Riassunto analitico
La simulazione medica è un settore di forte interesse nella formazione in ambito medico, poiché dà ai giovani medici la possibilità di esercitarsi su macchine, prima di tentare un’operazione su un paziente reale. Questo comporta sicuramente un minore rischio per il paziente, ma anche una formazione più efficace per il medico poiché può esercitarsi senza essere posto sotto alte condizioni di stress. Sebbene la prototipazione rapida sia già stata applicata all’ingegneria tissutale, la creazione di parti anatomiche per la simulazione medica è un’area di ricerca ancora da esplorare. Il presente lavoro di tesi ha come obiettivo quello di sviluppare una stampante 3D a basso costo per costruire parti anatomiche personalizzate da inserire i simulatori medici. La stampante userà materiali non tossici, come gelatina, per produrre parti di tessuto a densità variabile che possano essere dissezionate, palpate e su cui possano essere effettuate delle iniezioni.
Nello specifico, l’obiettivo è quello di creare un sistema che sia in grado di contenere gelatina, riscaldarla, mischiarla con acqua nelle desiderate concentrazioni ed infine estrudere il composto finale sul piatto di costruzione.
La base di partenza per il progetto è stata una stampante 3D a basso costo già esistente alla quale è stata sostituita la testa di estrusione. Per quanto riguarda il nuovo design della testa di estrusione, sono state selezionate tre pompe compatibili con le specifiche di progetto: pompe a cavità progressiva, pompe peristaltiche e pompe a siringa. Sono stati quindi sviluppati tre sistemi diversi. Il primo composto da una pompa a cavità progressiva, il secondo composto da due pompe peristaltiche lineari e il terzo composto da quattro pompe peristaltiche rotative. Per ogni sistema, è stato seguito lo stesso metodo: 1) progettazione e design dei componenti al CAD; 2) stampa dei componenti attraverso l’utilizzo delle stampanti 3D Objet Eden 260V e Dimension Elite; 3) assemblaggio dei componenti, test dell’estrusore e risoluzione degli eventuali problemi.
L’ultimo sistema, composto dalle pompe peristaltiche rotative, ha raggiunto l’obiettivo sopra citato.
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