رفتن به نوشته‌ها

پروژه FingerKit Fraunhofer، مفاصل انگشت شخصی را چاپ می کند


از طریق ما با همه چیزهایی که در دنیای شگفت انگیز AM اتفاق می افتد به روز باشید لینکدین انجمن.

در آینده، پروژه FingerKit، توسعه یافته توسط موسسه تحقیقاتی فراونهوفر برای فناوری‌های تولید افزودنی (IAPT)مؤسسه فناوری‌ها و سیستم‌های سرامیک فراونهوفر (IKTS)، مؤسسه سم‌شناسی و پزشکی تجربی فراونهوفر (ITEM)، مؤسسه مکانیک مواد فراونهوفر IWM و مؤسسه پزشکی دیجیتال فراونهوفر (MEVIS)، می‌توانند به بازیابی تحرک کمک کنند. انگشتان با مفاصل آسیب دیده یا تخریب شده – اغلب در اثر یک تصادف ورزشی یا در نتیجه آرتریت روماتوئید ایجاد می شود.

در حال حاضر، اگر مفصل انگشت به دلیل تصادف یا آسیب عملکرد خود را از دست بدهد، روش های درمانی محدود است. در بیشتر موارد، مفصل ذوب می شود، اما این باعث محدودیت های شدید در زندگی روزمره بیمار می شود. اگر قرار است از ایمپلنت استفاده شود، در حال حاضر دو گزینه در بازار وجود دارد: ایمپلنت های سیلیکونی که اغلب به سرعت شل می شوند و باید در روش دیگری دوباره وصل شوند، یا ایمپلنت های استاندارد اولیه که فقط در اندازه های خاص موجود هستند و اجازه نمی دهند. حرکت کامل برای اطمینان از بهترین مراقبت ممکن از بیمار، یک ایمپلنت شخصی مورد نیاز است.

به لطف پنج مؤسسه Fraunhofer در پروژه FingerKIt، این ممکن است اکنون با توسعه یک زنجیره فرآیند خودکار که به ایمپلنت‌های شخصی مفصل انگشت اجازه می‌دهد از مواد فلزی یا سرامیکی به شیوه‌ای سریع، ایمن و دارای گواهی تولید شوند، امکان‌پذیر باشد. دانشمندان در Fraunhofer MEVIS کار خود را با توسعه یک نرم افزار مبتنی بر هوش مصنوعی آغاز کردند که می تواند تصاویر دو بعدی اشعه ایکس را به مدل های سه بعدی از استخوان های انگشت تبدیل کند و هرگونه موقعیت نادرست انگشتان را اصلاح کند. سپس محققان Fraunhofer IAPT از هوش مصنوعی برای استخراج طرح ایمپلنت فردی از مدل انگشت استفاده می‌کنند و آن را برای چاپ سه بعدی با استفاده از فناوری جت بایندر فلزی ارسال می‌کنند و پس از آن ایمپلنت‌ها پخته می‌شوند.

به لطف تخصص Fraunhofer IKTS، می توان از مواد سرامیکی نیز استفاده کرد که با استفاده از ریخته گری لغزشی – فرآیند ریخته گری قالب گچی – پردازش می شوند. Fraunhofer ITEM به سوالات مربوط به سازگاری بیولوژیکی و تاییدیه ایمپلنت ها رسیدگی می کند، در حالی که Fraunhofer IWM مسئول شبیه سازی بارهای مکانیکی است.

دکتر آرتور سیبل، رئیس گروه طراحی پارت در Fraunhofer IAPT گفت: «محاسبه مبتنی بر هوش مصنوعی طراحی ایمپلنت سه بعدی از الگوهای دو بعدی مانند تصاویر اشعه ایکس کاملاً جدید است و اکنون در حال ثبت اختراع است.

پروژه FingerKit Fraunhofer، ایمپلنت های شخصی شده مفاصل انگشت را چاپ می کند که به طور قابل توجهی تحرک را بهبود می بخشد.
ایمپلنت FingerKit. منبع: Fraunhofer IAPT.

“مهندسی فرآیند نیز خاص است. از آنجایی که ساختار شفت ایمپلنت بسیار ظریف است، ما استفاده از روش چاپ سه بعدی جت فلزی بایندر را برای تیتانیوم انتخاب کردیم. این روش امکان تولید بسیار دقیق ایمپلنت های کوچک و پیچیده را فراهم می کند و همچنین ما را قادر می سازد تا سطح شفت را به گونه ای ساختار دهیم که به طور موثرتری در استخوان رشد کند. دکتر فیلیپ ایمگروند، رئیس بخش صلاحیت فرآیند AM در Fraunhofer IAPT افزود: علاوه بر این، این کار تکمیل مورد نیاز برای سطوح مفصلی را که باید تا حد امکان صاف و بدون اصطکاک باشند به حداقل می رساند.

نتایج پروژه FingerKIt Fraunhofer برای بیمارانی که در گذشته نتوانسته‌اند کمک مورد نیاز خود را پیدا کنند، امیدوارکننده است. نوآوری های Fraunhofer به این معنی است که در آینده، حتی برای موارد پیچیده مانند انگشتان به شدت خمیده، قسمت های استخوانی از دست رفته یا مفاصل بسیار کوچک می توان درمان موثری ارائه داد. علاوه بر این، به لطف ایجاد مدل خودکار و پرینت سه بعدی، فرآیند تولید شخصی‌سازی‌شده نیز باعث صرفه‌جویی در زمان می‌شود – تا 60 درصد از زمان معمول مورد نیاز برای شناسایی و تناسب. از آنجایی که طراحی ایمپلنت بر اساس مفصل اصلی مدل شده است، سطح تحرک به دست آمده بسیار بیشتر از راه حل های موجود است.

به عنوان مثال، FingerKIt می تواند درمان آرتریت روماتوئید را کاملاً تغییر دهد. دکتر فیلیپ ایمگروند گفت: ایمپلنت های شخصی شده می توانند به استاندارد طلا تبدیل شوند.

طبق گزارش انجمن روماتولوژی آلمان، حدود دو درصد از جمعیت بزرگسال در آلمان از بیماری های التهابی روماتیسمی رنج می برند. ایمپلنت های جدید توسعه یافته همچنین می توانند به بیمارانی که آسیب دیده اند کمک کنند. به عنوان مثال، در مقایسه با ایمپلنت های پا یا مچ پا، بازار حرکت مجدد مفاصل انگشت هنوز به طور قابل توجهی توسعه نیافته است. به گفته Fraunhofer، کارشناسان پیش بینی می کنند که کل پتانسیل تا سال 2026 به 5.8 میلیون یورو خواهد رسید.

توسعه فناوری در پروژه FingerKIt اکنون به مرحله‌ای رسیده است که می‌توان محصول را با همکاری شریکی از بخش مهندسی پزشکی برای بازار آماده کرد: ایجاد طراحی مبتنی بر هوش مصنوعی و فرآیند تولید، و ایمپلنت‌های قابل نمایش قبلاً انجام شده است. تولید شده است. قدم بعدی اخذ تاییدیه لازم است. دکتر فیلیپ ایمگروند گفت: «ما در حال حاضر به دنبال شرکای شرکتی هستیم که تخصص لازم را داشته باشند تا به ما کمک کنند دستگاه‌های پزشکی ایجاد شده با هوش مصنوعی خود را به بازار عرضه کنیم.



منبع

منتشر شده در اخبار پرینتر و چاپ سه بعدی