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Protokoll
Medizintechnik

Hochschule Bremerhaven

1,7 ,2016

Klara De. ©
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ID# 69335







Protokoll zur Laborveranstaltung Medizinische Prozessketten


Inhalt

1Aufgabenstellung. 1

2Vorüberlegungen. 2

3FTP-Server und -Client. 3

3.1        Installation und Konfiguration eines FTP-Servers. 3

3.2        Installation und Konfiguration des FTP-Clients. 4

3.3        Mögliche Fehlertypen. 5

4DICOM-Server und -Viewer. 7

4.1        Server-Installation. 7

4.2        DICOM-Viewer (RadiAnt)9

5Konfiguration des GE LOGIQ 400. 11

5.1        Überprüfung auf DICOM-Addons. 11

5.2        Herstellen der Kabelverbindung. 11

5.3        Netzwerkkonfiguration. 12

5.3.1          Lokale Netzwerkeinstellungen. 12

5.3.2          Leitweginformation (engl. Routing Information)12

5.3.3          DICOM-Applikationsinformation. 12

5.4        Host-Prüfmenü. 13

5.5        Aufnahme & Versenden eines Ultraschallbildes. 13

63D-Drucker Ultimaker 2. 14

6.1        Vorbereiten einer STL-Datei mit der Software Cura. 14

6.2        Druckvorbereitung des Ultimakers 2. 16

7MIMICS. 17

8Videokonferenzübertragung. 20

8.1        Besondere Eigenschaften Sony PCS. 20

8.2        Punkt-zu-Punkt Videokonferenz zwischen dem ZLMT und BFZ. 20

9Quellen. 24


1      Aufgabenstellung

Es soll ein PACS-System mit den vorhandenen Ressourcen realisiert werden. Dazu müssen die Hard- und Softwarekomponenten konfiguriert werden, um einen Datentransfer der vom GE Ultraschall LOGIQ 400 generierten DICOM-Daten aus dem Zentrallabor in das Beschichtungs- und Fügezentrum (BFZ) zu ermöglichen. Zudem sollen CT-Daten in das BFZ zur Softwareplattform MIMICS zur Konvertierung transferiert werden.

Folgende Unteraufgaben sollen durchgeführt werden:

·        Installation und Konfiguration eines FTP-Servers auf einem Windows basierten System

·        Installation und Konfiguration eines DICOM-Servers auf einem Windows basierten System

·        Installation und Konfiguration eines DICOM-Viewers auf einem PC (Windows Workstation)

·        Installation und Konfiguration des FTP-Clients für den Datenempfang, sowie Transfer von DICOM-Daten über den FTP-Server auf einen PC (Windows Workstation)

·        Konfiguration des GE LOGIQ 400 zur Generierung von DICOM-Daten und zum Transfer zu einem DICOM-Server

·        Konvertierung der DICOM-Daten in das Datenformat STL, beispielhafte telemetrische Ãœbertragung der Daten zum 3D-Drucker, sowie Druck eines Modells

·        Aufbau einer Punkt-zu-Punkt-Videokonferenz

·        Transfer der DICOM-Daten zur Softwareplattform MIMICS, sowie einlesen der Daten zur weiteren Bearbeitung



2      Vorüberlegungen

Bevor die Aufgaben umgesetzt wurden, wurden die Teilnehmer in kleinere Teilgruppen unterteilt. Diese hatten jeweils ein Aufgabenfeld zu realisieren. Dazu wurden die Aufgaben in die Oberthemen:

·        FTP-Server und –Client

·        DICOM-Server und –Viewer

·        Ultraschall GE LOGIQ 400

·        3D-Druck, STL und MIMICS und

·        Videokonferenz

unterteilt. Zudem wurde eine Übersicht erstellt, wie eine Prozesskette realisiert werden könnte, dargestellt in Abbildung 1.

