im Stand der Technik sind verschiedene hohle oder luftgefüllte Leichtprothesen bekannt, beispielhaft hergestellt durch das vollständige Füllen einer Prothesenform mit bei Raumtemperatur vulkanisierendem Silikonkautschuk. Der nicht ausgehärtete Appropriate compensation for postural damage. Furthermore, the prostheses severely limit comfort and lead to neck, shoulder and back pain. Breast prostheses are therefore preferably also designed as lightweight prostheses. Various hollow or air-filled lightweight prostheses are known in the prior art, for example produced by completely filling a prosthesis shape with silicone rubber vulcanizing at room temperature. The uncured
Silikonkautschuk wird aus dem geformten Teil gedrückt, was zu einer hohlen Prothese führt. Diese Methode führt zu erheblichen kostenintensiven Materialabfällen. Silicone rubber is pressed out of the molded part, resulting in a hollow prosthesis. This method leads to considerable cost-intensive material waste.
[0007] Andere Arten von Brustprothesen verwenden mit Luft befüllbare Folienbeutel, oft mit der Absicht, eine Regulierung der Passform durch den Träger zu ermöglichen, nicht notwendigerweise eine Gewichtsreduktion. Die Herstellung solcher Produkte ist hinsichtlich der Platzierung der Luftblase(n) komplex. Da das Luftblasenfüllvolumen angepasst werden soll, gibt es harte Öffnungen entlang der Blase(n), um eine Handpumpe anzubringen und die gewünschte Luftmenge aufzufüllen. Eine harte Öffnung oder Düse kann den Tragekomfort erheblich einschränken, besonders bei Berührung mit dem empfindlichen postoperativen Narbengewebe. Zusätzlich begrenzt die Anordnung der Öffnungen oder Düsen jede Art zusätzlicher Strukturen auf der Rückseite der Prothese, wie sie für den Luftausgleich der postoperativen Gewebeoberfläche benötigt werden. [0007] Other types of breast prostheses do not necessarily use weight-reducing plastic bags, often with the intent of allowing the fit to be regulated by the wearer. The manufacture of such products is complex with regard to the placement of the air bubble (s). Since the air bubble filling volume needs to be adjusted, there are hard openings along the bladder (s) to attach a hand pump and to fill the desired amount of air. A hard opening or nozzle can significantly reduce comfort, especially when touching the sensitive post-operative scar tissue. In addition, the arrangement of the openings or nozzles limits any type of additional structures on the back of the prosthesis, as are required for the air balance of the postoperative tissue surface.
[0008] In einer weiteren Ausführungsform ist die mittlere Tasche mit einer Öffnung definiert, so dass sich zwischen der ersten Kammer und der dritten Kammer eine Tasche mit einer Öffnung ergibt. Die Öffnung und die Tasche ermöglichen es dem Benutzer, ein Material durch die Öffnung in die Tasche zu stopfen. In a further embodiment, the middle pocket is defined with an opening, so that there is a pocket with an opening between the first chamber and the third chamber. The opening and the pocket allow the user to stuff a material into the pocket through the opening.
[0009] Die Herstellungsverfahren dieser Mehrkammer-Brustprothesen sind hinsichtlich der unterschiedlichen Zeiten für die Vulkanisierung der elastischen Materialien und der The manufacturing methods of these multi-chamber breast prostheses are in terms of the different times for the vulcanization of the elastic materials and the
Verwendung unterschiedlicher Formen sehr komplex, zeit- und kostenintensiv. Use of different forms very complex, time and cost intensive.
[0010] Das Silikongel muss gehärtet werden, bis es eine Festigkeit und Haptik hat, die die Form einer natürlichen Brust bei regelmäßiger Anwendung beibehält. Die essenziellen Anforderungen an die Prothese sind ihre natürliche Größe, Form und Farbgebung, ihre der kontralateralen Brust entsprechenden Gewichtsmasse, ihr natürliches Schwingungsverhalten und die Struktur, der Luftausgleich und die Anpassung an das postoperative Narbengewebe möglichst individuell dem präoperativen Zustand anzugleichen. The silicone gel must be cured until it has a firmness and feel that maintains the shape of a natural breast with regular use. The essential requirements for the prosthesis are its natural size, shape and coloring, its weight mass corresponding to the contralateral breast, its natural vibration behavior and the structure, the air balance and the adaptation to the postoperative scar tissue to match the preoperative condition as individually as possible.
[0011] Daher besteht Bedarf an einer Brustprothese, die diese Anforderungen erfüllt. [0011] There is therefore a need for a breast prosthesis that meets these requirements.
[0012] Wenn im Weiteren der Begriff Brustprothese und/oder weich-elastisches Objekt
und/oder weich-elastische Komponente und/oder weich-elastischer Feststoff benutzt wird, so umfassen diese auch andere im Sprachgebrauch übliche Bezeichnungen wie Prothese, Teilprothese oder Epithese synonym, da keine einheitlich definierten Begriffe bedingt durch die Überschneidungen der medizinischen und technischen Fachausdrücke existieren. If further the term breast prosthesis and / or soft-elastic object and / or soft-elastic component and / or soft-elastic solid is used, these also include other terms commonly used in language such as prosthesis, partial prosthesis or epithesis, since there are no uniformly defined terms due to the overlap of medical and technical terms.
[0013] Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung eine in einem 3D-Druck- Verfahren hergestellte, abnehmbare, asymmetrisch gefertigte Brustprothese, umfassend einen individuell der Form, Größe, Gewicht, Schwingungsverhalten und Festigkeit der Against this background, the invention relates to a removable, asymmetrically manufactured breast prosthesis produced in a 3D printing process, comprising an individually the shape, size, weight, vibration behavior and strength of the
präoperativen weiblichen Brust entsprechendem Körper aus einer oder mehreren weich- elastischen Kunststoffschicht(en), die auf der hautzugewandten Seite der Prothese dem postoperativen sensiblen Narbengewebe weich-elastische Schicht(en) mit individuell angepasster Form und/oder Eigenschaften aufweist. Pre-operative female breast corresponding body made of one or more soft-elastic plastic layer (s), which on the skin-facing side of the prosthesis shows the post-operative sensitive scar tissue soft-elastic layer (s) with individually adapted shape and / or properties.
[0014] Erfindungsgemäß bestehen die weich-elastischen Schichten aus Elastomeren, vorzugsweise aus einem und/oder mehreren vernetzenden Silikonen und/oder According to the invention, the soft-elastic layers consist of elastomers, preferably one and / or more crosslinking silicones and / or
Polyurethanen und/oder Hydrogelen, gekennzeichnet dadurch, dass sie im 3D-Druck- Verfahren hergestellt sind. Polyurethanes and / or hydrogels, characterized in that they are produced in the 3D printing process.
[0015] Erfindungsgemäß werden Form und Größe der Brustprothese bzw. Teilprothese dadurch der präoperativen natürlichen Form und Größe der Brust widergegeben, dass sie aus den verarbeiteten Daten der prä- und postoperativen Bildgebungsverfahren, wie z. B. Mammographie, Sonographie, CT, MRT, PET, und/oder Scannen, im 3D-Druck-Verfahren hergestellt werden. According to the shape and size of the breast prosthesis or partial prosthesis are reflected in the preoperative natural shape and size of the breast that they from the processed data of the preoperative and postoperative imaging methods, such as. B. mammography, sonography, CT, MRI, PET, and / or scanning, are produced in the 3D printing process.
[0016] Erfindungsgemäß entspricht das Gewicht der 3D-gedruckten Brustprothese dem operativ entfernten Brustgewebe und/oder dem der kontralateralen Brust und/oder vorzugsweise dem durch die behandelnde Ärzte verordneten Gewicht. According to the invention, the weight of the 3D-printed breast prosthesis corresponds to the surgically removed breast tissue and / or that of the contralateral breast and / or preferably the weight prescribed by the treating physician.
[0017] Erfindungsgemäß kann das Gewicht der Brustprothese und/oder einzelner Schichten der Brustprothese durch Unterschiede in der Dichte der 3D-gedruckten Elastomere und/oder durch 3D-Drucken von einem oder mehreren inneren Hohlräumen mit durch Angabe der Wandstärke bzw. inneren und äußeren Wandlinien definierbaren Volumina variabel gestaltet werden. Die Stabilität der Hohlräume kann hierbei durch 3D-gedruckte innere Strukturen vorzugsweise in Wabenform variabel gestaltet werden, womit die äußere Festigkeit und Haptik dadurch ebenfalls variabel gestaltet werden können.
[0018] Erfindungsgemäß kann das Schwingungsverhalten der Brustprothese und/oder einzelner Schichten der Brustprothese durch die Viskosität der 3D-gedruckten Elastomere bestimmt werden. According to the invention, the weight of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis can be determined by differences in the density of the 3D-printed elastomers and / or by 3D printing of one or more inner cavities by specifying the wall thickness or inner and outer wall lines definable volumes can be designed variably. The stability of the cavities can be made variable by means of 3D-printed inner structures, preferably in the form of a honeycomb, whereby the external strength and feel can also be made variable. According to the invention, the vibration behavior of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis can be determined by the viscosity of the 3D-printed elastomers.
[0019] Erfindungsgemäß können Festigkeit und Haptik der Brustprothese und/oder einzelner Schichten der Brustprothese durch die Shore-Härte der 3D-gedruckten Elastomere bestimmt werden. According to the invention, the strength and feel of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis can be determined by the Shore hardness of the 3D-printed elastomers.
[0020] Erfindungsgemäß können die 3D-gedruckten Elastomere zur Herstellung der Brust- prothese und/oder einzelner Schichten der Brustprothese durch Pigmentzugabe eingefärbt werden. According to the invention, the 3D-printed elastomers for producing the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis can be colored by adding pigment.
[0021] Erfindungsgemäß können poröse Strukturen der Brustprothese und/oder einzelner Schichten der Brustprothese zur Optimierung der Hautphysiologie des postoperativen Narbengewebes wie z. B. Luftzirkulation, Wärmespeicherung und Luftaustausch zwischen Brustprothese und Körperoberfläche in den 3D-Druckvorgang integriert werden. Diese porösen Strukturen bieten auch Platz, um z. B. Latentwärmespeicher-Materialien wie PCM- Material und/oder antimikrobielles Material einzulagern, darüber hinaus weitere Materialien, die insbesondere hautpflegend, temperaturausgleichend und/oder medizinisch wirken können. According to the invention, porous structures of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis to optimize the skin physiology of the postoperative scar tissue such as. B. Air circulation, heat storage and air exchange between the breast prosthesis and body surface can be integrated into the 3D printing process. These porous structures also offer space for e.g. B. latent heat storage materials such as PCM material and / or antimicrobial material, furthermore other materials that can have a skin-caring, temperature-balancing and / or medicinal effect.
[0022] Erfindungsgemäß können die auf der hautzugewandten Seite der Brustprothese und/oder einzelne Schichten der Brustprothese zur Anpassung an das postoperative sensible Narbengewebe und/oder an das unebene Gewebe nach einer Teilamputation durch 3D-gedruckten Elastomere thixotrope Eigenschaften aufweisen. According to the invention on the skin-facing side of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis for adaptation to the postoperative sensitive scar tissue and / or to the uneven tissue after a partial amputation by 3D-printed elastomers can have thixotropic properties.
[0023] Erfindungsgemäß können die auf der hautzugewandten Seite der Brustprothese und/oder einzelne Schichten der Brustprothese zur Anpassung an das postoperative sensible Narbengewebe und/oder an das unebene Gewebe nach einer Teilamputation durch 3D-gedruckten Elastomere Hafteigenschaften aufweisen. According to the invention on the skin-facing side of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis to adapt to the postoperative sensitive scar tissue and / or to the uneven tissue after a partial amputation by 3D-printed elastomers have adhesive properties.
[0024] Erfindungsgemäß kann die hautzugewandte Seite der Brustprothese und/oder einzelne Schichten der Brustprothese zur Luftzirkulation, Wärmespeicherung und zum Luftaustausch zwischen Brustprothese und Körperoberfläche des postoperative sensiblen Narbengewebes und/oder des unebenen Gewebes nach einer Teilamputation durch 3D- gedruckte dreidimensionale Kanäle, Stege und/oder Noppen aus Elastomeren aufweisen.
[0025] Erfindungsgemäß kann die hautzugewandte Seite der Brustprothese und/oder einzelne Schichten der Brustprothese zur Luftzirkulation, Wärmespeicherung und zum Luftaustausch zwischen Brustprothese und Körperoberfläche des postoperative sensiblen Narbengewebes und/oder des unebenen Gewebes nach einer Teilamputation eine 3D- gedruckte konkave Rückseite aufweisen. According to the invention, the skin-facing side of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis for air circulation, heat storage and for air exchange between the breast prosthesis and body surface of the postoperative sensitive scar tissue and / or the uneven tissue after a partial amputation by 3D-printed three-dimensional channels, webs and / or have nubs made of elastomers. According to the invention, the skin-facing side of the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis for air circulation, heat storage and for air exchange between the breast prosthesis and the body surface of the postoperative sensitive scar tissue and / or the uneven tissue after a partial amputation have a 3D-printed concave back.
[0026] Erfindungsgemäß erreicht die Brustprothese und/oder einzelne Schichten der Brustprothese durch Veränderung z. B. in der Dichte, Viskosität, Porosität, Shore-Härte, Färbung und Strukturviskosität während des 3D-Druckens eine der natürlichen Brust entsprechende Variabilität, so dass beispielhaft die Brustwarze und der Warzenhof dunkler und "härter“ 3D-gedruckt werden kann als das darauf folgende 3D-gedruckte Brustvolumen mit hautfarben hellerer Brusthaut und weicherer Haptik, darauf folgend die zum Körper hin 3D-gedruckte wenige zehntel Millimeter dicke der natürlichen Körperhaut aufliegende Elastomerhaut, die gleichzeitig wegoperiertes Gewebe im Achselbereich und am oberen Brustansatz ausgleichend 3D-gedruckt werden kann. According to the breast prosthesis and / or individual layers of the breast prosthesis achieved by changing z. B. in density, viscosity, porosity, Shore hardness, color and structural viscosity during 3D printing a variability corresponding to the natural breast, so that for example the nipple and areola can be 3D printed darker and "harder" than that The following 3D-printed breast volume with skin-colored, lighter breast skin and a softer feel, followed by the elastomer skin, which is 3D-printed to the body and is a few tenths of a millimeter thick and rests on the natural skin of the body.
[0027] Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung der The invention also relates to a method for producing the
erfindungsgemäßen Brustprothese. breast prosthesis according to the invention.
[0028] Die Herstellung von Werkstücken, insbesondere von Prototypen beziehungsweise individuellen Werkstücken, erfolgt in zunehmender Weise mittels sogenannter 3D-Drucker, bei denen die herzustellenden Werkstücke schichtweise aufgebaut werden. The production of workpieces, in particular prototypes or individual workpieces, is increasingly carried out by means of so-called 3D printers, in which the workpieces to be produced are built up in layers.
[0029] Ein 3D-Drucker ist eine Maschine zur Fertigung dreidimensionaler Werkstücke, die computergesteuert schichtweise aus einem oder mehreren flüssigen, plastischen oder pulverförmigen Materialien nach vorgegebenen Maßen und Formen aufgebaut werden. Dabei wird der Drucker anhand eines Computerprogramms gesteuert, welches A 3D printer is a machine for the production of three-dimensional workpieces, which are computer-controlled built up in layers from one or more liquid, plastic or powdery materials according to predetermined dimensions and shapes. The printer is controlled using a computer program which
Volumendaten verarbeitet, die aus Scannern oder medizinischen Bildgebungsverfahren in digitaler Form vorliegen und weiterverarbeitet werden können. Volume data processed that is available in digital form from scanners or medical imaging processes and can be processed further.
[0030] So können z.B. Daten aus medizinischen Bildgebungsverfahren dazu verwendet werden, individuelle Prothesen, Teilprothesen oder Epithesen mittels 3D-Druckern additiv herzustellen. For example, Data from medical imaging processes can be used to additively produce individual prostheses, partial prostheses or epitheses using 3D printers.
