意大利醫(yī)療植入物制造商REJOINT通過將增材制造技術(shù)與人工智能相結(jié)合，推出大規(guī)模定制和個性化療法。具體來說，該公司將使用GE Additive Arcam的電子束熔化（EBM）技術(shù)，并通過物聯(lián)網(wǎng)連接的可穿戴傳感器，對術(shù)中和術(shù)后數(shù)據(jù)收集進行計算機分析。這將有助于REJOINT以膝蓋植入物的形式為患者制造個性化醫(yī)療設(shè)備。

脛骨板的3D打印。圖片由GE Additive提供。

將AI與3D打印相結(jié)合用于醫(yī)療設(shè)備

REJOINT總部位于意大利博洛尼亞，由一支在骨科領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗的團隊于2015年成立，該公司最近進入了膝關(guān)節(jié)置換市場。REJOINT的目標(biāo)集中在為患者提供定制的醫(yī)療解決方案上；增材制造和人工智能都是其目標(biāo)和增長戰(zhàn)略不可或缺的組成部分。為了生產(chǎn)個性化的假肢，該公司選擇使用GE Additive的3D打印技術(shù)。

“在增材制造方面，我們最初還沒有確定最適合個性化鈷鉻假體的解決方案，并正在評估DMLM和EBM。兩種模式實際上都提供了良好的分辨率和質(zhì)量，但是我們最終選擇了GE Additive Arcam EBM Q10plus系統(tǒng)。 GE能夠為我們提供的知識和工業(yè)化支持以及他們在意大利的本地團隊的專業(yè)經(jīng)驗也為我們做出了決定?！?REJOINT首席執(zhí)行官Gian Guido Riva說道。

據(jù)魔猴網(wǎng)了解，全球每年膝關(guān)節(jié)植入物市場約為500萬個。 2011年，外科手術(shù)的數(shù)量為每10萬居民中有150人，在奧地利和瑞士等一些市場上達到250例的高峰。

Arcam Q10plus。圖片由GE Additive提供。

直到最近，膝關(guān)節(jié)置換術(shù)市場僅由標(biāo)準假體系統(tǒng)組成，只有有限的尺寸范圍可用。正確和精確的尺寸和位置是假體類型的關(guān)鍵因素。通常，膝關(guān)節(jié)必須承受可超過300公斤的點載荷?；颊叩墓趋篮椭踩胛镏g最小的尺寸差異會導(dǎo)致疼痛和發(fā)炎。

對于患者而言，尺碼不足意味著不斷地意識到人造關(guān)節(jié)的存在，并導(dǎo)致肌肉和韌帶的衰變。患者反饋有時可以反映出植入物的問題。不滿意通常與植入假體的次優(yōu)尺寸有關(guān)。

這樣，為了為患者生產(chǎn)量身定制的假體，REJOINT充分利用了增材制造提供的設(shè)計自由度。該公司通過對患者的CT掃描進行3D建模來開始其過程，然后使用算法來分析圖像并確定每種具體病例的最合適尺寸。人工智能在數(shù)千個假體尺寸上比較患者的獨特解剖結(jié)構(gòu)，每個假體在植入物的特定區(qū)域具有相同的尺寸變量。

機外股骨。圖片由GE Additive提供。

確定最佳配置并將其提供給外科醫(yī)生，以定位假體組件并模擬操作。分析過程構(gòu)成了假體生產(chǎn)過程的核心，并且是針對患者進行干預(yù)計劃的工具，這些是在計算機輔助手術(shù)工具的支持下進行的。“擁有所有這些數(shù)據(jù)使我們意識到我們可以將其鏈接到手術(shù)期間記錄的信息。反過來，如果我們可以通過使用可穿戴設(shè)備（例如，傳感的頭帶和襪子）收集患者術(shù)前和術(shù)后如何測量肢體彎曲或彎曲程度的數(shù)據(jù)，則仍可以進一步改善這些數(shù)據(jù)。膝蓋，直到完成術(shù)后評估問卷。” Riva繼續(xù)說道。

米蘭Humanitas研究醫(yī)院聯(lián)合膝蓋重建中心負責(zé)人Maurilio Marcacci教授進行了第一例植入手術(shù)，他聲稱該技術(shù)的最初應(yīng)用已獲得了很高的患者滿意度。

目前，REJOINT正在獲得FDA的批準，預(yù)計將在2021年上半年獲得批準。認證將意味著進入美國市場，該市場占骨科器械世界市場的62％，占骨科器械市場的70％以上。膝關(guān)節(jié)植入物的全球市場價值。此外，REJOINT正在與GE添加劑合作以降低粉末生產(chǎn)成本，重點是縮短周期時間和優(yōu)化參數(shù)-包括開發(fā)遠程生產(chǎn)控制站。

完成股骨。圖片由GE Additive提供。

3D打印的個性化醫(yī)療保健

3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的主要優(yōu)勢是其提供特定于患者的醫(yī)療保健的能力。例如，由荷蘭非營利組織3D Sierra Leone在塞拉利昂提供定制的假體。然后使用3D掃描來測量每位患者，然后為該國的截肢者生產(chǎn)量身定制的設(shè)備，他們無法獲得相關(guān)的醫(yī)療護理。在假肢之外，克利夫蘭診所的醫(yī)生還使用3D打印來生產(chǎn)針對患者的氣道支架，該支架也已獲得FDA的許可，可以植入患者體內(nèi)。

3D打印在特定于患者的術(shù)前計劃中也可以發(fā)揮重要作用。 6月初，我們報道了以色列的一個麻醉小組，該小組最近使用3D打印和虛擬現(xiàn)實技術(shù)制作了一個7歲女孩的氣道的精確模型，這是切除她的肺部手術(shù)的一部分。

來源：網(wǎng)編譯文章！