Abbildung 1: Prozesskette

Um die Daten übertragen zu können, müssen zunächst der FTP-Server und der DICOM-Server installiert werden, zudem brauchen die einzelnen Workstations einen FTP-Client und DICOM-Viewer. Im Anschluss muss das Ultraschallgerät konfiguriert werden, damit die aufgenommenen Daten an den installieren DICOM-Server übertragen werden können. Diese Daten werden letztlich mit der STL- oder MIMICS-Software bearbeitet und an den 3D-Drucker übertragen.

Die Punkt-zu-Punkt-Videokonferenz kann unabhängig von der abgebildeten Prozesskette realisiert werden.

3      FTP-Server und -Client

Um einen sicheren Datentransfer zwischen den beteiligten Workstations zu realisieren, wurde ein FTP-Server eingerichtet.

3.1Installation und Konfiguration eines FTP-Servers

Zuerst wird die Datei JanaSetup.exe installiert. Das folgende Fenster (siehe Abbildung 2) öffnet sich:

Abbildung 2: Startseite der Jana-Server Konfiguration

Man meldet sich als Administrator an. Ein Willkommensfenster erscheint. Hier geht man unter „Grundeinstellungen“ auf den Punkt IP-Adressen und gibt die festgelegte IP-Adresse für den FTP-Server ein. Anschließend betätigt man den Button „Übernehmen“. Bei den nachfolgenden Einstellungen wählt man die Funktionen für die Netzwerkkarte aus. Diese sind in Abbildung 3 zu sehen.

Abbildung 3: Funktionszuordnung an die Netzwerkkarte

Als nächstes muss der Menüpunkt „FTP-Server“ unter „Servertypen“ ausgewählt werden (siehe Abbildung 4). Hier hat man nun die Möglichkeit einen neuen Benutzer anzulegen, der später Zugriff auf ein ganz bestimmtes Verzeichnis bekommt, in dem die Ultraschall-Bilddaten abgelegt sind. Hierfür wurde ein Verzeichnis D:\ftp angelegt. Zum Einloggen muss der Benutzername und das Passwort festgelegt werde. Über die DOSBox und den Befehl ftp ist der Server abschließend getestet wurden.

Abbildung 4: Anlegen eines neuen Benutzers

3.2Installation und Konfiguration des FTP-Clients

Nachdem der FTP-Server installiert und konfiguriert ist und die DICOM-Daten (Schädeldaten) in das angelegte Basisverzeichnis geladen wurden, erfolgt nun auf zwei externen PCs die Installation und Konfiguration eines FTP-Clients. Dadurch soll der Empfang und Transfer von DICOM-Daten über den FTP-Server auf die externen PCs ermöglicht werden.

Zunächst muss für beide PCs eine zuvor festgelegte IP-Adresse vergeben werden. Der FTP-Client wird dann unter Verwendung der Software WS_FTP installiert – siehe Abbildung 5. Diese ist für Bildungseinrichtungen kostenlos erhältlich.

Abbildung 5: FTP-Client: Installation

Nach erfolgter Installation, muss die Konfiguration vorgenommen werden, bei der die Zugangsdaten des FTP-Servers, wie der Benutzername, die IP-Adresse, die User-ID und das Passwort, in den FTP-Client eingegeben werden müssen. Diese ist in Abbildung 6 dargestellt.

Abbildung 6: FTP-Client: Konfiguration

Nach der Bestätigung der Eingabedaten und einem erfolgreichen Verbindungsaufbau, öffnet sich eine zweigeteilte Benutzeroberfläche (siehe Abbildung 7).

Abbildung 7:  FTP-Client: Benutzeroberfläche

Anhand der Statusleiste lässt sich erkennen, ob eine Verbindung zum FTP-Server hergestellt werden konnte. Auf der linken Seite ist die Verzeichnisstruktur des lokalen PCs dargestellt, auf der rechten Seite das Basisverzeichnis mit den abgelegten Dateien. Durch ein Markieren des gewünschten Ordners (Schädeldaten) des Verzeichnisses auf der rechten Seite und anschließendem Anklicken des „Linkspfeiles“ zwischen den beiden Fenstern, kann der Ordner auf den lokalen PC kopiert werden.

Durch den FTP-Client ist es somit möglich, unter Verwendung der Zugangsdaten, von einem externen PC auf die benötigten Daten im Basisverzeichnis zuzugreifen.

