30 Jahre Materialise:Revolution der Gesundheitstechnik, um bessere und vorhersehbarere Patientenergebnisse zu ermöglichen

Mit Hilfe von medizinischer bildbasierter Bevölkerungsanalysesoftware und -diensten können anatomische Ingenieure jetzt schnell neue Geräte an Hunderten von virtuellen Patienten testen und repräsentative physikalische Testmodelle erstellen. Dies ist sprunghaft gegenüber herkömmlichen Methoden. Es ist eine Alternative zum Testen an Leichen, bei dem nur ein Gerät an der Anatomie einer bestimmten Person getestet werden kann. Jetzt können Tests dazu beitragen, Innovationen zu beschleunigen, die Geräteleistung zu verbessern und ihre Vorteile zu beweisen.

Diese Innovation, bekannt als virtuelle Patienten, verkürzt die Zeit, die benötigt wird, um ein Produkt auf den Markt zu bringen, indem die Anzahl der Design-Iterationen reduziert wird. Und doch ist es nur eines der verfügbaren Werkzeuge, um den Forschungs- und Designprozess zu beschleunigen. Durch die Verbesserung des anatomischen Verständnisses ist die Medizin auf dem Weg zu sichereren und vorhersehbareren Ergebnissen.

Materialise Gründer und CEO Fried Vancraen hält einen der ersten anatomische Modelle, die jemals mit Materialise Mimics gedruckt wurden.

Da Materialise in diesem Jahr sein 30-jähriges Bestehen feiert, blicken wir mit einer Reihe von Blogbeiträgen auf die bedeutendsten Innovationen der Firmengeschichte zurück. Zunächst betrachten wir einige unserer medizinischen Innovationen als Beispiel für unser Engagement für eine bessere und gesündere Welt.

Ein natürlicher Dreh- und Angelpunkt für die Medizin

Im Jahr 1990 begann Materialise als Dienstleistungsunternehmen, Unternehmen mit 3D-gedruckten Teilen zu beliefern. Die ursprüngliche Idee war, dass mit dem 3D-Druck schnellere Designiterationen während der Prototyping-Phase möglich sind. Aber bald ging die Mission von Materialise weiter und erstreckte sich auf den medizinischen Bereich:Der CEO und Gründer von Materialise, Fried Vancraen, erkannte, dass die 3D-Dateien, die sie zum Drucken verschiedener Objekte verwendeten, einzigartige Ähnlichkeiten mit medizinischen Scans aufwiesen.

Um einen 3D-Druck zu erstellen, zerlegt eine Software eine Designdatei in dünne Scheiben, um den 3D-Drucker anzuweisen, was auf jeder Ebene zu tun ist. Als Fried sich ansah, dass 3D-Druckdateien im Wesentlichen Stapel aus sehr dünnen Schichten waren, stellte er fest, dass diese Dateien CT-Scans sehr ähnlich sind, bei denen es sich um Bilder von Patienten handelt, die ebenfalls in sehr dünne Schichten aufgeteilt werden.

Dieser Glühbirnen-Moment führte zur ersten Version von Materialise Mimics nur zwei kurze Jahre nach der Firmengründung. Mit dieser Software, die medizinische Daten mit 3D-Druckern verbindet, könnte Materialise anatomische Modelle basierend auf der einzigartigen Anatomie eines einzelnen Patienten erstellen. Fried wollte, dass Kliniker einen physischen Abdruck der Anatomie ihrer Patienten haben, damit sie komplexe Fälle besser verstehen können. Darüber hinaus wurde durch den 3D-Druck die Erstellung individueller personalisierter Geräte wie Implantate und Führungen für Operationen zu einem erreichbaren Ziel. Die ersten Fälle, in denen anatomische Modelle verwendet wurden, betrafen Patienten mit Hirntumoren und halfen Klinikern zu erkennen, wo sie kritische, präzise Schnitte vornehmen konnten, ohne die umliegenden wertvollen Teile des Gehirns zu beeinträchtigen.

Ein Beispiel für Farbstereolithographie für ein anatomisches 3D-Modell von ein Kiefer von 1996.

Nach anatomischen Modellen fuhr Materialise mit 3D-gedruckten Führungen fort, die während der Operation verwendet werden könnten, damit Chirurgen Implantate präzise schneiden und bohren können. Der anfängliche Fokus auf die Zahnmedizin ermöglichte es Zahnärzten, ein Verfahren virtuell in 3D zu planen und eine maßgeschneiderte Anleitung auszudrucken, um diese Planung genau auf seinen Patienten zu übertragen.

Personalisierte chirurgische Knieführungen für präzise Schnitte für spezifische Anatomie des Patienten zusammen mit anderen notwendigen chirurgischen Instrumenten.

