Desde las aplicaciones más simples hasta las más complejas, el examen y la inspección reproducible de componentes médicos críticos son fundamentales. La gama de sistemas de rayos X y tomografía computarizada (CT) de Nikon, conocida como VOXLS, garantiza que ninguna área quede inaccesible. Con alta resolución de imagen y reconstrucción CT ultrarrápida, las imágenes obtenidas proporcionan una visión esencial para asegurar rendimientos fiables y repetibles.
Contexto y reto
La CT por rayos X es particularmente adecuada para verificar las dimensiones de stents, implantes dentales, marcapasos y muchos otros dispositivos médicos. En el segmento dental, la CT se utiliza para verificar el correcto posicionamiento y orientación de las prótesis sobre estructuras producidas por técnicos de prótesis dental. La tecnología proporciona información geométrica que permite ajustar con precisión cada diseño individual antes de su fabricación e inserción en la boca del paciente. Investigadores en el área de materiales están igualmente desarrollando implantes en espuma de titanio, que ofrecen biocompatibilidad favorable, mejor rugosidad superficial y elevada resistencia mecánica.
La solución o tecnología
3D MEDLAB, pionera en fabricación aditiva en el sector de dispositivos médicos, utilizó un sistema MCT 225 para escanear diversos implantes impresos en 3D, fabricados en metal o polímero, con el objetivo de realizar análisis de porosidad del material y de rugosidad superficial. La imagen de un implante dental en titanio-niobio (TiNb), proporcionada por 3DMedlab y AST Innovations, fue obtenida con una resolución de 7,1 µm, evidenciando el elevado nivel de detalle interno visible en los datos reconstruidos. El examen CT del implante dental se realizó con una trayectoria circular, a una potencia de rayos X de 7 W y con una resolución de vóxel de 7,1 µm, utilizando un Nikon MCT 225 equipado con un objetivo de reflexión de 225 kV / 225 W. El escaneo se efectuó con esta configuración junto con un detector plano Varex XRD 1620CT. El detector captó 3.141 proyecciones (radiografías individuales) con un tiempo de exposición de 2000 ms, resultando en un tiempo total de digitalización de 2 horas. Este tiempo es superior al de una digitalización CT convencional (1–5 minutos), debido a la resolución extremadamente alta y a la complejidad del material. Los datos fueron reconstruidos con el software Nikon CT Pro 3D y procesados en Volume Graphics Studio Max 2022.3. Se realizó un análisis completo de porosidad en todo el implante y un análisis parcial de rugosidad superficial. También se realizaron escaneos de un stent cardíaco en Nitinol (aleación con memoria de forma), con una resolución de 11 µm. El examen CT del stent se realizó con el mismo equipo, a una potencia de rayos X de 11 W y con una resolución de vóxel de 11,4 µm. El detector captó 3.141 proyecciones, con un tiempo de exposición de 1415 ms, resultando en un tiempo total de digitalización de 1 hora y 15 minutos. Se realizó una comparación nominal-real entre el volumen reconstruido y el respectivo archivo CAD, evidenciando las diferencias geométricas entre el modelo original y el implante impreso en 3D.
Aplicaciones industriales
Verificación dimensional de stents, implantes dentales, marcapasos y otros dispositivos médicos. Análisis de porosidad de material y rugosidad superficial en implantes impresos en 3D fabricados en metal o polímero. Verificación del correcto posicionamiento y orientación de prótesis dentales. Comparación nominal-real entre volúmenes reconstruidos y archivos CAD. Desarrollo de implantes en espuma de titanio.
Resultados y beneficios
Al permitir la visualización interna de componentes críticos y conjuntos complejos, la CT por rayos X elimina las limitaciones asociadas al acceso a zonas de difícil inspección. Por este motivo, los sistemas de CT de Nikon constituyen una herramienta esencial en el análisis y validación de dispositivos médicos, permitiendo examinar fallos y determinar si estos resultan de errores de fabricación o de utilización inadecuada. La alta resolución de imagen y reconstrucción CT ultrarrápida proporcionan una visión esencial para asegurar rendimientos fiables y repetibles.
Cómo puede ayudar NM3D
NM3D pone a disposición los sistemas de CT por rayos X de Nikon, incluyendo la gama VOXLS y el MCT 225, para inspección de dispositivos médicos críticos. Ofrecemos soporte técnico especializado para análisis de porosidad, rugosidad superficial y comparación nominal-real, garantizando la calidad y fiabilidad de sus componentes médicos.
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