Skip to main content

Mass-customisation of custom-made medical implants

Article Category

Article available in the folowing languages:

Platforma do dostosowywania implantów medycznych do potrzeb pacjenta

Implanty wykonywane na zamówienie to znacznie korzystniejsze rozwiązanie dla pacjentów o specjalnych potrzebach, gdyż zapewniają lepsze dopasowanie oraz szybszy powrót do sprawności fizycznej. Twórcy projektu INOVER21 opracowali platformę technologiczną, która daje możliwość zaplanowania zabiegu operacyjnego, zaprojektowania implantu zgodnie z zamówieniem oraz jego wyprodukowania.

Zdrowie

Udział w rynku implantów wykonywanych na zamówienie wynosi obecnie zaledwie 1,4 % i to pomimo wartości dodanej, jaką ta technologia oferuje pacjentom, chirurgom i placówkom medycznym. To komercyjne niedopatrzenie wynika z wysokich kosztów i długich terminów realizacji zamówień, a także z konieczności obrania spersonalizowanego podejścia do chirurgicznego leczenia pacjentów.

Platforma internetowa do projektowania implantów wykonywanych na zamówienie

Chcąc przyczynić się do rozpoczęcia projektowania i produkcji na skalę masową implantów uwzględniających specyficzne potrzeby pacjentów, w ramach finansowanego ze środków UE projektu INOVER21 powstał system dostosowywania implantów medycznych (ang. medical implants customization engine, MICE), narzędzie przeznaczone dla chirurgów i producentów do wspólnego tworzenia implantów i komunikacji. Narzędzie to zostało sprzężone z systemem zarządzania wdrożonym na hali produkcyjnej, zwanym MC Dynamics (Mass-Customization Dynamics), który ma zapewnić wydajną, masową produkcję implantów wykonywanych na zamówienie w przystępnych cenach i w krótkich terminach. „Możliwość zaoferowania pacjentom dostosowanych do ich potrzeb implantów medycznych najwyższej jakości w konkurencyjnych cenach już nie wystarczy – musimy stworzyć chirurgom warunki do projektowania implantów, które będą używane przez konkretnych pacjentów”, tłumaczy koordynator projektu Gediminas Kostkevičius. Dlatego partnerzy projektu INOVER21 opracowali narzędzie MICE – darmową internetową platformę 3D, która może wspomagać proces planowania zabiegu operacyjnego wszczepienia implantu wykonanego na zamówienie bądź standardowego, niezależnie od tego, kto jest jego producentem. Platforma MICE jest jedyną taką platformą dostępną na rynku, zawierającą szereg różnych funkcjonalności do interaktywnego modelowania zabiegu chirurgicznego. Łączy ona dane anatomiczne i kliniczne dotyczące pacjenta wraz z półautomatycznymi strukturami anatomicznymi i umożliwia chirurgom wyszukiwanie podobnych przypadków w bazie danych klinicznych platformy. Aby zapewnić wydajne zarządzanie procesem projektowania i wytwarzania implantów wykonywanych na zamówienie, narzędzie MICE połączono z systemem MC Dynamics przeznaczonym do masowej indywidualizacji wyrobów medycznych. To oznacza, że od fazy wirtualnego projektu do fazy zamówienia implant dzieli zaledwie kilka kliknięć, a inżynierowie kliniczni są w każdej chwili gotowi udzielić niezbędnego wsparcia.

Znaczenie projektu INOVER21

Planowanie wirtualne staje się złotym standardem chirurgii, gdyż oferuje wizualizację budowy anatomicznej pacjenta w 3D. Opracowanie planu zabiegu jeszcze przed wejściem na salę operacyjną jest szczególnie ważne w przypadku pacjentów cierpiących na poważne wady wrodzone bądź nabyte lub przechodzących zabieg wycięcia guza. Dostępne obecnie na rynku programy 3D do planowania zabiegu operacyjnego wymagają wykupienia drogich licencji, tymczasem ich ograniczona dostępność sprawia, że ich użyteczność jest w praktyce niewielka. Ponadto takie oprogramowanie nie zawsze oferuje podejście holistyczne, gdyż jest przeznaczone dla konkretnej części ciała, co oznacza, że planowanie zabiegu wymaga połączenia kilku różnych programów. Opracowany przez twórców projektu INOVER21 system MICE pokonuje wszystkie te przeszkody, dając chirurgom dostęp do narzędzia umożliwiającego planowanie zabiegu operacyjnego w 3D, które można połączyć z wytwarzaniem implantów wykonywanych na zamówienie i wykorzystywanych jako protezy stawów, do rekonstrukcji twarzy, a także do zabiegów w obrębie czaszki i kręgosłupa. Co istotne, system MICE rozwiązuje również problemy związane z kosztami i czasem realizacji zamówień na implanty uwzględniające specyficzne potrzeby pacjentów i wytyczne chirurgów. Po wdrożeniu platformy firma Ortho Baltic rozpoczęła produkcję 3 000 implantów wykonywanych na zamówienie rocznie po niższej cenie w porównaniu do implantów standardowych i czasem realizacji wynoszącym od 2 do 4 tygodni. Spoglądając w przyszłość, Kostkevičius ma nadzieję, że „wygenerowane dane zostaną wykorzystane do celów uczenia maszynowego i wyposażenia narzędzia MICE do planowania zabiegu operacyjnego w funkcję sztucznej inteligencji”. Ponieważ w samej UE wykonuje się ponad 2 miliony operacji wymiany stawu kolanowego i biodrowego, tę dużą niszę z pewnością można wypełnić narzędziami chirurgicznymi wspierającymi leczenie dostosowane do specyficznych potrzeb pacjentów.

Słowa kluczowe

INOVER21, implanty wytwarzane za zamówienie, MICE, planowanie zabiegu operacyjnego, MC Dynamics

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania