Kuvantaminen ja digitaalinen suunnittelu ainetta lisäävän valmistuksen lääketieteellisiin sovelluksiin

Eero Huotilainen

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Ainetta lisäävä valmistus (additive manufacturing, AM) on ollut noin kolmen vuosikymmenen ajan merkittävä tekijä valmistustekniikan paradigman muutoksessa. Lääketiede ja terveydenhoito ovat näille tekniikoille erityisen kiinnostava sovelluskohde; matalat tuotantovolyymit, korkea kustomoinnin aste, sekä vaadittujen rakenteiden kompleksisuus ovat tekijöitä, jotka ajavat kohti digitaalista tuotantoa. Ainetta lisäävän valmistuksen lääketieteelliset sovellukset ovat järjestettävissä viiteen luokkaan: lääketieteelliset mallit, kehon ulkopuoliset proteesit ja ohjurit, kirurgiset työkalut, kehonsisäiset implantit, sekä biovalmistus. Tämän väitöstutkimuksen päätavoite on ainetta lisäävän valmistuksen lääketieteellisten sovellusten viisivaiheisen prosessin kehittäminen: lääketieteellinen kuvantaminen, digitaalinen suunnittelu, valmistus, jälkikäsittely, ja kliininen sovellus. Onnistuneen kliinisen AM-sovelluksen toteuttamisessa kriittinen vaihe on digitaalinen suunnittelu. Tämän väitöstutkimuksen tulokset muodostavat rungon lääketieteellisen kuvantamisen optimoimiseen, jotta suunnittelussa tarvittava lähdemateriaalin laatu turvataan. Suunnitteluvaihetta tehostetaan kehittämällä käytännöllisiä ja laskennallisia menetelmiä suunnitteluautomaatioon ja konversioon kohti tehokasta, onnistunutta kliinistä applikaatiota. Prosessin kriittisten vaiheiden tutkimusta täydennetään koko prosessin yleiskuvauksella. Tässä tutkimuksessa tuotettujen teknisten ratkaisujen ohella yhteistyö sekä informaatio- ja kommunikaatiovuot prosessin ja verkoston osien välillä ovat tärkeitä. Tulevaisuuden tutkimuskohteista tällä alueella tärkeimpiä ovat uusien materiaalien sekä ohjelmistojen kehitys, ja olemassaolevien tekniikoiden tehokkaampi hyödyntäminen.
Julkaisun otsikon käännösKuvantaminen ja digitaalinen suunnittelu ainetta lisäävän valmistuksen lääketieteellisiin sovelluksiin
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Koskelainen, Ari, Vastuuprofessori
  • Partanen, Jouni, Vastuuprofessori
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-60-8363-6
Sähköinen ISBN978-952-60-8364-3
TilaJulkaistu - 2019
OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

Tutkimusalat

  • ainetta lisäävä valmistus
  • 3D-tulostus
  • lääketieteellinen kuvantaminen

Sormenjälki Sukella tutkimusaiheisiin 'Kuvantaminen ja digitaalinen suunnittelu ainetta lisäävän valmistuksen lääketieteellisiin sovelluksiin'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä