Złożone struktury i niestandardowe projekty – jak produkcja dodatków rewolucjonizuje technologię ortopedyczną

Przyjemna oddychalność: perforacje w tej ortezy stawu skokowego / stopy z systemem zamknięcia pierścienia pokrywają praktycznie całą powierzchnię, zapobiegając nadmiernemu poceniu się. (źródło: plus medica OT)
Przyjemna oddychalność: perforacje w tej ortezy stawu skokowego / stopy z systemem zamknięcia pierścienia pokrywają praktycznie całą powierzchnię, zapobiegając nadmiernemu poceniu się. (źródło: plus medica OT)

Jeśli chodzi o ortezy, technicy ortopedyczni są zwykle ograniczeni do indywidualnych konstrukcji, ponieważ formy, funkcje i grubości materiału muszą być skonfigurowane tak, aby odpowiadały potrzebom każdego pacjenta. Kiedy wymagane są złożone struktury, tradycyjne procesy często działają na ich granicach. Ponadto, ponieważ są one bardzo kosztowne i czasochłonne w produkcji, nie są łatwo dostępne. Aby rozwiązać te problemy, Medica OT stosuje przemysłowe drukowanie 3D. Przy pomocy systemów produkcyjnych i usług doradczych EOS GmbH, firma produkuje ortezy dopasowane do indywidualnych potrzeb pacjenta, których praktycznie nie można zrealizować przy użyciu tradycyjnych procesów.

Wyzwanie

Każda osoba jest wyjątkowa. Dotyczy to zwłaszcza ortopedii, gdzie celem jest indywidualne wspieranie lub przywracanie mobilności danej osoby. Aby leczenie zakończyło się pełnym sukcesem, ortezy muszą być zaprojektowane tak, aby dokładnie pasowały do ​​anatomii pacjenta i potrzeb terapeutycznych. To tłumaczy, dlaczego są produkowane jako niestandardowe konstrukcje lub w niestandardowych małych seriach, jak do tej pory, technicy ortopedyczni kierowali się możliwościami tradycyjnych metod produkcji, takich jak odlewanie, formowanie, modelowanie i frezowanie w celu konstruowania ortez. Ale skomplikowane struktury i różne grubości materiału wprowadzają ustalone procesy w granicach ich możliwości.

Jeśli konieczne jest połączenie kilku funkcji w jednym produkcie, poszczególne części muszą być połączone ręcznie, aby zbudować gotową ortezę, co jest bardzo czasochłonnym procesem. Jednocześnie ortezy muszą być dostępne tak szybko, jak to możliwe, aby wspierać mobilność pacjentów z zaburzeniami neurologicznymi, takimi jak paraliż, udar lub stwardnienie rozsiane.
Kolejnym czynnikiem w leczeniu dzieci jest to, że szybko rosną, co oznacza, że ​​pomoce muszą być często wymieniane.

plus medica OT rozpoznała te wyzwania i postawiła sobie za cel optymalizację opieki nad pacjentem poprzez zastosowanie przemysłowego druku 3D. „Łączymy ręczne rzemiosło ortopedyczne z korzyściami wynikającymi z produkcji dodatków” – mówi Alexander Hülk, CPO at plus medica OT.

Rozwiązanie

plus medica OT has been developing, constructing, producing and selling orthoses made using additive manufac-turing since 2015. Its key priority is to use the potential offered by the technology to improve patient care and to make it available for orthopaedic technicians. For this purpose, the company specialises in the economic and technical optimisation of such components, with special attention placed on the aspects of form and function. Which is why plus medica OT, as the first 3D print provider in the world for orthopaedic technology, works in close cooperation with local orthopaedic technicians. Only by coordinating all the processes in construction and additive manufacturing to the requirements of orthopaedic technology is it possible to realise the best-possible results.