3.3Mögliche Fehlertypen

Bei der Einrichtung des FTP-Servers können verschiedenste Probleme auftreten. Im Folgenden werden diese Fehlertypen systematisiert.

·        Fehlerhafte Installation des FTP-Servers: Die Benutzeroberfläche für die Installation ist sehr unübersichtlich. Es ist nicht ersichtlich, welche Informationen für die Einrichtung des Servers notwendig sind.

·        Verwendung der falschen IP-Adresse: Da jedem Rechner eine neue IP-Adresse zugewiesen wird und häufig eine IP-Adresse abgefragt wird, kann man schnell den Ãœberblick verlieren, welche IP-Adresse zu welchem Rechner gehört. Gibt man eine falsche an, gelingt die Verbindung der Rechner nicht.

·        Fehlerhafte Anwendung des Installationsprogramms: Nach Eingabe aller relevanten Informationen muss ein Neustart des Programms erfolgen. Ist dies nicht bekannt, so kann keine Verbindung der Rechner erfolgen, da die neu eingegebenen Informationen nicht übernommen wurden. Nachteil: Die Notwendigkeit des Neustarts ist nicht aus dem Programm ersichtlich.

·        Fehlerhafte Zugangsdaten:  Sowohl für den Server, als auch für den Client gibt es Zugangsdaten wir Benutzername und Passwort. Sind diese nicht bekannt oder werden fehlerhaft angegeben, dann kann keine Verbindung hergestellt werden. 


4      DICOM-Server und -Viewer

4.1Server-Installation

Der DICOM-Server regelt das Empfangen und Anfordern von DICOM-Datensätzen. Dazu muss er zunächst installiert werden. Zunächst muss die Datei ConquestDICOMServer.exe ausgeführt werden, wodurch sich folgendes Fenster öffnet (Abbildung 8):

 „Built-in SqLite driver“ wird als „Database type“ gewählt, da dieser Typ keine vorinstallierte Software oder ODCB-Konfiguration benötigt. Bestätigt man die Auswahl mit „OK“, öffnet sich ein neues Fenster, das Installationsfenster aus Abbildung 9:

·        Der „local unique name“ in der ersten Zeile wird mit „CONQUESTSRV1“ vorgegeben, kann aber verändert werden. Der selbst gewählte Name darf 16 Zeichen nicht überschreiten. Wir haben „MTDICOM“ als local unique name gewählt. Dieser Name muss auch beim Ultraschallgerät eingegeben werden, damit die dort aufgenommen DICOM-Daten an den Server gesendet werden können

·        Der TCP/IP port in der zweiten Zeile ist mit „5678“ vorgeben. Sollten mehrere DICOM-Server vorhanden sein, muss der Port verändert werden. Die spezifische Portnummer muss auch bei der Konfiguration des Ultraschalls angegeben werden.

·        Als Speicherort (dritte Zeile) wird Laufwerk C: gewählt

·        Die Bilder sollen unkomprimiert gespeichert werden, dies ist bereits voreingestellt

·        Das Dateiformat der gespeicherten Bilder soll standardmäßig DCM sein, da keine Komprimierung gewählt wurde

Mit dem Button „Save configuration“ werden die Einstellungen gespeichert. Es öffnet sich ein neues Fenster (siehe Abbildung 10), mit dem die Installation verifiziert werden soll.

Abbildung 10: „Verify Installation"-Fenster

Um bereits vorhandene Daten einzuladen (hier sind bereits Testbilder eines Schädel-CTs vorhanden), muss der Button „(Re)-initialize database“ angeklickt werden. Anschließend können im Reiter „Browse Database“ die vorhandenen Bilder angesehen werden, wie in Abbildung 11 dargestellt.

Abbildung 11: Bildanzeige

Um die Daten vom Ultraschallgerät zum Server zu übertragen, muss das Kästchen „View Incoming“ (in Abbildung 11 rot markiert) mit einem Haken versehen sein. Die Aufnahmen des Ultraschallgeräts werden einzeln übertragen, während beispielsweise CT- oder MRT-Aufnahmen ordnerweise übertragen werden.

