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01 December 2020
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STRATASYS ENHANCES DIGITAL ANATOMY 3D PRINTER TO BRING ULTRA-REALISTIC SIMULATION AND REALISM TO FUNCTIONAL BONE MODELS

EDEN PRAIRIE, Minn. & REHOVOT, Israel, Dec. 2, 2020 – 3D printing leader Stratasys Ltd. (NASDAQ: SSYS) has enhanced its J750 Digital Anatomy™ 3D printer with advanced bone capabilities that don’t just look real but are actually biomechanically realistic, backed by clinical research. The software upgrade enables the systems to mimic porous bone structures, fibrotic tissue, and ligaments so medical professionals can create models that behave just like human bone.

The Digital Anatomy printer was first introduced a year ago, with an initial focus on mimicking soft cardiology tissues, such as hearts and blood vessels, using powerful Digital Anatomy software and materials like GelMatrix™ and TissueMatrix™. The technology has helped healthcare providers improve surgical preparedness and medical device makers to conduct testing and train medical professionals on new devices. BoneMatrix™ material with the enhanced software capabilities extends those benefits to orthopedic applications.

“We believe that better preparation leads to better clinical outcomes,” said Vice President Osnat Philipp, who leads the global healthcare team at Stratasys. “The mechanical properties of bone are so fundamental to the ability of our skeletons to support movement, provide protection for our vital organs and ultimately affect our quality of life. Being able to 3D print models that are biomechanically accurate and unique to each patient is critical to that preparation.”

Despite the high demand for bone models, traditional model options have serious shortcomings. The medical industry has traditionally used human bone from cadavers, or legacy 3D printing solutions, all of which have proven inadequate. Human bone is expensive, difficult to obtain, and hard to acquire with the precise pathology characteristics needed, such as with tumors or reflecting different ages. Off-the-shelf manufactured bone models also lack those patient-specific characteristics, and other traditional 3D printing solutions are biomechanically unrealistic. In contrast, whether inserting a screw or drilling or sawing a bone, medical professionals can expect haptic feedback from Digital Anatomy models that is very realistic, and each model can be created from an actual patient scan.

3D-printed skull and spine models for physician training workshops allow doctors to practice cutting and drilling bones, said a medical director at a children’s hospital in Florida. Her focus has been on using state-of-the-art simulation to transform pediatric training and education. “The opportunities seem endless to me because doctors can ‘operate before they operate. “It’s going to decrease surgical time, it’s going to decrease morbidity and mortality, and help us decrease anesthesia time, which is better for brain development.”

While the 3D printer itself is cutting-edge technology, it’s the Digital Anatomy software that unlocks its power. More than 100 sophisticated presets have been developed and refined through years of expert testing, in partnership with top academic medical centers and hospitals around the world. For example, intervertebral discs can be printed normal or degenerated. The joints between vertebrae can be printed in varying degrees of stiffness. The denser structure of skull bone is differentiated from general bones. Long bones can be printed with varying amounts of marrow. Different combinations of materials are produced at a 3D voxel level to ensure the right biomechanical properties.

Researchers at the Computational Mechanics and Experimental Biomechanics Lab at Tel Aviv University conducted a clinical evaluation of the characteristics of bone models that were 3D printed on the Digital Anatomy system, specifically focusing on how accurately they replicated screw pull-out force and driving torque using cortical and cancellous screws. The 2020 study concluded that orthopedic screws pull-out force in the 3D-printed models had a similar haptic response to human cadaver bone.

A second study conducted this year by researchers at the Technion Institute of Technology’s Materials Science and Engineering Laboratory in Israel demonstrated the mechanical accuracy of 3D-printed spine models compared to cadaver spines. The study was able to demonstrate that the 3D-printed models of lumbar vertebrae accurately represented the range of motion compared to published literature on human spines.

More information on the Digital Anatomy 3D printer is available online.


  • The Digital Anatomy 3D printer from Stratasys enables physicians to practice inserting screws for orthopedic applications with biomechanical realism similar to a human anatomy
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  • The Digital Anatomy 3D printer from Stratasys produces accurate models of patient bones down to the voxel level, including marrow, and even lets doctors include features like tumors
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STRATASYS OPTIMISE L'IMPRIMANTE 3D DIGITAL ANATOMY POUR AMENER LA SIMULATION ULTRA-RÉALISTE AUX MODÈLES OSSEUX FONCTIONNELS

De nouvelles études confirment la précision biomécanique des modèles orthopédiques imprimés en 3D

EDEN PRAIRIE, Minn. & REHOVOT, Israël, 2 déc. 2020 – Le leader de l’impression 3D Stratasys Ltd. (NASDAQ: SSYS) Stratasys a optimisé son imprimante 3D J750 Digital Anatomy™ avec des capacités avancées en matière de modélisation osseuse, qui lui permettent non seulement de reproduire l’apparence réelle, mais aussi d’offrir un  réalisme biomécanique sur la base des recherches cliniques réalisées.  La mise à jour du logiciel permet aux systèmes d’imiter les structures osseuses poreuses, les tissus fibreux et les ligaments. Ainsi, les professionnels de la santé peuvent créer des modèles qui se comportent exactement comme l’os humain.