[0031] Bei der Herstellung von Werkstücken mittels 3D-Drucken entfallen in der Regel aufwendige Arbeiten, wie z.B. bei formativen Fertigungsverfahren wie Gießen, die
Herstellung von Formen, Formstücken und das Formenwechseln. Gegenüber subtraktiven Fertigungsverfahren wie Fräsen oder Drehen hat das 3D-Drucken den Vorteil, dass der Materialverlust entfällt. Des Weiteren lassen sich relativ einfach Werkstücke hersteilen, die sich auf Grund der komplexen Geometrie wie z. B. mit Hinterschneidungen oder integrierten Kühlkanälen nicht mit den konventionellen Fertigungsverfahren herstellen lassen. Meist ist der Vorgang auch kosten- und energetisch günstiger, weil das Material nur einmal aufgebaut wird und zwar genau in der benötigten Größe und Masse. In the production of workpieces by means of 3D printing, there is generally no need for complex work, such as, for example, in formative manufacturing processes such as casting Manufacture of molds, fittings and changing shapes. Compared to subtractive manufacturing processes such as milling or turning, 3D printing has the advantage that there is no material loss. Furthermore, it is relatively easy to manufacture workpieces that can be created due to the complex geometry such. B. with undercuts or integrated cooling channels can not be made with the conventional manufacturing processes. Most of the time, the process is also cheaper and more energy-efficient because the material is built up only once and in exactly the required size and mass.
[0032] Beim 3D-Drucken kommen verschiedene Techniken zum Einsatz. Beim Aufbau der einzelnen Schichten finden physikalische oder chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse statt. Typische Werkstoffe für das 3D-Drucken sind Metalle, Kunstharze und Kunststoffe, z. B. können erfindungsgemäß Silikone, Polyurethane und Hydrogele 3D-gedruckt werden. [0032] Various techniques are used in 3D printing. When building up the individual layers, physical or chemical hardening or melting processes take place. Typical materials for 3D printing are metals, synthetic resins and plastics, e.g. B. According to the invention, silicones, polyurethanes and hydrogels can be 3D-printed.
[0033] Ein Verfahren zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Objektes, vorzugsweise aus Silikonen ist aus WO2015059502 bekannt. A method for the additive production of a three-dimensional object, preferably from silicones, is known from WO2015059502.
[0034] Erfindungsgemäß kann dieses Herstellungsverfahren einer additiven Fertigung, erfindungsgemäß eines 3D-Druck-Verfahrens, ein dreidimensionales weich-elastisches Objekt, erfindungsgemäß eine Brustprothese, direkt aus digitalen Computerdateien, erfindungsgemäß DICOM-Dateien der prä- und postoperativen Bildgebungsverfahren, wie z. B. Mammographie, Sonographie, CT, MRT, PET, und/oder Scannen, nach Konvertierung in druckbare STL-Dateien, in einem Arbeitsgang aus einem und/oder mehreren vernetzten Silikonen und/oder Polyurethanen und/oder Hydrogelen 3D-drucken. According to the invention, this manufacturing method of additive manufacturing, according to the invention a 3D printing method, a three-dimensional soft-elastic object, according to the invention a breast prosthesis, directly from digital computer files, according to the invention DICOM files of the preoperative and postoperative imaging methods, such as, for. B. mammography, sonography, CT, MRI, PET, and / or scanning, after conversion to printable STL files, 3D printing in one operation from one and / or more cross-linked silicones and / or polyurethanes and / or hydrogels.
[0035] Beispielhaft wird hier die Herstellung aus Silikonelastomeren widergegeben. [0035] The production from silicone elastomers is exemplified here.
[0036] Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Brustprothese bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst: [0036] A method for manufacturing a breast prosthesis is provided, which comprises the following steps:
Bereitstellen eines Bades aus flüssigem Silikon; Providing a liquid silicone bath;
Zugeben eines flüssigen Vernetzers in dem Bad in einem durch eine oben benannte digitale Aufzeichnung definierten Muster, wobei der Vernetzer das Grundmaterial bei Kontakt in einen weich-elastischen Feststoff umwandelt; Adding a liquid crosslinker in the bath in a pattern defined by a digital recording mentioned above, the crosslinker converting the base material into a soft-elastic solid on contact;
Entfernen der Brustprothese aus dem Bad, wenn der Druckvorgang beendet ist. Remove the breast prosthesis from the bath when printing is complete.
[0037] Dieses Verfahren betrifft die 3D-Herstellung im Bad als solche, dass in ein This method relates to the 3D production in the bathroom as such that in one
Grundmaterial aus Silikongel mit einem Spender flüssiger Vernetzer in Form eines
geeigneten Katalysators aufgebracht wird. Base material made of silicone gel with a dispenser of liquid crosslinker in the form of a suitable catalyst is applied.
[0038] Das Silikongel kann vernetzt oder aktiv vernetzt sein. Der Katalysator kann eine kontrollierte Vulkanisation des Silikongels bewirken, was eine Härtung des flüssigen [0038] The silicone gel can be cross-linked or actively cross-linked. The catalyst can cause controlled vulcanization of the silicone gel, which causes the liquid to harden
Grundmaterials bei Kontakt des Katalysators beschleunigt. Base material accelerates when the catalyst comes into contact.
[0039] Durch aktive Vernetzung ist gemeint, dass sich das Gel aufgrund der Bildung zusätzlicher Vernetzungen mit einer bestimmten Geschwindigkeit verfestigt. By active crosslinking it is meant that the gel solidifies at a certain rate due to the formation of additional crosslinks.
[0040] Das Verfahren kann den Schritt des Variierens des Vernetzers umfassen, während die Brustprothese erzeugt wird, um eine Eigenschaft davon zu ändern. Mögliche Variationen der visuellen oder physikalischen Eigenschaften sind oben angegeben. [0040] The method may include the step of varying the crosslinker while the breast prosthesis is being created to change a property thereof. Possible variations in the visual or physical properties are given above.
[0041] In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: [0041] In one embodiment, the method comprises the following steps:
Bereitstellen eines Bades aus einem ersten Fluidmaterial; Providing a bath of a first fluid material;
Zugeben eines zweiten Fluidmaterials in dem Bad in einem Muster, das durch eine oben benannte digitale Aufzeichnung definiert ist, wobei das zweite Fluidmaterial das erste Fluidmaterial bei Kontakt in einen weich-elastischen Feststoff davon umwandelt; Adding a second fluid material in the bath in a pattern defined by a digital record above, the second fluid material converting the first fluid material into a soft-elastic solid thereof upon contact;
Variieren des zweiten Fluidmaterials, während die Brustprothese erzeugt wird, um eine Eigenschaft der Brustprothese zu ändern; Varying the second fluid material while the breast prosthesis is being created to change a characteristic of the breast prosthesis;
Entfernen der Brustprothese aus dem Bad, wenn der Druckvorgang beendet ist. Remove the breast prosthesis from the bath when printing is complete.
[0042] Die zweite Fluidkomponente kann ein herkömmlicher flüssiger Katalysator sein, der für einen RTV-Flüssigsilikonkautschuk geeignet ist. Ein solcher Katalysator beschleunigt den Vernetzungsprozess, was zu einer schnelleren Erstarrung führt. Ein geeigneter Katalysator kann ein Platin- oder Rhodiumkatalysator sein. The second fluid component may be a conventional liquid catalyst that is suitable for an RTV liquid silicone rubber. Such a catalyst accelerates the crosslinking process, which leads to faster solidification. A suitable catalyst can be a platinum or rhodium catalyst.
[0043] Ein solches Verfahren ermöglicht eine Veränderung der Eigenschaften der [0043] Such a method enables the properties of the
Brustprothese durch Ändern der Eigenschaften des zweiten Fluidmaterials. Zum Beispiel kann das zweite fluide Material mit dem ersten fluiden Material agieren oder reagieren, um eine andere Charakteristik zu erreichen, wie z. B. Härte, Flexibilität, Elastizität, Haltbarkeit, Zähigkeit, Haptik und dergleichen. Das zweite fluide Material kann dem ersten fluiden Material eine Eigenschaft hinzufügen, insbesondere eine visuelle Eigenschaft wie Farbe, Farbverlauf oder Reflektivität (matt, natürlich glänzend etc.). Breast prosthesis by changing the properties of the second fluid material. For example, the second fluid material can act or react with the first fluid material to achieve a different characteristic, such as e.g. B. hardness, flexibility, elasticity, durability, toughness, feel and the like. The second fluid material can add a property to the first fluid material, in particular a visual property such as color, color gradient or reflectivity (matt, naturally glossy, etc.).