Wurde das Bild vom Ultraschall übertragen (zu sehen in Abbildung 12), wird es gespeichert und kann mit dem DICOM Viewer betrachtet werden.

Abbildung 12: Aufnahme vom Ultraschall auf dem DICOM-Server

4.2DICOM-Viewer (RadiAnt)

Die Software RadiAnt DICOM Viewer 1.9. 16 ist ein PACS-DICOM-Viewer. Mit ihr können folgende bildgebende Systeme geöffnet und dargestellt werden ( Zugriff am 27.01.16):


•Digitale Radiographie (CR, DX)

•Mammographie (MG)

•Computertomographie (CT)

•Magnetresonanztomographie (MR)

•Positronen-Emissions-Tomographie PET-CT

•Ultrasonographie (US)

•Digitale Angiografie (XA)

•Gammakamera, Nuklearmedizin (NM)

•Sekundäre Bilder und Gescannte Bilder (SC)

•Structured Reports (SR)


Viele Arten von DICOM Bildern werden unterstützt, z. B. monochromatische (z.B. CR, CT, MR) und farbige (z.B. US, 3D Rekonstruktionen), statische Bilder (z.B. CR, MG, CT) und dynamische Sequenzen (z.B. US), sowie unkomprimierte und komprimierte Bilder. Dazu muss der DICOM-Viewer zunächst installiert werden. Zur Installation wird das Setup gestartet, der Speicherort ausgewählt (Laufwerk C:) und die Lizenz-Bestimmungen akzeptiert. ( Zugriff am 27.01.16)

In Abbildung 13 ist die Hauptansicht des DICOM-Viewer zu erkennen. Hier werden Patientendaten und Aufnahmedatum angezeigt, während schichtweise (bei CT- und MRT-Aufnahmen) durch die Aufnahme gescrollt werden kann. Zudem werden unten links im Bild die Koordinaten angezeigt, wo sich der Betrachter gerade in der Aufnahme befindet. Über die DICOM-Tags (auswählbar im Menü), sind noch mehr Informationen abrufbar, bspw. die Aufnahmequelle (CT, MRT), Aufnahmedatum, Patientendaten, etc.



5      Konfiguration des GE LOGIQ 400

Das Ultraschallgerät GE LOGIQ 400 ist in der Lage, mithilfe von DICOM-Addons, DICOM-Dateien zu verschicken. Die Konfiguration dient der Generierung von DICOM-Daten und dem Transfer zu einem DICOM-Server.

5.1Überprüfung auf DICOM-Addons

Zunächst wird der Benutzer nach der Eingabe nach neuen Patientendaten gefragt. Dies wird übersprungen, indem die Taste New Patient gedrückt wird. Durch eine Überprüfung der Addons soll festgestellt werden, ob die DICOM-Addons bereits installiert sind. Zur Überprüfung der Addons wird das Top Menu Select, folgend das Set Up und abschließend das Utility Menü aufgerufen.

Hier zeigt sich nun eine Liste aller Addons. In der Spalte rechts vom Addon sieht man den Status, ob das Addon installiert oder nicht. Durch die Tastenkombination „CTRL + F“ erreicht man die zweite Seite (siehe Abbildung 14), auf der die interessierenden Addons mit den Nummern 31 und 32 und den Bezeichnungen Archivieren/Drucken und Arbeitsliste gelistet sind. Der Status verrät, dass beide Addons bereits installiert sind. (GE Medical Systems, 1998)

5.2Herstellen der Kabelverbindung

Vor der Netzwerkkonfiguration wurde ein TWISTED PAIR TRANSCEIVER zwischen dem GE LOGIQ 400 und dem Ethernet-Kabel angeschlossen. Durch den Transceiver kann eine Verbindung mit dem lokalen Netzwerk im Medizintechniklabor aufgebaut werden. Das Ethernet-Kabel ist auf der anderen Seite mit dem Netzwerk des Labors verbunden. Eine Darstellung der Verbindung ist in Abbildung 15 zu sehen. (GE Medical Systems, 1998)


5.3Netzwerkkonfiguration

Die Konfiguration für die DICOM Übertragung erfolgt über das DICOM Menü, welches sich wiederrum vom Top Menu Select aufrufen lässt.

