Esto puede resultar problemático en el tratamiento de algunas fracturas peri articulares. Este hecho fue observado por el Prof. Dr. Stockmans, quien utilizó Mimics Innovation Suite para realizar cambios en el diseño a un sistema de placas de manos de Stryker para lograr un ajuste ideal a la forma del hueso. Mediante iteraciones de diseño virtuales, el ciclo completo del producto, desde el concepto hasta su mercado, fue reducido significativamente en comparación con métodos tradicionales para alterar el diseño de implantes.
Mejorando el Diseño de Placas Tradicional
Fractura del boxeador
Una fractura en el quinto metacarpo, el cual conecta el dedo meñique con la muñeca, es conocida tradicionalmente como una fractura de boxeador porque el final del metacarpo del dedo meñique se rompe cuando recibe el impacto. Para permitir que el metacarpo sane, debe ser estabilizado con una placa. Los sistemas tradicionales de placas de manos que ofrecen las compañías de dispositivos 1 ortopédicos, no cuentan con placas con un contorno adecuado para el tratamiento de esta fractura en particular, lo cual resulta en un anclaje inadecuado
El Prof. Dr. Stockmans y la compañía de dispositivos médicos Stryker abordaron este problema usando Mimics Innovation Suite para realizar varios cambios de diseño, con el fin de igualar las placas a la forma anatómica del quinto metacarpo. El proceso empezó haciendo reconstrucciones en 3D del quinto metacarpo de múltiples pacientes a partir de sus escaneos CT. La placa fue posicionada al hueso de manera virtual y cortada en varios pedazos usando las herramientas 2a de corte disponibles en Mimics Innovation Suite. Para alcanzar un ajuste perfecto al hueso, las partes fueron reposicionadas y fusionadas para crear una placa anatómicamente correcta del quinto metacarpo.
Diseño previo de la placa de metacarpiano 5
Tiempo Entre el Diseño y el Mercado
Usar datos de pacientes específicos para rediseñar la placa del metacarpo le dio al Prof. Dr. Stockmans la confianza de que su nuevo diseño se ajustaría de manera correcta a la anatomía del quinto metacarpo, obteniendo la inmovilización deseada. Los ingenieros de diseño de Stryker utilizaron el diseño mejorado de Prof. Dr. Stockmans para desarrollar un diseño final que cumpliera con sus criterios 2b anatómicos y de manufactura. Este novedoso enfoque virtual eliminó la necesidad de realizar numerosas iteraciones de diseño, así como el largo y costoso proceso de producir prototipos para la validación y optimización.
Rediseño de la placa metacarpiano 5
Gracias a la disponibilidad de datos de pacientes específicos y las poderosas herramientas accesibles a los usuarios de Mimics Innovation Suite, el Prof. Dr. Stockmans y Stryker pudieron completar el proceso en menos de tres meses (desde el concepto hasta su mercado). Este proceso normalmente tarda varios meses adicionales y requiere numerosos prototipos y costosos estudios en cadáveres para obtener un diseño final. La funciones de simulación quirúrgica en Mimics reducen grandemente el tiempo hasta el mercadeo, al permitir al equipo 2c verificar el diseño y realizar modificaciones virtuales. El diseño mejorado reduce el tiempo de operación, eliminando la necesidad de que el cirujano doble el implante durante la intervención
Placa metacarpiano 5 comercializada por Stryker
Diseño de Implante basado en Imágenes Médicas
Al combinar las imágenes médicas con la avanzada tecnología de las nuevas herramientas, Mimics Innovation Suite le brinda una plataforma dedicada para cirujanos e ingenieros de diseño para que colaboren en los implantes del futuro. Incorporando 3 a la retroalimentación de todos los involucrados, los procedimientos quirúrgicos y los resultados de los pacientes pueden ser mejorados en gran escala. Los beneficios de utilizar datos de imágenes médicas como input del diseño fueron ilustrados a través de la colaboración entre el Profesor Dr. Stockmans y Stryker.
De varios escaneos a poblaciones completas
Hoy en día, la industria está comenzando a tomar este concepto a un siguiente nivel, al usar no solo varios escaneos como dato de entrada de diseño, sino cientos o hasta miles de escaneos. Esto le permite a los equipos de ingenieros alcanzar una comprensión exhaustiva de las variaciones anatómicas de la población objetivo y permite diseñar dispositivos que maximicen la cobertura de pacientes al mismo tiempo que asegura un ajuste ideal, de una manera de costos efectiva. Para unir la brecha entre la gran cantidad de información que está presente en los datos de imágenes y el espacio de diseño del implante, Materialise está ofreciendo sus servicios de Minado de datos anatómicos (ADaMTM) Empezando con un gran número de escaneos extraemos la forma promedio del hueso así como los modelos de variación poblacional, brindando a las compañías de dispositivos médicos una ventaja en el diseño de sus futuros dispositivos.
El estándar de 'Ingeniería en AnatomíaTM'
Mimics Innovation Suite convierte datos de imágenes en 3D en modelos digitales de alta calidad de una manera exacta y eficiente. Empezando con imágenes CT, MRI o Ultrasonido en 3D, Mimics Innovation Suite le ofrece la segmentación de imágenes más avanzada, las opciones de medición anatómica más amplias, poderosas herramientas CAD para la Ingeniería de Anatomía e medicina Impresión 3D, y preparación de modelos precisos para FEA y CFD.
En este caso, los autores utilizaron Mimics Innovation Suite para mejor y acelerar significativamente el diseño de placas siguiendo los siguientes pasos:
- Traducir las imágenes CT a un modelo 3D muy preciso
- Hacer cambios en el diseño de la placa para obtener un ajuste perfecto al hueso y reducir el tiempo de operación
- Verificar el diseño de manera virtual, y por ende reducir el tiempo del proceso de diseño
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