[0044] Das erste fluide Material kann ein Basismaterial sein und das zweite fluide Material
kann ein Vernetzer sein. [0044] The first fluid material can be a base material and the second fluid material can be a crosslinker.
[0045] Das erste fluide Material, z.B. ein Polymermaterial, wie ein Silikongel, kann vernetzt oder aktiv vernetzt sein. Das zweite Fluidmaterial kann ein Vernetzer sein, wie ein The first fluid material, e.g. a polymeric material, such as a silicone gel, can be cross-linked or actively cross-linked. The second fluid material can be a crosslinker, such as a
Katalysator, der eine kontrollierte Vulkanisation des ersten Fluidmaterials bewirken kann, was eine Härtung des Fluidbasismaterials bei Kontakt des Vernetzers / Katalysators beschleunigt. Catalyst, which can bring about a controlled vulcanization of the first fluid material, which accelerates hardening of the fluid base material upon contact of the crosslinking agent / catalyst.
[0046] Um Zweifel zu vermeiden, schließt der Ausdruck "Vernetzer" in dieser Beschreibung jede Substanz ein, die mit einer flüssigen Grundsubstanz agieren oder reagieren kann, um einen weich-elastischen Feststoff zu bilden. For the avoidance of doubt, the term "crosslinking agent" in this specification includes any substance which can act or react with a liquid base substance to form a soft-elastic solid.
[0047] Ein Beispiel für ein Vernetzer ist der sogenannte "Härter/Härtungsmittel" eines zweiteiligen flüssigen Materials, beispielsweise eines Epoxidharzes. Ein anderes Beispiel ist die Verwendung eines flüssigen Katalysators zur Verfestigung eines Gels, insbesondere eines Silikongels. Diese Spezifikation sollte so gelesen werden, dass die Begriffe An example of a crosslinker is the so-called "hardener / hardening agent" of a two-part liquid material, for example an epoxy resin. Another example is the use of a liquid catalyst to solidify a gel, especially a silicone gel. This specification should be read so that the terms
"Grundmaterial" und "Härter/Härtungsmittel" austauschbar sind, wobei es im Allgemeinen unerheblich ist, welcher Stoff dem anderen zugesetzt wird, um die Erstarrung zu erreichen. "Base material" and "hardener / hardening agent" are interchangeable, it being generally irrelevant which substance is added to the other in order to achieve the solidification.
[0048] In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein fluides Basismaterial eine homogene Mischung aus mehreren reaktiven Fluidmaterialien, wobei jedes der fluiden Materialien in der Mischung stabil ist oder sich mit einer relativ geringen Geschwindigkeit verfestigt und zur Reaktion mit einem jeweiligen Vernetzer, der in dieses Bad dispergiert wird, geeignet ist, um den Erstarrungsprozess auszulösen oder zu beschleunigen. In one embodiment of the invention, a fluid base material comprises a homogeneous mixture of several reactive fluid materials, each of the fluid materials in the mixture being stable or solidifying at a relatively slow rate and for reacting with a respective cross-linker that is in this bath is dispersed, is suitable to trigger or accelerate the solidification process.
[0049] Somit können zwei verschiedene reaktive Kombinationen in Verbindung verwendet werden, um eine Komponente mit unabhängigen Qualitäten zu erhalten, die mit der einen oder der anderen der Kombinationen assoziiert sind. [0049] Thus, two different reactive combinations can be used in conjunction to obtain a component with independent qualities associated with one or the other of the combinations.
[0050] Das flüssige Grundmaterial, z.B. ein Polymermaterial wie das Silikongel, kann vernetzt oder aktiv vernetzt sein. Der Katalysator kann eine kontrollierte Vulkanisation des Basismaterials bewirken, was eine Härtung des flüssigen Basismaterials bei Kontakt des Katalysators beschleunigt. The liquid base material, e.g. a polymer material such as the silicone gel can be cross-linked or actively cross-linked. The catalyst can bring about a controlled vulcanization of the base material, which accelerates hardening of the liquid base material when the catalyst comes into contact.
[0051] In den Verfahren kann die fertige Brustprothese typischerweise eine Variation visueller und/oder physikalischer Eigenschaften aufweisen, um sich dem
Verwendungszweck anzupassen. Eine Vielzahl von Farben kann verwendet werden. Die fertige Brustprothese kann beispielsweise harte und weiche Bereiche aufweisen oder nur an gewünschten Stellen Flexibilität und/oder Elastizität aufweisen. In the methods, the finished breast prosthesis may typically have a variation in visual and / or physical properties to address this To adapt the intended use. A variety of colors can be used. The finished breast prosthesis can, for example, have hard and soft areas or only have flexibility and / or elasticity at desired locations.
[0052]„Zugeben“ kann ein Extrudieren, Injizieren, Spritzen, Sprühen, Ablagern, oder irgendein anderes geeignetes Verfahren zum Zusammenbringen der zwei reaktiven "Add" can be extruding, injecting, spraying, spraying, depositing, or any other suitable method of bringing the two reactive together
Materialien umfassen. Include materials.
[0053] Die Verfahren können den Schritt der Abgabe verschiedener Härtungsmittel einschließen, um unterschiedliche Eigenschaften der Brustprothese zu erhalten. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von Reservoirs mit verschiedenen Härtungsmitteln bereitgestellt werden, wobei die Reservoirs wiederum digital ausgewählt werden, um zu ermöglichen, dass die Eigenschaften der Brustprothese während dessen Herstellung verändert werden. The methods may include the step of delivering various hardening agents to obtain different properties of the breast prosthesis. For example, a variety of reservoirs can be provided with different hardening agents, the reservoirs in turn being digitally selected to allow the properties of the breast prosthesis to be changed during its manufacture.
[0054] So kann beispielsweise eine Komponente einheitlicher Qualität mehrere Farben aufweisen, wobei jede Farbe durch einen geeigneten Härter vermittelt wird. Die [0054] For example, a component of uniform quality can have several colors, each color being imparted by a suitable hardener. The
Härtungsmittel können gefärbt sein, um einem Grundmaterial die Farbe direkt zu verleihen. Eine Komponente kann harte und weiche Bereiche aufweisen, die durch Härtungsmittel definiert sind, die aus jeweiligen Reservoirs zugeführt werden. Hardening agents can be colored to impart color directly to a base material. A component can have hard and soft areas defined by hardening agents supplied from respective reservoirs.
[0055] Ein Härtungsmittel kann dem Grundmaterial sowohl sichtbare als auch physikalische Eigenschaften verleihen. [0055] A hardening agent can impart both visible and physical properties to the base material.
[0056] Die Verfahren und die 3D-Druck-Vorrichtungen der Erfindung ermöglichen die Herstellung einer einzelnen Komponente oder mehrerer Komponenten in Silikonelastomeren mit mehreren Härten und Qualitäten ohne die Notwendigkeit für die Verwendung von Form- oder Gießtechniken. Somit können mittels der Erfindung verschiedene Arten von Silikonen, in dem gleichen additiven Aufbauprozess verwendet werden. The methods and 3D printing devices of the invention enable the manufacture of a single component or multiple components in silicone elastomers of multiple hardness and qualities without the need for the use of molding or casting techniques. Thus, different types of silicones can be used in the same additive building process by means of the invention.
[0057] Zusätzlich erlauben die Verfahren und die 3D-Druck-Herstellungsvorrichtungen die Herstellung von Komponenten durch katalytisches Aushärten von Platin-Silikon auf kontrollierte Weise. In addition, the methods and the 3D printing manufacturing devices allow the manufacturing of components by catalytic curing of platinum silicone in a controlled manner.
[0058] In der Beschreibung der Erfindung wird angenommen, dass die erste und die zweite Fluidkomponente von einer einzigen Art sind und die Qualität der fertigen Komponente durch Variieren der Eigenschaften der einen oder anderen dieser Komponenten bestimmt wird.