Nach Aufrufen der Funktion zeigt sich zunächst der Status Menü Bildtransferpuffer. Hier dargestellte Dateien konnten nicht zum gewählten DICOM-Server übertragen werden und wurden im Puffer zwischengelagert.

Über die Option Netzwerkkonf. gelangt der Benutzer zu der Netzwerkkonfiguration (siehe Abbildung 16). Die Netzwerkkonfiguration ist in mehrere Segmente aufgeteilt. Zunächst werden die Parameter für die lokalen Netzwerkkonfiguration eingegeben, folgend die Leitweginformation und abschließend die DICOM-Applikationsinformation. (GE Medical Systems, 1998)

5.3.1    Lokale Netzwerkeinstellungen

Lokaler Hostname: Der Hostname ist frei wählbar und sollte die Tätigkeit des Geräts enthalten

Kommt es zu keiner Verbindung kann davon ausgegangen werden, dass die IP-Adresse frei ist. Diese Überprüfung wurde auch im Labor getätigt.

Port: Der Port kann auf 104 oder 5678 eingestellt werden. In jeden Fall muss der verwendete Port aber identisch sein, mit dem eingestellten Port auf dem DICOM-Server. Hier wurde der Port dem DICOM-Server angepasst und auf 5678 eingestellt

AE-Name: Der AE-Name (Application Entity) beschreibt den Namen des Geräts und ist frei wählbar. Hier wurde die Bezeichnung „US“ (Ultraschall) gewählt.

5.3.2    Leitweginformation (engl. Routing Information)

In dem Segment „Leitweginformation“ werden die Netzwerkparameter (IP-Adresse & Gateway) des Zielsystems eingegeben. Die Parameter ergeben sich aus der Netzwerkkonfiguration des DICOM-Servers.

5.3.3    DICOM-Applikationsinformation

Service: Der DICOM-Server kann mehrere Funktionen ausüben. Hier wurde die Möglichkeit zum Abspeichern der Daten gewählt (STORE-US). Eine weitere Möglichkeit ist das Drucken der Daten (PRINT).

Gerät: Der Gerätename entspricht dem AE-Name der in den lokalen Netzwerkeinstellungen gewählt wurde.

Gesendeter Farbtyp: Die DICOM-Datei kann in Grautönen (G) oder in Farbe (C) verschickt werden. Hier wurde der Farbtyp Color (C) gewählt.

AE-Name: Der AE-Name beschreibt den Gerätenamen des DICOM-Servers.

IP-ADDR: IP-Adresse des DICOM-Servers. Ist identisch mit der IP-Adresse, welche im Zielsystem eingegeben wurde.

Damit die eingestellten Werte übernommen werden, musste das Ultraschallgerät zunächst noch heruntergefahren und erneut gestartet werden. (GE Medical Systems, 1998)

5.4Host-Prüfmenü

Zur Überprüfung der Konfiguration wurde das HOST-Prüfmenü (siehe Abbildung 17) aufgerufen. Hier bestand die Möglichkeit direkt eine Verbindung mit dem DICOM-Server aufzubauen und einen Ping vom LOGIQ 400 zum DICOM-Server zu versenden. Beide Möglichkeiten wurden erfolgreich verwendet und zeigten, dass eine Verbindung mit dem DICOM-Server aufgebaut wurde. (GE Medical Systems, 1998)


5.5Aufnahme & Versenden eines Ultraschallbildes


Der GE LOGIQ 400 ist mit zwei Schallköpfen ausgestattet. Für eine Aufnahme (siehe Abbildung 18) der Halsschlagader (Arteria carotis) wurde der lineare Schallkopf verwendet, der eine Frequenz von 7MHz ausschallt. Der Schallkopf wurde vor der Untersuchung mit Gel überzogen, um eine bessere Qualtät der Bilder zu erzeugen. (GE Medical Systems, 1998). Das Versenden des Ultraschallbildes wurde über das DICOM-Menü ausgewählt.

