REJOINT正在使用3D打印技术和人工智能制造膝关节替代品
胫骨板的3D打印。图片由GE Additive提供。
将AI与3D打印相结合用于医疗设备
REJOINT总部位于意大利博洛尼亚，由一支在骨科领域具有丰富经验的团队于2015年成立，该公司最近进入了膝关节置换市场。REJOINT的目标集中在为患者提供定制的医疗解决方案上；增材制造和人工智能都是其目标和增长战略不可或缺的组成部分。为了生产个性化的假肢，该公司选择使用GE Additive的3D打印技术。
“在增材制造方面，我们最初还没有确定最适合个性化钴铬假体的解决方案，并正在评估DMLM和EBM。两种模式实际上都提供了良好的分辨率和质量，但是我们最终选择了GE Additive Arcam EBM Q10plus系统。 GE能够为我们提供的知识和工业化支持以及他们在意大利的本地团队的专业经验也为我们做出了决定。” REJOINT首席执行官Gian Guido Riva说道。
据中国3D打印网了解，全球每年膝关节植入物市场约为500万个。 2011年，外科手术的数量为每10万居民中有150人，在奥地利和瑞士等一些市场上达到250例的高峰。
Arcam Q10plus。图片由GE Additive提供。
直到最近，膝关节置换术市场仅由标准假体系统组成，只有有限的尺寸范围可用。正确和精确的尺寸和位置是假体类型的关键因素。通常，膝关节必须承受可超过300公斤的点载荷。患者的骨骼和植入物之间最小的尺寸差异会导致疼痛和发炎。
对于患者而言，尺码不足意味着不断地意识到人造关节的存在，并导致肌肉和韧带的衰变。患者反馈有时可以反映出植入物的问题。不满意通常与植入假体的次优尺寸有关。
这样，为了为患者生产量身定制的假体，REJOINT充分利用了增材制造提供的设计自由度。该公司通过对患者的CT扫描进行3D建模来开始其过程，然后使用算法来分析图像并确定每种具体病例的最合适尺寸。人工智能在数千个假体尺寸上比较患者的独特解剖结构，每个假体在植入物的特定区域具有相同的尺寸变量。
机外股骨。图片由GE Additive提供。
确定最佳配置并将其提供给外科医生，以定位假体组件并模拟操作。分析过程构成了假体生产过程的核心，并且是针对患者进行干预计划的工具，这些是在计算机辅助手术工具的支持下进行的。“拥有所有这些数据使我们意识到我们可以将其链接到手术期间记录的信息。反过来，如果我们可以通过使用可穿戴设备（例如，传感的头带和袜子）收集患者术前和术后如何测量肢体弯曲或弯曲程度的数据，则仍可以进一步改善这些数据。膝盖，直到完成术后评估问卷。” Riva继续说道。
米兰Humanitas研究医院联合膝盖重建中心负责人Maurilio Marcacci教授进行了第一例植入手术，他声称该技术的最初应用已获得了很高的患者满意度。
目前，REJOINT正在获得FDA的批准，预计将在2021年上半年获得批准。认证将意味着进入美国市场，该市场占骨科器械世界市场的62％，占骨科器械市场的70％以上。膝关节植入物的全球市场价值。此外，REJOINT正在与GE添加剂合作以降低粉末生产成本，重点是缩短周期时间和优化参数-包括开发远程生产控制站。
完成股骨。图片由GE Additive提供。
3D打印的个性化医疗保健
3D打印在医疗领域的主要优势是其提供特定于患者的医疗保健的能力。例如，由荷兰非营利组织3D Sierra Leone在塞拉利昂提供定制的假体。然后使用3D扫描来测量每位患者，然后为该国的截肢者生产量身定制的设备，他们无法获得相关的医疗护理。在假肢之外，克利夫兰诊所的医生还使用3D打印来生产针对患者的气道支架，该支架也已获得FDA的许可，可以植入患者体内。
3D打印在特定于患者的术前计划中也可以发挥重要作用。 6月初，我们报道了以色列的一个麻醉小组，该小组最近使用3D打印和虚拟现实技术制作了一个7岁女孩的气道的精确模型，这是切除她的肺部手术的一部分。
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