Lider druku 3D Stratasys Ltd. (NASDAQ: SSYS) wzbogaciła swoją drukarkę J750 Digital Anatomy™ 3D o zaawansowane możliwości obróbki kości, które nie tylko wyglądają realistycznie, ale są realistyczne biomechanicznie, poparte badaniami klinicznymi. Aktualizacja oprogramowania umożliwia systemowi naśladowanie porowatych struktur kostnych, tkanki włóknistej i więzadeł, dzięki czemu specjaliści medyczni mogą tworzyć modele zachowujące się jak ludzka kość.

Drukarka Digital Anatomy została po raz pierwszy wprowadzona na rynek rok temu, przy czym początkowo skupiono się na naśladowaniu miękkich tkanek kardiologicznych, takich jak serca i naczynia krwionośne, przy użyciu zaawansowanego oprogramowania Digital Anatomy oraz materiałów takich jak GelMatrix™ i TissueMatrix™. Technologia ta pomogła dostawcom usług medycznych zwiększyć gotowość chirurgiczną i producentom urządzeń medycznych do prowadzenia badań i szkolenia personelu medycznego w zakresie nowych urządzeń. Materiał BoneMatrix™ z rozszerzonymi możliwościami oprogramowania rozszerza te korzyści na zastosowania w ortopedii.

"Wierzymy, że lepsze przygotowanie prowadzi do lepszych wyników klinicznych", powiedział wiceprezes Osnat Philipp, który kieruje globalnym zespołem opieki zdrowotnej w Stratasys. Mechaniczne właściwości kości mają tak zasadnicze znaczenie dla zdolności naszych szkieletów do wspomagania ruchu, zapewnienia ochrony naszych narządów witalnych i ostatecznie wpływają na jakość naszego życia". Zdolność do drukowania modeli 3D, które są biomechanicznie dokładne i unikalne dla każdego pacjenta, ma kluczowe znaczenie dla tego przygotowania".

Pomimo dużego zapotrzebowania na modele kości, tradycyjne opcje modeli mają poważne wady. Branża medyczna tradycyjnie wykorzystuje ludzką kość pochodzącą ze zwłok, czy też dotychczasowe rozwiązania w zakresie drukowania 3D, które okazały się niewystarczające. Kość ludzka jest kosztowna, trudna do pozyskania i trudna do pozyskania przy precyzyjnych właściwościach patologicznych, takich jak nowotwory lub odzwierciedlające różny wiek. Dostępne na rynku modele kości również nie posiadają tych cech charakterystycznych dla danego pacjenta, a inne tradycyjne rozwiązania w zakresie druku 3D są biomechanicznie nierealne. W przeciwieństwie do tego, niezależnie od tego, czy chodzi o wkręcanie śruby, wiercenie czy piłowanie kości, specjaliści medyczni mogą oczekiwać haptycznego sprzężenia zwrotnego od modeli Digital Anatomy, które jest bardzo realistyczne, a każdy model może zostać stworzony na podstawie rzeczywistego skanu pacjenta.

Wydrukowane w 3D modele czaszki i kręgosłupa dla warsztatów szkoleniowych dla lekarzy pozwalają lekarzom ćwiczyć cięcie i wiercenie kości, powiedział dyrektor medyczny w szpitalu dziecięcym na Florydzie. Skupiała się ona na wykorzystaniu najnowocześniejszych symulacji do przekształcenia szkoleń i edukacji pediatrycznej. "Możliwości wydają mi się nieskończone, ponieważ lekarze mogą "operować przed operacją". "To skróci czas operacji, zmniejszy zachorowalność i śmiertelność oraz pomoże nam skrócić czas znieczulenia, co jest lepsze dla rozwoju mózgu".

Podczas gdy sama drukarka 3D jest najnowocześniejszą technologią, to właśnie oprogramowanie Digital Anatomy odblokowuje jej moc. Ponad 100 zaawansowanych ustawień zostało opracowanych i udoskonalonych przez lata doświadczeń we współpracy z najlepszymi akademickimi ośrodkami medycznymi i szpitalami na całym świecie. Na przykład, dyski międzykręgowe mogą być zadrukowane w sposób normalny lub zdegenerowany. Stawy między kręgami mogą być nadrukowane w różnym stopniu sztywności. Gęstsza struktura kości czaszki różni się od kości ogólnych. Kości długie mogą być nadrukowane z różną ilością szpiku. Różne kombinacje materiałów są produkowane na poziomie 3D wokseli, aby zapewnić odpowiednie właściwości biomechaniczne.

Naukowcy z Laboratorium Mechaniki Obliczeniowej i Biomechaniki Eksperymentalnej Uniwersytetu w Tel Awiwie przeprowadzili kliniczną ocenę właściwości modeli kości, które zostały wydrukowane w trójwymiarze na systemie Anatomii Cyfrowej, skupiając się w szczególności na tym, jak dokładnie odwzorowały siłę wyciągania śrub i moment napędowy przy użyciu śrub korkowych i rakowych. W badaniu przeprowadzonym w roku 2020 stwierdzono, że siła wyciągania śrub ortopedycznych w modelach z nadrukiem 3D wykazuje podobną haptyczną reakcję na kość ludzkich zwłok.

Drugie badanie przeprowadzone w tym roku przez naukowców z Laboratorium Materiałoznawstwa i Inżynierii Materiałowej Technion Institute of Technology w Izraelu wykazało mechaniczną dokładność modeli 3D kręgosłupa w porównaniu z kręgosłupem zwłokowym. Badania wykazały, że trójwymiarowe modele kręgów lędźwiowych dokładnie odwzorowują zakres ruchu w porównaniu z opublikowaną literaturą dotyczącą kręgosłupa ludzkiego.
www.stratasys.com

Tweet