La integración de gemelos digitales, CAD, PLM y tecnologías de certificación prepara el camino para futuros avances en dispositivos médicos personalizados
En un innovador proyecto de colaboración, un equipo de expertos del Centro Médico de Tel Aviv, PTC y Hexagon ha creado un innovador implante de escápula personalizado para un paciente con cáncer de 16 años. El equipo utilizó manufactura aditiva y la obtención de imágenes médicas para diseñar y producir un implante de escápula de titanio adaptado con precisión a la anatomía del paciente.
Los expertos llevaron a cabo una segmentación en 3D del tumor y el hueso circundante para facilitar una reconstrucción eficaz. Se creó e imprimió un gemelo digital del modelo anatómico a escala 1:1 para ayudar en la planeación preoperatoria y delinear los márgenes de resección. Al mismo tiempo, se diseñó un avanzado implante personalizado impreso en 3D utilizando el software PTC Creo para modelar un anclaje de los muñones musculares restantes y reconstruir las articulaciones glenohumerales y acromioclaviculares.
La cirugía se llevó a cabo según lo planeado, el implante personalizado se ajustó a la perfección y el paciente comenzó a recuperar la movilidad a los pocos días.
Los requisitos y retos para el diseño de implantes incluyeron:
- Preservación del volumen anatómico, la forma y cinemática originales del paciente.
- Optimización de las propiedades mecánicas del implante minimizando el peso.
- Disposición de un conjunto óptimo de puntos de anclaje para la fijación muscular.
- Implementación de una estructura de celosía avanzada para facilitar el crecimiento del tejido conectivo y los músculos, aprovechando Creo Design for Metal Additive Manufacturing para minimizar los soportes y la distorsión.
- Introducción de superficies mínimas para garantizar una cinemática de unión suave.
- Utilización de simulación mecánica CAE para verificar la capacidad de carga del implante para los movimientos del hombro y el brazo.
- Asegurando la capacidad de fabricación y reduciendo los ensayos de impresión del implante, aprovechando el software Simufact Additive de Hexagon para simular y compensar los procesos termo mecánicos que distorsionan las piezas a medida que se imprimen.
- Verificación de la calidad de impresión exitosa para la certificación, aprovechando VGSTUDIO MAX de Hexagon para procesar los datos de la tomografía computarizada y verificar la calidad de la estructura compleja y las propiedades del metal impreso.
Una nueva era en la medicina personalizada
La integración de gemelos digitales, CAD, PLM y tecnologías de certificación preparan el camino para futuros avances en dispositivos médicos personalizados. La colaboración entre el Centro Médico de Tel Aviv, PTC y Hexagon marca un nuevo paso en el que la tecnología de ingeniería se encuentra con la atención médica personalizada.
"¡Los implantes impresos 3D bioactivos son el futuro de los implantes! El desarrollo de materiales impresos implantables, junto con el software de fabricación aditiva y simulación, nos permite introducir implantes inteligentes en el mundo quirúrgico. Estos implantes interactúan con los tejidos para optimizar su supervivencia en el cuerpo, asegurando un ajuste perfecto y promoviendo el crecimiento de los tejidos", dijo el Dr. Solomon Dadia, Jefe de la Unidad de Innovación Quirúrgica e Impresión 3D del Centro Médico Sourasky de Tel Aviv. "Estos avances marcan una nueva era en la medicina personalizada".
Sobre los Colaboradores
- El Centro Médico de Tel Aviv lidera el camino en la atención centrada en el paciente, siendo pionero en nuevas técnicas médicas.
- PTC se especializa en la transformación digital, permite la innovación en ingeniería a través de su software Creo.
- Hexagon impulsa soluciones avanzadas de fabricación digital, garantizando la certificación segura de implantes médicos a través de la optimización del proceso de fabricación, la validación y el aseguramiento de la calidad.
Fuente: PTC