W tym celu firma współpracuje z EOS, liderem technologicznym w dziedzinie druku 3D. Firma dostarcza nie tylko niezbędne systemy i materiały, ale także wspiera użytkowników podczas procesu projektowania i produkcji. „Korzystaliśmy z wysoce kompetentnego i partnerskiego doradztwa dostępnego w firmie EOS, na przykład przy wyborze najbardziej odpowiedniego materiału”, wyjaśnia Alexander Hülk. Specjaliści od zastosowań z doświadczeniem w inżynierii medycznej pomogli mu zbudować własną wiedzę i pokazali mu, jak w pełni wykorzystać możliwości tej technologii. Nawet teraz są dostępne w każdej chwili, aby uzyskać pomoc w kwestiach optymalizacji projektu i integracji funkcjonalnej.

Kiedy plus medica OT wykonuje ortezę, zaczyna się od odlewu gipsowego pacjenta wykonanego przez technika ortopedycznego. Planowanie ortezy odbywa się bezpośrednio na gipsie. Technik ortopeda wysyła następnie model gipsowy wraz z formularzem zamówienia do plus medica OT. Model gipsowy jest następnie digitalizowany za pomocą skanera 3D. Orteza jest następnie projektowana przez plus medica OT przy użyciu programu CAD, a dane konstrukcyjne są przenoszone do systemu produkcyjnego, EOS P 396. Część jest następnie budowana warstwa po warstwie z drobnego materiału proszkowego za pomocą wiązki laserowej. Dzięki temu możliwe jest stworzenie części o dowolnym kształcie, jaki można sobie wyobrazić, bez potrzeby stosowania specjalnych narzędzi. Zastosowanym materiałem jest polimer na bazie nylonu o wysokiej sztywności i udarności, który ani nie odpryskuje, ani nie pęka pod dużym obciążeniem.

Wyniki

Dodatkowa produkcja umożliwia dodanie medica OT do produkcji najwyższej jakości przy użyciu nowego podejścia. Złożone struktury mogą być umieszczone bez problemu. Możliwe jest również wprowadzanie różnych grubości materiału w obrębie ortezy, na przykład, aby niektóre obszary były elastyczne lub sztywne. Standardowe części, takie jak złącza i zamknięcia lub uchwyty na rzep, można zintegrować w dowolnym punkcie ortezy. Dotyczy to również perforacji, które poprawiają jej oddychalność. „Istnieje kilka geometrii, małe grubości ścian i zintegrowane funkcje, których nie bylibyśmy w stanie zrealizować tak łatwo przy użyciu tradycyjnych metod produkcji”, wyjaśnia wyraźnie zadowolony Alexander Hülk. Ortezy można lepiej dopasować do potrzeb pacjenta niż wcześniej.

Pomoc jest również stosunkowo łatwa i niedroga w dostosowywaniu z perspektywy wizualnej. Jeśli pacjent sobie tego życzy, wzór można odtworzyć na powierzchni obrabianego przedmiotu bez przedłużania procesu produkcyjnego. Zmiany barwy można uzyskać poprzez kolejne barwienie lub lakierowanie. Dla Alexandra Hülk optymalizacja wagi i zintegrowane funkcje, wysoka oddychalność i atrakcyjny design są decydującymi czynnikami sukcesu leczenia: „Nikt nie lubi nosić ortezy. Ale jeśli prawie nie zauważysz tego w swoim codziennym życiu, a nawet wygląda dobrze, może znacznie wydłużyć czas noszenia, a następnie sukces terapeutyczny ortezy. ”

Kolejną zaletą technologii EOS jest to, że części są łatwe do odtworzenia: po opracowaniu ortezy można ponownie wyprodukować w dowolnym momencie i w tej samej jakości. Ma to znaczenie, na przykład, z ortezami dla dzieci, które muszą być zastąpione w innym rozmiarze, ale z taką samą funkcjonalnością i strukturą. Jeśli technicy ortopedyczni również używają własnych skanerów 3D, proces projektowania jest również krótszy.

Treść CaseStudy Medical Plus Medica OT
Wszechstronna koncepcja: zintegrowane uchwyty na rzepy na dole (na górze), monolityczny system łączenia, blokada ruchu z logo, zintegrowana płyta piętowa zapewniająca stabilność i połączenie elementu stopy wewnętrznej (DAFO) za pomocą zamków na zatrzaski (od lewej do prawej). (źródło: plus medica OT)