[0059] In einer Alternative kann eine der ersten und zweiten Fluidkomponenten ein kombiniertes Fluid umfassen, das mit verschiedenen Fluiden der anderen der ersten und zweiten Fluidkomponenten reagieren kann. In the description of the invention, it is assumed that the first and second fluid components are of a single type and the quality of the finished component is determined by varying the properties of one or the other of these components. [0059] In an alternative, one of the first and second fluid components may comprise a combined fluid that can react with different fluids of the other of the first and second fluid components.
[0060] Daher kann es wünschenswert sein, zwei Fluidreaktionen zu verwenden, die unabhängig stabil und somit im Allgemeinen inkompatibel sind, zum Beispiel eine Silikon- /Katalysator-Reaktion und eine Zwei-Komponenten-Epoxidreaktion, die eine Basis und einen Härter umfasst. In diesem Beispiel wird eine der mit jeder Reaktion verbundenen Therefore, it may be desirable to use two fluid reactions that are independently stable and thus generally incompatible, for example a silicone / catalyst reaction and a two component epoxy reaction that includes a base and a hardener. In this example, one of the associated with each reaction
Komponenten (z. B. Silikon und Epoxidbase) in einer ersten Fluidkomponente kombiniert.Components (e.g. silicone and epoxy base) combined in a first fluid component.
Die Zugabe der einen oder anderen Komponente (Katalysator oder Epoxidhärter) bewirkt eine Verfestigung der kombinierten Komponenten, die so angeordnet sind, dass sie homogen gemischt werden. Die sequentielle Zugabe der anderen Komponenten kann verwendet werden, um signifikant unterschiedliche physikalische Eigenschaften in der fertigen Komponente zu erreichen. The addition of one or the other component (catalyst or epoxy hardener) causes the combined components to solidify, which are arranged in such a way that they are mixed homogeneously. The sequential addition of the other components can be used to achieve significantly different physical properties in the finished component.
[0061] Dieser Aspekt der Erfindung ist nicht auf zwei Arten von Reaktionsflüssigkeiten beschränkt, sondern könnte drei oder mehr solcher Flüssigkeiten umfassen, solange eine mit jeder Reaktion assoziierte Komponente in einer Mischung kompatibel und stabil ist und die andere Komponente nur mit ihrer Partnerkomponente reagiert. This aspect of the invention is not limited to two types of reaction liquids, but could include three or more such liquids, as long as one component associated with each reaction is compatible and stable in a mixture and the other component only reacts with its partner component.
[0062] Zusätzlich zu verschiedenen Arten von reaktiven Komponenten ist vorgesehen, dass andere Materialien zu der aus der Düse auszugebenden Fluidkomponente durch Extrudieren hinzugefügt werden können. Zum Beispiel kann ein Material, das Eigenschaften von einem oder mehreren von Farbgebung, Farbverlauf, Latentwärmespeicher, Geruch und In addition to various types of reactive components, it is contemplated that other materials may be added to the fluid component to be dispensed from the nozzle by extrusion. For example, a material that has properties of one or more of color, gradient, latent heat, odor, and
Bakterienresistenz bereitstellt, mit dem abgebbaren Fluid gemischt werden oder aus einer Düse zur gleichen Zeit wie das abgebbare Fluid abgegeben werden. Solche Materialien können in fester oder flüssiger Form vorliegen, beispielsweise als feines Pulver oder als Lösung. Provides bacterial resistance, mixed with the dispensable fluid, or dispensed from a nozzle at the same time as the dispensable fluid. Such materials can be in solid or liquid form, for example as a fine powder or as a solution.
[0063] Beispielsweise ist vorgesehen, dass eine Bank von Zusatzstoffen bereitgestellt wird, die aus einer Vielzahl von einzelnen Reservoirs von Substanzen besteht. Das geeignete Additiv wird ausgewählt und der Abgabedüse gemäß den in der digitalen Aufzeichnung enthaltenen Anweisungen zugeführt. Solche Additive können verschiedenen Arten von Katalysatoren oder Härtern zugesetzt werden, um die gewünschten Eigenschaften der Komponente zu erreichen.
[0064] In einer weiteren Alternative kann das Verfahren der Erfindung verwendet werden, um einem Substrat, das in dem Bad angeordnet ist, Material hinzuzufügen, wie zum Beispiel ein festes RTV-Silikonmaterial um eine Vorform um eines anderen Materials herum zu bilden. So könnte beispielsweise ein Silikonmaterial der Prothese oder einem starren Implantat für einen menschlichen Körper oder einer elektrischen Komponente hinzugefügt werden. For example, it is provided that a bank of additives is provided, which consists of a plurality of individual reservoirs of substances. The appropriate additive is selected and delivered to the dispensing nozzle according to the instructions contained in the digital record. Such additives can be added to various types of catalysts or hardeners to achieve the desired properties of the component. In a further alternative, the method of the invention can be used to add material to a substrate disposed in the bath, such as to form a solid RTV silicone material around a preform around another material. For example, a silicone material could be added to the prosthesis or a rigid implant for a human body or an electrical component.
[0065] Die verschiedenen Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung können in jeder geeigneten Weise kombiniert werden, und die vorstehende Beschreibung soll die Erfindung nicht auf bestimmte Ausführungsformen beschränken. Der Umfang der Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen definiert. [0065] The various aspects and embodiments of the invention can be combined in any suitable manner, and the foregoing description is not intended to limit the invention to certain embodiments. The scope of the invention is defined in the appended claims.
[0066] Nachstehend ist die Erfindung anhand der 3 beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch: The invention is explained in more detail below by way of example with reference to the 3 accompanying drawings. Each shows schematically:
Fig. 1 : erfindungsgemäßen Verfahrensablauf; 1: Process sequence according to the invention;
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Brustprothese; 2 shows a perspective view of a breast prosthesis according to the invention;
Fig. 3: ein Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Brustprothese durch 3D-Druck. 3: a method and device for producing a breast prosthesis by 3D printing.
[0067] Figur 1 bezeichnet die nach dem heutigen Stand der medizinischen Diagnostik durchgeführten präoperativen (3) und postoperativen (4) Bildgebungsverfahren, die präoperativ die natürliche Brustgröße und -form der Trägerin (1 ) widergeben und Figure 1 denotes the preoperative (3) and postoperative (4) imaging procedures carried out according to the current state of medical diagnostics, which preoperatively reflect the natural breast size and shape of the wearer (1) and
postoperativ das Narbengewebe nach Amputation (Mastektomie) oder Teilamputation (2).postoperatively the scar tissue after amputation (mastectomy) or partial amputation (2).
Die Daten werden im DICOM-Datenformat in der Krankenakte der Patientin gespeichert und sind jederzeit für die Patientin verfügbar. The data is saved in the patient's medical record in DICOM data format and is available to the patient at any time.
Nach dem Stand der Technik können die benannten DICOM-Dateien in einer STL- Schnittstelle per Datenverarbeitung (5) im STL-Format für die Fertigung mittels 3D-Druck (6) in einem Arbeitsgang bereitgestellt werden. Dies ist z. B. mit kostenfreier (Open-Source)- Software möglich. According to the prior art, the named DICOM files can be made available in an STL interface by data processing (5) in STL format for production by means of 3D printing (6) in one operation. This is e.g. B. possible with free (open source) software.
Nach dem 3D-Druck (6) mittels z. B. handelsüblichen Silikonen liegt die Brustprothese, Teilprothese und/oder Epithese (7) als in Form und Größe exakte Nachbildung der präoperativen Brust der Patientin vor. After 3D printing (6) using z. B. commercially available silicones, the breast prosthesis, partial prosthesis and / or epithesis (7) is available as an exact replica of the preoperative breast of the patient in shape and size.