Kooperation und Partnerschaften zur Förderung von Innovationen

Die Geburt von Materialise Mimics ebnete den Weg zu ungeahnten Möglichkeiten. Beispiele für innovative Lösungen sind anatomische Modelle , chirurgische zahnärztliche Führungen, Kranio-maxillofaziale Führungen , und personalisierte Implantate die alle zu mehr Vertrauen bei den Ärzten und zu besseren Ergebnissen bei den Patienten beigetragen haben. Von Anfang an war Fried davon überzeugt, dass Co-Creation – Köpfe aus verschiedenen Unternehmen und Bereichen, die mit unserer Software, Technologie, Erfahrung und Expertise zusammenarbeiten – der Schlüssel zur Innovation ist. Darüber hinaus wurde Mimics anderen Unternehmen zur Verfügung gestellt, damit diese ihre eigene Forschung und Entwicklung vorantreiben konnten. Mit dieser ganzheitlichen Sicht auf das Geschäftsökosystem, die bis heute Bestand hat, bleiben Co-Creation und Partnerschaften Säulen unseres Fundaments.

Diese Grundlage hat vielen unserer Partner geholfen, von Forschung und Entwicklung (F&E) bis hin zum klinischen Betrieb mit hohem Volumen zu skalieren. Einige Unternehmen verwenden unsere Software, um Produkte für den Druck und die Eigenproduktion zu entwickeln, während andere Unternehmen eine schlüsselfertige Lösung benötigen, die den gesamten Produktlebenszyklus abdeckt, wie beispielsweise unsere personalisierten, kraniomaxillofazialen (CMF) Implantate, die über DePuy Synthes TRUMATCH® CMF . angeboten werden Lösungen .

Wir bei Materialise sind bestrebt, jedem Forscher, Ingenieur und Kliniker den medizinischen 3D-Druck durch eine offene Plattform von Software und Dienstleistungen zugänglich zu machen, die dazu beitragen, die Patientenbehandlung anzupassen.
- Fried Vancrean, CEO und Gründer

CMF-Chirurg erklärt einem Patienten mit einen digitalen Operationsplan mit Hilfe eines 3D-gedruckten anatomischen Modells.

Gegenwärtige Entwicklung

Heute gibt es viele Innovationswege, die sich aus den Fortschritten in der Medizintechnik ergeben, darunter 3D-Planung, virtuelle Patienten , Point-of-Care-3D-Druck , KI zur Verbesserung der präoperativen Planung , und darüber hinaus.

Insbesondere virtuelle Patienten sind im Entwicklungsprozess orthopädischer Implantate weit von der Idee zum Standard geworden. Im Kern sind virtuelle Patienten Computermodelle von Patienten, die helfen, das Ansprechen der Patienten auf die Behandlung vorherzusagen.

Am Beispiel Exprt® Revision Hip , konnte DJO Surgical den Sitz des Implantats bei einer Vielzahl unterschiedlicher Knochengrößen schnell verbessern. All dies sparte Zeit und Geld durch einen schnelleren iterativen Prozess mit Zuverlässigkeit des Verifizierungs- und Validierungsprozesses. Mit diesem Tool konnten Chirurgen und Ingenieure auch leichter durch Daten kommunizieren, die sie beide verstehen konnten. Mit so vielen Vorteilen ist dieser Fortschritt in der Medizintechnik für DJO Surgical leicht zum Standard geworden.

Materialises Know-how in Forschung und Entwicklung sowie Konstruktion und Konstruktion wurde für die heutige globale Pandemie gebündelt, als wir einen 3D-gedruckten NIP-Steckverbinder entwickelten und herstellten die medizinische Standardausrüstung zusammenhält – eine Maske, einen Luftfilter und ein PEEP-Ventil. Da Patienten mit schweren Atemproblemen konfrontiert sind, führt das Krankenhaus UZ Leuven eine klinische Studie für eine Lösung durch, die die Lücke zwischen einer einfachen Sauerstoffmaske und einer Intubation schließt. Unsere Medizintechniker arbeiteten zusammen mit Ärzten an dieser nicht-invasiven Lösung und nutzten unser Know-how in den Bereichen Medizinproduktedesign, regulatorische Prozesse und zertifizierte medizinische Herstellung. Geleitet von unseren drei Jahrzehnten Erfahrung in der Entwicklung des 3D-Drucks konnten wir der Pandemie schnell mit wirkungsvollen und skalierbaren Lösungen begegnen.

Materialise hat die NIP-Maske als nicht-invasive Alternative entwickelt an Beatmungsgeräte während der COVID-19-Pandemie.

Neue gemeinsame Horizonte

Wir sehen eine Fortsetzung unserer Mission, die personalisierte Versorgung durch Prozessautomatisierung und bessere Integration in das digitale Ökosystem des Gesundheitswesens nachhaltiger zu gestalten. Während Materialise technologische Fortschritte macht, freuen wir uns auf die Fortsetzung der engen Zusammenarbeit mit anderen, um neue Wege im medizinischen Bereich zu beschreiten, Vorhersehbarkeit zu schaffen und die Patientenversorgung zu verbessern und gleichzeitig Risiken zu mindern. Nach 30 Jahren der Entwicklung sinnvoller Anwendungen im medizinischen Bereich sind wir stolz darauf, zurückzublicken und zu sehen, wie unsere Technologie dazu beigetragen hat, so viele Leben zu beeinflussen.