医疗和牙科

REJOINT正在开发具有增材制造和人工智能的膝关节置换手术

这里又意大利医疗植入物制造商将增材制造技术与人工智能相结合,推出大规模定制和个性化治疗。

具体来说,公司将使用通用电气的添加剂Arcam的电子束融化(EBM)技术和通过物联网传感可穿戴设备收集术中和术后数据的计算机分析。这将有助于以膝关节植入物的形式为患者制造个性化医疗设备。

胫骨板印在Arcam Q10plus上。照片通过GE添加剂。
胫骨板印在Arcam Q10plus上。照片通过GE添加剂。

将人工智能与医疗设备的3D打印相结合

REJOINT公司成立于2015年,总部位于意大利博洛尼亚,由一个在骨科领域具有丰富经验的团队创建,最近进入膝关节置换术市场。

REJOINT的目标是为患者提供定制化的医疗解决方案;增材制造和人工智能都是其目标和增长战略的组成部分。为了生产个性化的假肢,该公司选择使用GE Additive公司的3D打印技术。

“当谈到增材制造时,我们最初并不确定个性化钴铬假体的最合适解决方案,正在评估DMLM和EBM。这两种方法,实际上都提供了很好的分辨率和质量,但我们最终选择了GE添加剂循证医学Arcam Q10plus系统。GE能够为我们提供的知识和产业化支持,以及他们在意大利当地团队的专业经验,也促使我们做出了这一决定。”REJOINT首席执行官Gian Guido Riva评论道。

膝关节植入物的市场估计在全世界每年有500万左右。2011年,每10万居民中有150例接受外科手术,在奥地利和瑞士等一些市场,这一数字最高达到250例。

Arcam Q10plus。照片通过GE添加剂。
Arcam Q10plus。照片通过GE添加剂。

直到最近,膝关节置换术市场只包括标准的假体系统,只有有限的尺寸可供选择。正确和精确的尺寸和位置是决定假体类型的关键因素。通常情况下,膝关节必须承受超过300公斤的点负荷。患者的骨元素和植入物之间的微小尺寸差异可能会导致疼痛和炎症。

对于患者来说,尺寸不足意味着持续意识到人工关节的存在,同时导致肌肉和韧带的衰退。病人的反馈有时可以反映植入物的问题。不满意通常很大程度上与植入假体的尺寸不理想有关。

因此,为了为患者量身定制假肢,REJOINT利用了增材制造提供的设计自由度。该公司首先对患者的CT扫描图像进行3D建模,然后使用算法分析图像,确定适合每个特定病例的最合适尺寸。人工智能在数千个假体维度上对病人的独特解剖结构进行比较,每一个假体在植入体的特定区域都有同样多的维度变量。

Out-of-machine股骨髁部。照片通过GE添加剂。
Out-of-machine股骨髁部。照片通过GE添加剂。

最优配置被识别并提供给外科医生,用于定位假体组件和模拟手术。分析过程形成了假体生产过程的核心,并为规划干预的患者特定工具-这是在计算机辅助手术工具的支持下进行。

“所有这些数据让我们意识到,我们可以将其与操作过程中记录的信息联系起来。,反过来,这些数据仍然可以被进一步改进如果我们可以收集通过使用可穿戴设备(如sensorized发带和袜子),前和术后测量,病人如何加载他们的肢体或弯曲膝盖,直到术后评估问卷调查已经完成,“继续莉娃。

Maurilio Marcacci教授是米兰Humanitas研究医院膝关节重建中心的负责人,他进行了第一次植入手术,他声称这项技术的初步应用已经使患者获得了高度的满意度。

REJOINT目前正在获得FDA的许可,预计将于2021年上半年完成。认证将意味着进入美国市场。美国市场占全球整形器械市场的62%,占全球膝关节植入物市场价值的70%以上。此外,REJOINT正在与GE添加剂合作,以降低粉剂生产成本,重点是减少周期时间和优化参数——包括通过开发远程生产控制站。

股骨髁部完成。照片通过GE添加剂。
股骨髁部完成。照片通过GE添加剂。

3D打印的个性化医疗保健

3D打印在医疗领域的一个关键优势是它能够提供针对患者的医疗保健。例如,定制假肢是由荷兰非营利组织在塞拉利昂提供的吗3 d塞拉利昂。使用3D扫描技术测量每个病人,然后为该国无法获得相关医疗护理的截肢者量身定制一种设备。

除了假肢,3D打印也被一名医生使用克利夫兰诊所生产针对病人的气道支架它们也已经获得了FDA的许可,可以植入患者体内。

3D打印还可以在患者的特定术前规划中发挥重要作用。6月早些时候,我们报道了以色列的一个麻醉团队,他们最近使用3D打印和虚拟现实来制造一个一个七岁女孩的气道模型这是切除她部分肺的手术的一部分。

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特色图像显示Arcam Q10plus。照片通过GE添加剂。

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