[0068] Figur 2 zeigt beispielhaft eine Ausführungsform einer 3D-gedruckten weich- elastischen Brustprothese (1), mit einer Brustwarze (Mamille, 2) aus einem erfindungsgemäß
weniger weich-elastischen Silikon gedruckt als der diese umgebende Warzenhof (Areola, 3) und der Brustkörper (4), die in Haptik, Form, Größe und Farbe erfindungsgemäß der natürlichen präoperativen Brust der Patientin entsprechen, wobei der Brustkörper in seinem horizontalen und/oder vertikalen Verlauf in seiner Elastizität kontinuierlich ab- oder zunehmend gedruckt werden kann, entsprechend der Haptik und des FIG. 2 shows an example of an embodiment of a 3D-printed soft-elastic breast prosthesis (1) with a nipple (Mamille, 2) made from an inventive printed less soft-elastic silicone than the areola surrounding it (Areola, 3) and the breast body (4), which in terms of feel, shape, size and color according to the invention correspond to the natural preoperative breast of the patient, the breast body in its horizontal and / or vertical course in its elasticity can be printed continuously or increasingly, depending on the feel and the
Schwingungsverhaltens der natürlichen präoperativen Brust der Patientin. Zur Vibration behavior of the patient's natural preoperative breast. to
Gewichtsanpassung kann der Brustkörper (4) innerhalb der Innenseite (7) während des 3D- Druckprozesses je nach Ausführungsform hohl, mit leichterem Silikon und/oder teilweise massiv gedruckt werden und/oder mit einer dem Stand der Technik entsprechenden Struktur, z. B. Wabenstruktur (6) gedruckt werden, die zusätzlich die Aufgabe der ausreichenden Belüftung des postoperativen Narbengewebes dient. Ebenfalls kann die Rückseite (5) nicht nur aus Haftsilikon zur Haftung und Angleichung an die Form des sensiblen postoperativen Narbengewebes, sondern auch aus einer Mischung mit porösem Silikon zur Be- und Entlüftung gedruckt werden. Weight adjustment, the chest (4) inside the inside (7) during the 3D printing process, depending on the embodiment, can be printed hollow, with lighter silicone and / or partially solid and / or with a structure corresponding to the prior art, e.g. B. honeycomb structure (6) can be printed, which also serves the task of adequate ventilation of the postoperative scar tissue. The rear side (5) can also be printed not only from adhesive silicone for adherence and adaptation to the shape of the sensitive postoperative scar tissue, but also from a mixture with porous silicone for ventilation.
Die eingezeichneten Begrenzungslinien dienen nur zur anatomischen Darstellung, die Herstellung durch das 3D-Druckverfahren verläuft erfindungsgemäß in einem Arbeitsgang gemäß der postoperativen Brustform der Patientin übergangslos. Weitere The delimited lines are used only for anatomical representation, the production by the 3D printing process according to the invention proceeds seamlessly in one operation according to the postoperative breast shape of the patient. Further
Ausführungsformen sind oben bzw. in den Ansprüchen dargestellt. Embodiments are presented above or in the claims.
[0069] Figur 3 zeigt schematisch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Brustprothese mittels 3D-Druck umfassend ein Bad (1), gefüllt mit einem ersten Fluid, beispielhaft einem Silikonöl (2), dem ein Vernetzer (3) und z. B. ein Verdickungsmittel hinzugefügt wird. Diesem wird eine Spritze (4), die mit einer zweiten Fluidkomponente (5) z. B. einem Platin-Katalysator befüllt wird, hinzugefügt. Diese Konstruktion wird mit einem Drucksystem (6) versehen, verbunden mit einer pneumatischen Steuerung (7) und einem Kompressor (8). An das Ventil (9) wird eine Düse (10) angeschlossen. Das System wird unter Druck gesetzt, wodurch der Katalysator (5) über das Ventil (9) und die Düse (10) punktgenau in das Bad gedrückt wird. Ein Computer (12) mit STL-Schnittstelle (Fig. 1 , 5) enthält die digitale Aufzeichnung der prä- und postoperativen DICOM-Dateien, um die jeweilige Position (13) der Düse (10) und das Drucksystem (6) zu steuern. Im Gebrauch wird die Düse (10) in dem Bad (1) bewegt und die Fluidkomponenten (2, 3, 5,) reagieren zu einem weich-elastischen Feststoff (1 1), um ein 3D-Teil (14) herzustellen. Nach Beendigung des Druckvorgangs wird die Düsenanordnung angehoben (15) und die weich-elastisch ausgehärtete Prothese (14) aus dem Bad entfernt.
Figure 3 shows schematically a method and an apparatus for producing a breast prosthesis by means of 3D printing comprising a bath (1) filled with a first fluid, for example a silicone oil (2), which a crosslinker (3) and z. B. a thickener is added. This is a syringe (4) with a second fluid component (5) z. B. a platinum catalyst is added. This construction is provided with a pressure system (6), connected to a pneumatic control (7) and a compressor (8). A nozzle (10) is connected to the valve (9). The system is pressurized, whereby the catalyst (5) is pressed precisely into the bath via the valve (9) and the nozzle (10). A computer (12) with an STL interface (FIGS. 1, 5) contains the digital recording of the pre- and postoperative DICOM files in order to control the respective position (13) of the nozzle (10) and the printing system (6). In use, the nozzle (10) is moved in the bath (1) and the fluid components (2, 3, 5,) react to a soft-elastic solid (1 1) to produce a 3D part (14). After the printing process has ended, the nozzle arrangement is raised (15) and the soft-elastically hardened prosthesis (14) is removed from the bath.
Claims
1. Prothese, dessen Körper individuell der Form, der Größe, dem Gewicht, dem 1. prosthesis, the body of the shape, size, weight, the individual
Schwingungsverhalten und der Festigkeit der präoperativen weiblichen Brust Vibration behavior and the strength of the preoperative female breast
entsprechend aus einer oder mehreren weich-elastischen Kunststoffschicht(en) hergestellt ist, is correspondingly made from one or more soft-elastic plastic layer (s),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die weich-elastischen Kunststoffschicht(en) der Prothese in einem 3D-Druck-Verfahren hergestellt sind. the soft-elastic plastic layer (s) of the prosthesis are produced in a 3D printing process.
2. Prothese nach Anspruch 1 , 2. prosthesis according to claim 1,
dadurch gegenzeichnet, dass countersigned in that
die der hautzugewandten Prothesenseite dem postoperativen sensiblen Narbengewebe in Form und/oder Eigenschaften individuell angepassten weich-elastischen that of the skin-facing prosthesis side of the post-operative sensitive scar tissue in the form and / or properties of individually adapted soft-elastic
Kunststoffschicht(en) in einem 3D-Druck-Verfahren hergestellt sind. Plastic layer (s) are produced in a 3D printing process.
3. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 3. prosthesis according to one of the preceding claims,
dadurch gegenzeichnet, dass countersigned in that
die 3D-gedruckten weich-elastischen Kunststoffschichten aus Elastomeren, the 3D-printed soft-elastic plastic layers made of elastomers,
vorzugsweise aus einem und/oder mehreren vernetzenden Silikonen und/oder preferably one and / or more crosslinking silicones and / or
Polyurethanen und/oder Hydrogelen sind. Polyurethanes and / or hydrogels are.
4. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. prosthesis according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
Form und Größe der Prothese dadurch die präoperative natürliche Form und Größe der Brust widergeben, dass sie aus den verarbeiteten Daten der prä- und postoperativen Bildgebungsverfahren, wie Mammographie, Sonographie, CT, MRT, PET, und/oder Scannen, in einem 3D-Druck-Verfahren hergestellt sind. Shape and size of the prosthesis reflect the preoperative natural shape and size of the breast by using 3D data from the processed data of the preoperative and postoperative imaging procedures, such as mammography, sonography, CT, MRI, PET, and / or scanning -Procedures are made.
5. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. A prosthesis according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Prothese und/oder einzelne Schichten der Prothese durch Veränderung z. B. in der Dichte, Viskosität, Porosität, Shore-Härte, Färbung und Strukturviskosität der Elastomere während des 3D-Druckens eine der natürlichen Brust entsprechende Variabilität erzielt, so dass beispielhaft die Brustwarze und der Warzenhof dunkler und„härter“ 3D-gedruckt werden als das darauf folgende 3D-gedruckte Brustvolumen mit hautfarben hellerer
Brusthaut und weicherer Haptik, darauf folgend die zum Körper hin 3D-gedruckte wenige 10tel mm starke der natürlichen Körperhaut aufliegende Elastomerhaut, die gleichzeitig wegoperiertes Gewebe im Achselbereich und am oberen Brustansatz ausgleicht. the prosthesis and / or individual layers of the prosthesis by changing z. B. in the density, viscosity, porosity, Shore hardness, coloring and structural viscosity of the elastomers during 3D printing a variability corresponding to the natural breast is achieved, so that for example the nipple and areola are 3D printed darker and "harder" than the subsequent 3D printed breast volume with lighter skin tones Breast skin and softer feel, followed by the elastomer skin, which is 3D printed a few 10ths of a millimeter thick on the body and which at the same time compensates for tissue that has been operated on in the armpit area and on the upper part of the chest.
6. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. prosthesis according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Gewicht der Prothese dem operativ entfernten Brustgewebe und/oder dem der kontralateralen Brust und/oder vorzugsweise dem durch die behandelnde Ärzte verordneten Gewicht in einem 3D-Druck-Verfahren hergestellt ist. the weight of the prosthesis, the surgically removed breast tissue and / or that of the contralateral breast and / or preferably the weight prescribed by the treating physician is produced in a 3D printing process.
7. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. prosthesis according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Gewicht der Prothese und/oder einzelner Schichten der Prothese durch the weight of the prosthesis and / or individual layers of the prosthesis
Unterschiede in der Dichte der Elastomere und/oder durch einen oder mehrere inneren Hohlräume mit durch Angabe der Wandstärke bzw. inneren und äußeren Wandlinien definierbaren Volumina variabel in einem 3D-Druck-Verfahren hergestellt ist. Differences in the density of the elastomers and / or by one or more inner cavities with volumes that can be defined by specifying the wall thickness or inner and outer wall lines is variably produced in a 3D printing process.
8. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. A prosthesis according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Stabilität des oder der Hohlräume durch innere dreidimensionale Strukturen, z. B. Wabenstrukturen, variabel in einem 3D-Druck-Verfahren hergestellt ist und dadurch die äußere Festigkeit und Haptik ebenfalls variabel in einem 3D-Druck-Verfahren hergestellt ist. the stability of the cavity or cavities through internal three-dimensional structures, e.g. B. honeycomb structures, is variably produced in a 3D printing process and as a result the external strength and feel is also variably produced in a 3D printing process.
9. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. A prosthesis according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Schwingungsverhalten der Prothese und/oder einzelner Schichten der Prothese durch die Viskosität der Elastomere variabel in einem 3D-Druck-Verfahren hergestellt ist. the vibration behavior of the prosthesis and / or individual layers of the prosthesis is variably produced by the viscosity of the elastomers in a 3D printing process.
10. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. A prosthesis according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
Festigkeit und Haptik der Prothese und/oder einzelner Schichten der Prothese durch die Shore-Härte der Elastomere variabel in einem 3D-Druck-Verfahren hergestellt sind. The firmness and feel of the prosthesis and / or individual layers of the prosthesis are variably produced by the Shore hardness of the elastomers in a 3D printing process.
11. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 11. A prosthesis according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Prothese und/oder einzelner Schichten der Prothese durch Pigmentzugabe zu den Elastomeren farblich variabel in einem 3D-Druck-Verfahren hergestellt ist. characterized in that the prosthesis and / or individual layers of the prosthesis are produced by adding pigment to the elastomers in different colors in a 3D printing process.
12. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 12. A prosthesis according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
poröse Strukturen der Prothese und/oder einzelner Schichten der Prothese zur porous structures of the prosthesis and / or individual layers of the prosthesis
Optimierung der Hautphysiologie des postoperativen Narbengewebes wie z. B. Optimization of the skin physiology of the postoperative scar tissue such as B.
Luftzirkulation, Wärmespeicherung und Luftaustausch zwischen Prothese und Air circulation, heat storage and air exchange between the prosthesis and
Körperoberfläche in einem 3D-Druck-Verfahren hergestellt sind. Body surface are made in a 3D printing process.
13. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 13. A prosthesis according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
porösen Strukturen der Prothese und/oder einzelner Schichten der Prothese mit der Zugabe von Latentwärmespeicher-Materialien wie PCM-Material und/oder porous structures of the prosthesis and / or individual layers of the prosthesis with the addition of latent heat storage materials such as PCM material and / or
antimikrobiellem Material und/oder weitere hautpflegende, temperaturausgleichende und/oder medizinische Materialien in einem 3D-Druck-Verfahren hergestellt sind. antimicrobial material and / or other skin-care, temperature-balancing and / or medical materials are produced in a 3D printing process.
14. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 14. A prosthesis according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
auf der hautzugewandten Seite der Prothese und/oder einzelnen Schichten der Prothese zur Anpassung an das postoperative sensible Narbengewebe und/oder an das unebene Gewebe nach einer Teilamputation Elastomere mit thixotropen Eigenschaften in einem 3D-Druck Verfahren hergestellt sind. on the skin-facing side of the prosthesis and / or individual layers of the prosthesis for adaptation to the postoperative sensitive scar tissue and / or to the uneven tissue, elastomers with thixotropic properties are produced in a 3D printing process after a partial amputation.
15. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 15. A prosthesis according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
auf der hautzugewandten Seite der Prothese und/oder einzelne Schichten der Prothese zur Anpassung an das postoperative sensible Narbengewebe und/oder an das unebene Gewebe nach einer Teilamputation Elastomere mit Hafteigenschaften in einem 3D-Druck Verfahren hergestellt sind. on the skin-facing side of the prosthesis and / or individual layers of the prosthesis for adaptation to the postoperative sensitive scar tissue and / or to the uneven tissue after a partial amputation, elastomers with adhesive properties are produced in a 3D printing process.
16. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 16. A prosthesis according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
auf der hautzugewandte Seite der Prothese und/oder einzelne Schichten der Prothese zur Luftzirkulation, Wärmespeicherung und zum Luftaustausch zwischen Prothese und Körperoberfläche des postoperative sensiblen Narbengewebes und/oder des unebenen
Gewebes nach einer Teilamputation dreidimensionale Kanäle, Stege und/oder Noppen aus Elastomeren in einem 3D-Druck Verfahren hergestellt sind. on the skin-facing side of the prosthesis and / or individual layers of the prosthesis for air circulation, heat storage and for air exchange between the prosthesis and body surface of the postoperative sensitive scar tissue and / or the uneven Tissue after a partial amputation three-dimensional channels, webs and / or knobs are made of elastomers in a 3D printing process.
17. Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 17. A prosthesis according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die hautzugewandte Seite der Prothese und/oder einzelne Schichten der Prothese zur Luftzirkulation, Wärmespeicherung und zum Luftaustausch zwischen Prothese und Körperoberfläche des postoperative sensiblen Narbengewebes und/oder des unebenen Gewebes nach einer Teilamputation in konkaver Form in einem 3D-Druck-Verfahren hergestellt ist. the skin-facing side of the prosthesis and / or individual layers of the prosthesis for air circulation, heat storage and for air exchange between the prosthesis and body surface of the postoperative sensitive scar tissue and / or the uneven tissue after a partial amputation is produced in a concave form in a 3D printing process.
18. Verfahren zur Herstellung einer Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte (Fig. 3): 18. A method for producing a prosthesis according to one of the preceding claims, comprising the following steps (FIG. 3):
Bereitstellen eines Bades (1) aus flüssigem Elastomer (2); Providing a bath (1) made of liquid elastomer (2);
Bereitstellen einer Spritze (4) mit einer zweiten Fluidkomponente (5); Providing a syringe (4) with a second fluid component (5);
Bereitstellen eines Ventils (9) mit einer Düse (10); Providing a valve (9) with a nozzle (10);
Verbinden dieser Konstruktion mit einem Drucksystem (6), verbunden mit einer pneumatischen Steuerung (7) und einem Kompressor (8); Connecting this construction to a pressure system (6), connected to a pneumatic control (7) and a compressor (8);
Zugeben eines flüssigen Vernetzers/Katalysators (5) unter Druck über das Ventil (9) und die Düse (10) in dem Bad in einem durch eine oben benannte digitale Aufzeichnung (12) definierten Muster, wobei der Vernetzer/Katalysator (5) das Grundmaterial (2) in einen weich-elastischen Feststoff (14) bei Kontakt umwandelt (11); Add a liquid crosslinker / catalyst (5) under pressure via the valve (9) and the nozzle (10) in the bath in a pattern defined by a digital record (12) mentioned above, the crosslinker / catalyst (5) being the base material (2) converted into a soft-elastic solid (14) on contact (11);
Anheben der Düsenanordnung (15); Lifting the nozzle assembly (15);
Entfernen der weich-elastischen Prothese (14) aus dem Bad, wenn der Druckvorgang beendet ist. Remove the soft-elastic prosthesis (14) from the bath when the printing process has ended.
