Solutions orthopédiques personnalisées grâce à la modélisation CAO 3D avancée

Client et défi

Notre client est un fabricant de premier plan de solutions orthopédiques. Il cherchait à optimiser la conception et la sélection de ses produits orthopédiques, en particulier les prothèses et les dispositifs chirurgicaux connexes nécessaires à l'implantation, afin d'améliorer l'ajustement et les performances spécifiques au patient.

Les méthodes traditionnelles de R&D ne permettaient pas de simuler les interactions complexes entre les implants ou les dispositifs et les diverses variations de l'anatomie des membres humains. Ils avaient besoin de modèles 3D de membres inférieurs humains qui leur permettraient de.. :

• Tenir compte des variations anatomiques : prendre en compte les différences entre l'anatomie masculine et féminine, les corpulences fines et larges, et les patients pédiatriques.
• Simulation des propriétés des matériaux : le logiciel de CAO permet de tester différentes propriétés des matériaux pour les outils d'implantation prothétique et chirurgicale afin de définir les combinaisons optimales pour diverses anatomies.
• Simuler des scénarios d'implantation : visualiser et analyser les interactions entre un dispositif chirurgical et un os ou une articulation, ou entre un membre et une prothèse, avec la possibilité de modifier les paramètres en cours de route. 
• Compatibilité avec la CAO : les modèles obtenus doivent être présentés comme des objets de CAO pour une conception ultérieure à l'aide d'un logiciel de CAO. 

Solution

Pour répondre aux exigences du client, nous avons utilisé des techniques de modélisation 3D avancées. Contrairement aux modèles 3D creux conventionnels, nous nous sommes concentrés sur la création d'objets CAO solides adaptés à l'attribution de propriétés physiques réalistes. 

Le processus s'est déroulé selon les étapes suivantes :

1. Acquisition du modèle

Nous avons commencé par une sélection de modèles préconstruits de la bibliothèque.

2. Conversion CAO

Ces modèles ont été convertis en objets CAO solides pour permettre l'application des propriétés des matériaux et procéder aux ajustements nécessaires avant la production proprement dite.

3. La personnalisation

Les modèles CAO ont ensuite été modifiés avec précision pour représenter les variations des anatomies des membres humains, y compris les anatomies masculines, féminines, minces et larges, ainsi que celles des patients pédiatriques. Pour garantir la précision anatomique, nous avons pris en compte des repères anatomiques spécifiques, notamment différentes dimensions osseuses, l'alignement axial des membres inférieurs et la morphologie générale des membres. Différentes propriétés matérielles (densité, élasticité, résistance à la traction) ont été attribuées aux composants prothétiques et aux tissus environnants dans l'environnement CAO.