6.1Vorbereiten einer STL-Datei mit der Software Cura

Für die Vorbereitung mit der Software Cura wird eine STL-Datei benötigt. STL steht für "Standard Triangulation Language" und stellt einen Industriestandard für Dateien dar, welche für Rapid Prototyping-Maschinen, wie beispielsweise 3D-Druckern, verwendet werden. STL meint die Zerlegung von dreidimensionalen Oberflächen in Dreiecksfacetten.

Die Dreiecke sind durch ihre Eckpunkte und einem auf der Dreiecksfläche senkrecht stehenden Vektor, der die Materialseite angibt, definiert. STL-Dateien können mit Hilfe von CAD-Programmen erstellt werden. Je mehr Dreiecke gewählt werden, desto feiner werden die Oberflächen dargestellt, wie die Abbildung 19 verdeutlichen soll.

Abbildung 19: Darstellung mit unterschiedlichen Qualitätsstufen

Auf der Abbildung ist eine Schale zu sehen, welche mit unterschiedlich vielen Dreiecken auf der Oberfläche dargestellt ist. Erkennbar ist, dass die ursprüngliche Schale eine immer ebenere Oberfläche bekommt, desto mehr Dreiecke gewählt wurden.

In der Cura-Druckvorbereitung lassen sich verschiedene Parameter einstellen, welche im Folgenden aufgelistet werden:



·        Qualität

o   Schichtdicke

o   Hüllendicke

·        Fülldichte in %

·        Druckgeschwindigkeit

·        Stützmaterial

o   Art

o   Fülldichte in %

o   Rand


Die Qualität des Endproduktes lässt sich auf verschiedene Arten beeinflussen. Ein wichtiger Faktor ist die Schichtdicke, mit welcher der 3D-Drucker arbeitet. Der Ultimaker 2 kann mit einer Schichtdicke von 0,1 mm arbeiten. Ein weiterer wichtiger Einflussfaktor der Qualität ist die Hüllendicke, also die Dicke der Hülle bis zu dem Füllmaterial. Wird diese dicker gewählt, ist das Endprodukt in seiner Außenhülle stabiler.

Mit der Fülldichte lässt sich einstellen, ob das dreidimensionale Objekt eine 100 prozentige Füllung hat, oder ob sich im Inneren eine Gitterstruktur befindet, sie beschreibt also wie massiv das Endprodukt ist. Wird eine geringere Fülldichte gewählt, so wird weniger Material verbraucht und damit die Druckzeit reduziert. Wird eine hohe Fülldichte gewählt, wird mehr Material verbraucht und damit mehr Druckzeit benötigt.

Die Druckgeschwindigkeit spielt ebenfalls eine Rolle zur Gestaltung des Endproduktes. Diese muss auf das Material und die Temperatur abgestimmt werden.

Da ein 3D-Drucker „nicht in die Luft drucken“ kann, werden Strukturen, welche sich nicht von der Druckplattform aus bilden, mit einem Gitter aus Stützmaterial versehen. Das Stützmaterial besteht bei dem Ultimaker 2 aus dem eigentlichen Objektmaterial. Dieses muss nach der Fertigstellung mechanisch entfernt werden. Hier lassen sich unterschiedliche Parameter, wie die Art des Stützmaterials, die Fülldichte in % und ein Rand einstellen, damit das Modell auf der Plattform stabil steht.

In Abbildung 21 ist die Oberfläche der Cura-Software dargestellt. Auf der linken Seite sind die Parametereinstellungen zu sehen. Unten links sind die Skalierungsmöglichkeiten repräsentiert. Eine Skalierung von eins bedeutet, dass das Objekt die Größe hat, wie die ursprüngliche STL-Datei. Eine Skalierung von zwei bedeutet ein doppelt so großes Objekt.