19. Verfahren zur Herstellung einer Prothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte: 19. A method of manufacturing a prosthesis according to any one of the preceding claims, comprising the following steps:
Bereitstellen eines Bades (1) aus einem ersten Fluidmaterial (2/3); Providing a bath (1) made of a first fluid material (2/3);
Bereitstellen einer Spritze (4) mit einer zweiten Fluidkomponente (5); Providing a syringe (4) with a second fluid component (5);
Bereitstellen eines Ventils (9) mit einer Düse (10); Providing a valve (9) with a nozzle (10);
Verbinden dieser Konstruktion mit einem Drucksystem (6), verbunden mit einer pneumatischen Steuerung (7) und einem Kompressor (8); Connecting this construction to a pressure system (6), connected to a pneumatic control (7) and a compressor (8);
Zugeben eines zweiten Fluidmaterials (5) unter Druck über das Ventil (9) und die Düse (10) in dem Bad (11) in einem Muster, das durch eine oben benannte digitale Add a second fluid material (5) under pressure via the valve (9) and the nozzle (10) in the bath (11) in a pattern indicated by a digital one mentioned above
Aufzeichnung (12) definiert ist, wobei das zweite Fluidmaterial (5) das erste Fluidmaterial
(2/3) in einen weich-elastischen Feststoff (14) bei Kontakt umwandelt (11); Record (12) is defined, wherein the second fluid material (5) the first fluid material (2/3) converted into a soft-elastic solid (14) on contact (11);
Variieren des zweiten Fluidmaterials, während die Prothese erzeugt wird, um eine Eigenschaft der Prothese zu ändern; Varying the second fluid material while the prosthesis is being created to change a property of the prosthesis;
Entfernen der weich-elastischen Prothese aus dem Bad, wenn der Druckvorgang beendet ist. Remove the soft, elastic prosthesis from the bath when printing is complete.
20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das erste Fluidmaterial eine homogene Mischung aus mehreren reaktiven Fluidmaterialien (2/3) umfasst, wobei jedes der Fluidmaterialien in der Mischung stabil ist und es zur Reaktion mit einem jeweiligen zweiten Fluidmaterial (5) kommt, das in das Bad abgegeben wird. 20. The method of claim 19, wherein the first fluid material comprises a homogeneous mixture of a plurality of reactive fluid materials (2/3), each of the fluid materials in the mixture being stable and reacting with a respective second fluid material (5) which is in the bath is delivered.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 20, wobei das erste fluide Material ein 21. The method according to any one of claims 19 to 20, wherein the first fluid material
vernetztes oder aktiv vernetzendes Elastomer ist. cross-linked or actively cross-linking elastomer.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , wobei das zweite Fluid ein Vernetzer ist. 22. The method according to any one of claims 19 to 21, wherein the second fluid is a crosslinker.
23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei der Vernetzer ein Katalysator ist. 23. The method of claim 22, wherein the crosslinker is a catalyst.
24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Katalysator eine kontrollierte Vulkanisation des Elastomers bewirkt. 24. The method of claim 23, wherein the catalyst effects controlled vulcanization of the elastomer.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24 umfassend den Schritt des Variierens physikalischer und/oder visueller Eigenschaften der Prothese durch das zweite 25. The method according to any one of claims 18 to 24 comprising the step of varying physical and / or visual properties of the prosthesis by the second
Fluidmaterial vor dessen Zugabe. Fluid material before adding it.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24 umfassend den Schritt des Variierens physikalischer und/oder visueller Eigenschaften der Prothese durch das erste 26. The method according to any one of claims 18 to 24 comprising the step of varying physical and / or visual properties of the prosthesis by the first
Fluidmaterial vor Zugabe des zweite Fluidmaterials. Fluid material before adding the second fluid material.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24 umfassend den Schritt des Variierens physikalischer und/oder visueller Eigenschaften der Prothese durch das erste und das zweite Fluidmaterial vor Abgabe des zweiten Fluidmaterials.
27. The method according to any one of claims 18 to 24, comprising the step of varying physical and / or visual properties of the prosthesis by the first and the second fluid material before delivery of the second fluid material.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112172125A (en) * | 2020-09-29 | 2021-01-05 | 上海市浦东医院(复旦大学附属浦东医院) | 3D breast printing device |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114012943A (en) * | 2021-10-21 | 2022-02-08 | 上海海洪医疗科技发展有限公司 | Method for customizing personalized silica gel prosthesis mold based on MRI (magnetic resonance imaging) image data |
FR3133742A1 (en) | 2022-03-24 | 2023-09-29 | Atelier J'm | Process for producing an anatomical prosthesis by computer-assisted three-dimensional design |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011057177A1 (en) * | 2009-11-09 | 2011-05-12 | Bespoke Innovations, Inc. | Replaceable fairing for prosthetic limb or brace |
WO2015059502A1 (en) | 2013-10-25 | 2015-04-30 | Fripp Design Limited | Method and apparatus for additive manufacturing |
CN104783924A (en) * | 2015-04-24 | 2015-07-22 | 杭州捷诺飞生物科技有限公司 | Breast prosthesis manufacturing method based on three-dimensional printing technology |
CN106073943A (en) * | 2016-07-19 | 2016-11-09 | 青岛三帝生物科技有限公司 | The antiseep breast prosthesis forming method printed based on 3D and breast prosthesis |
CN106182838A (en) * | 2016-07-25 | 2016-12-07 | 青岛三帝生物科技有限公司 | The anti-displacement breast prosthesis forming method printed based on 3D and breast prosthesis |
US20170281367A1 (en) * | 2014-08-05 | 2017-10-05 | 3Db Resources Llc | 3d-printed unibody mesh structures for breast prosthesis and methods of making same |
-
2018
- 2018-08-29 DE DE102018006839.1A patent/DE102018006839A1/en not_active Withdrawn
-
2019
- 2019-08-28 EP EP19782468.3A patent/EP3843669A1/en not_active Withdrawn
- 2019-08-28 WO PCT/DE2019/000229 patent/WO2020043228A1/en unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011057177A1 (en) * | 2009-11-09 | 2011-05-12 | Bespoke Innovations, Inc. | Replaceable fairing for prosthetic limb or brace |
WO2015059502A1 (en) | 2013-10-25 | 2015-04-30 | Fripp Design Limited | Method and apparatus for additive manufacturing |
US20170281367A1 (en) * | 2014-08-05 | 2017-10-05 | 3Db Resources Llc | 3d-printed unibody mesh structures for breast prosthesis and methods of making same |
CN104783924A (en) * | 2015-04-24 | 2015-07-22 | 杭州捷诺飞生物科技有限公司 | Breast prosthesis manufacturing method based on three-dimensional printing technology |
CN106073943A (en) * | 2016-07-19 | 2016-11-09 | 青岛三帝生物科技有限公司 | The antiseep breast prosthesis forming method printed based on 3D and breast prosthesis |
CN106182838A (en) * | 2016-07-25 | 2016-12-07 | 青岛三帝生物科技有限公司 | The anti-displacement breast prosthesis forming method printed based on 3D and breast prosthesis |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112172125A (en) * | 2020-09-29 | 2021-01-05 | 上海市浦东医院(复旦大学附属浦东医院) | 3D breast printing device |
CN112172125B (en) * | 2020-09-29 | 2024-04-30 | 上海市浦东医院(复旦大学附属浦东医院) | 3D breast printing device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102018006839A1 (en) | 2020-03-05 |
EP3843669A1 (en) | 2021-07-07 |
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Legal Events
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19782468 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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ENP | Entry into the national phase |
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