Индивидуальные ортопедические решения благодаря передовому 3D CAD-моделированию

Клиент и вызов

Наш клиент - ведущий производитель ортопедических решений. Они стремились оптимизировать дизайн и выбор своих ортопедических изделий, в частности протезов и сопутствующих хирургических устройств, необходимых для имплантации, для улучшения посадки и производительности с учетом индивидуальных особенностей пациента.

Традиционные методы исследований и разработок не позволяли моделировать сложные взаимодействия между имплантатами или устройствами и разнообразными вариациями анатомии человеческих конечностей. Им нужны были 3D-модели нижних конечностей человека, которые позволили бы им:

• Учитывайте анатомические вариации: принимайте во внимание различия в анатомии мужчин и женщин, стройных и широких фигур, а также педиатрических пациентов.
• Моделирование свойств материалов: используйте программное обеспечение CAD для тестирования различных свойств материалов для протезов и хирургических имплантатов, чтобы определить оптимальные комбинации для различных анатомий.
• Моделируйте сценарии имплантации: визуализируйте и анализируйте взаимодействие между хирургическим устройством и костью или суставом, или между конечностью и протезом с возможностью изменения параметров на ходу. 
• Совместимость с CAD: полученные модели должны быть представлены в виде CAD-объектов для дальнейшего проектирования с помощью программного обеспечения CAD. 

Решение

Чтобы выполнить требования заказчика, мы использовали передовые технологии 3D-моделирования. В отличие от обычных полых 3D-моделей, мы сосредоточились на создании твердых CAD-объектов, пригодных для придания реалистичных физических свойств. 

Процесс включает в себя следующие этапы:

1. Приобретение модели

Мы начали с выбора готовых моделей из библиотеки.

2. Преобразование CAD

Эти модели были преобразованы в твердотельные CAD-объекты, что позволило применить свойства материалов и внести необходимые коррективы до начала производства.

3. Персонализация

Затем CAD-модели были модифицированы с точностью до вариаций анатомии человеческих конечностей, включая мужские, женские, стройные и широкие, а также анатомию педиатрических пациентов. Чтобы гарантировать анатомическую точность, мы учитывали конкретные анатомические ориентиры, включая различные размеры костей, осевое выравнивание нижних конечностей и общую морфологию конечностей. Различные свойства материалов (например, плотность, эластичность, прочность на разрыв) были присвоены как компонентам протеза, так и окружающим тканям в среде CAD.