Abbildung 21: Oberfläche der Cura-Software

6.2Druckvorbereitung des Ultimakers 2

Nachdem die STL-Datei fertig mit der Software vorbereitet wurde, wird diese an den Drucker weitergegeben. Der 3D-Drucker arbeitet nicht mit der STL-Datei, sondern mit einem, aus dieser Datei hergestelltem, G-Code. Wenn eine STL-Datei an einen 3D-Drucker weitergegeben wird, wird diese in einen G-Code umgewandelt. Dieser stellt Arbeitsanweisung für den Drucker dar, welche dieser anschließend ausführt.

Der G-Code beinhaltet die Einstellungen für den Extruder, als auch den abzufahrenden Weg und wie viel Material an den verschiedenen Stellen benötigt wird. Angefahren werden die Punkte mit Hilfe von Koordinaten. Ist diese Datei an den Drucker weitergegeben, lassen sich die verschiedenen Parameter nicht mehr verändern.

Für die Herstellung von 3D-Modellen mithilfe des Ultimakers 2 stehen zwei verschiedene Materialarten zur Verfügung:

·        PLA: Polylactide:/Polymilchsäure, Polymere, besteht aus Milchsäuremolekülen

·        ABS: Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat, Termonomer: Kunststoff, der durch Polymerisation von drei verschiedenen Monomeren hergestellt wird

Druckdurchführung:

·        Material einfädeln

·        Druckplattform mit Kleber vorbereiten und gegeben falls mit destilliertem Wasser „glätten“

·        Daten auf eine SD-Karte exportieren und den Drucker einlesen lassen

·        evtl. Düse reinigen

·        Druckvorgang starten

·        Aufwärmen

·        Druck

·        Ablösen des Objektes von der Druckplattform mit Zuhilfenahme eines Spachtels

·        Stützmaterial mechanisch entfernen

Die Funktionsweise des Ultimakers 2 ist wie folgt: Zunächst wird die erste Schicht auf der Druckplattform erzeugt. Hierzu fährt die Düse mit dem Material die Plattform ab. Anschließend senkt die Druckplattform um genau eine Schicht ab und die nächste Schicht wird auf der folgenden generiert. Dieser Prozess wiederholt sich, bis alle Schichten erstellt wurden und das physikalische Modell fertig ist.


7      MIMICS

MIMICS steht für Materialise's Interactive Medical Image Control System und ist eine Bildbearbeitungssoftware, welche zur Visualisierung, Analyse und Segmentierung von medizinischen Bildgebungsverfahren dient. Sie ist von dem belgischen Unternehmen Materialise entwickelt worden, welche sich auf additive Softwareverfahren spezialisiert hat.

Organisationen im Gesundheitsbereich setzen anatomische 3D-Modelle im zunehmenden Maße in folgenden Bereichen ein: Planung von Operationen, Konsultation von Spezialisten, Entwicklung und Anpassung von Implantaten, Patientenberatung und Ausbildung.


Abbildung 22: Von Schichtaufnahmen zum 3D-Modell mit MIMICS[1]

Einige der wichtigsten Funktionen von MIMICS sind, dass Software-“Assistenten“ den Benutzer durch den gesamten Prozess leiten. Die Software umfasst eine umfangreiche Hilfefunktion und Vorlagen. Alle Schritte sind automatisiert, die für das Importieren von MRT- und CT-Scandateien, das Auswählen von Strukturen, Bearbeiten, Masking und Exportieren von Daten erforderlich sind. Über die Hounsfield-Einheiten ist es möglich, Feinheiten manuell für Schwellgrenzen für bestimmte anatomische Strukturen einzustellen.

Die branchenüblichen DICOM-Daten werden verarbeitet (Modellierung durch Triangulation wie in Abbildung 23 dargestellt) und als STL-Dateien ausgegeben, die für das Drucken auf 3D-Druckern von 3D-Systemen optimiert sind. Hierfür werden die STL-Dateien vor dem Drucken in G-Codes umgewandelt, damit im Schichtverfahren gedruckt werden kann. MIMICS besitzt die Interpolarisation als besondere Rechenleistung, d. h. sie baut zwischen den Schichten sinngemäß auf, selbst wenn keine Informationen vorhanden sind.



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