L’objectif initial de l’imprimante Digital Anatomy, présentée il y a un an, était d’imiter les tissus mous cardiaques, notamment le cœur et les vaisseaux sanguins, en utilisant le puissant logiciel Digital Anatomy et des matériaux comme GelMatrix™ et TissueMatrix™. Grâce à cette technologie, les prestataires de soins ont pu améliorer la préparation des interventions et les fabricants d’équipements médicaux effectuer des tests et former les professionnels de la santé sur de nouveaux appareils. Le matériau BoneMatrix™ étend ces avantages aux applications orthopédiques grâce aux fonctionnalités logicielles optimisées.

« Nous sommes convaincus qu’une meilleure préparation produit de meilleurs résultats cliniques », a déclaré la vice-présidente Osnat Philipp, responsable à l’échelle mondiale de l’équipe consacrée à la santé, chez Stratasys. « Les propriétés mécaniques des os sont essentielles : pour permettre à notre squelette de supporter les mouvements, pour protéger nos organes vitaux et, en fin de compte, pour améliorer notre qualité de vie. Pouvoir imprimer en 3D des modèles biomécaniquement précis et correspondant spécifiquement à chaque patient est essentiel pour cette préparation. »

Malgré la forte demande de modèles osseux, les modèles traditionnels présentent de graves lacunes. Le secteur médical utilise généralement des os humains provenant de cadavres, ou encore, des solutions d’impression 3D existantes, qui se sont toutes révélées inadéquates. L’os humain est onéreux, difficile à obtenir, en particulier avec les caractéristiques pathologiques précises nécessaires, par exemple avec des tumeurs ou correspondant à des âges différents. Les modèles d’os fabriqués de façon ordinaire ne présentent pas non plus ces caractéristiques spécifiques à chaque patient, et les autres solutions d’impression 3D traditionnelles sont biomécaniquement irréalistes. En revanche, qu’il s’agisse d’insérer une vis ou de percer ou scier un os, les professionnels de la santé peuvent s’attendre à des réactions sensorielles réalistes procurées par les modèles Digital Anatomy, et chacun d’eux peut être créé à partir d’un scan réel du patient.

Des modèles de crâne et de colonne vertébrale imprimés en 3D pour les ateliers de formation des médecins permettent à ces derniers de s’entraîner à couper et à percer des os, a déclaré la directrice médicale d’un hôpital pour enfants en Floride. Elle s’est concentrée sur l’utilisation de la simulation de dernière génération pour transformer la formation et l’enseignement en pédiatrie. « Les possibilités me semblent infinies, car les chirurgiens peuvent « opérer avant d’opérer ». Les avantages sont innombrables : réduction de la durée des interventions, diminution de la morbidité et de la mortalité, et aussi, réduction du temps d’anesthésie, ce qui est très positif pour le développement du cerveau. »

Si l’imprimante 3D elle-même est une technologie de pointe, c’est le logiciel Digital Anatomy qui lui permet de révéler toute sa puissance. Plus de 100 préréglages sophistiqués ont été conçus et affinés grâce à des années de tests réalisés par des experts, en partenariat avec les meilleurs centres médicaux universitaires et hôpitaux du monde entier. Si l’on prend l’exemple des disques intervertébraux, ils peuvent être imprimés normaux ou dégénérés. Les articulations entre les vertèbres peuvent être imprimées selon divers degrés de rigidité. La structure plus dense de la boîte crânienne se différencie de celle des autres os. Les os longs peuvent être imprimés avec des quantités variables de moelle. Différentes combinaisons de matériaux sont produites à un niveau du voxel 3D pour garantir les propriétés biomécaniques adéquates.

Les chercheurs du Laboratoire de mécanique computationnelle et de biomécanique expérimentale de l’université de Tel-Aviv ont procédé à une évaluation clinique des caractéristiques des modèles osseux imprimés en 3D sur le système d’anatomie numérique. Ils se sont plus particulièrement focaliser sur la précision avec laquelle ils reproduisent la force d’extraction des vis et le couple de traction en utilisant des vis à cortical et à spongieux. La conclusion de l’étude de 2020 est que la force exercée par le retrait des vis orthopédiques dans les modèles imprimés en 3D est similaire à la réponse haptique d’un os cadavérique.

Une deuxième étude menée cette année par des chercheurs du laboratoire de science et d’ingénierie des matériaux du Technion Institute of Technology en Israël a démontré la précision mécanique des modèles imprimés en 3D par rapport aux colonnes vertébrales cadavériques. L’étude a permis de démontrer que les modèles de vertèbres lombaires imprimés en 3D représentaient de façon précise l’amplitude de mouvement si l’on se rapporte à la littérature publiée sur les colonnes vertébrales du corps humain.

Vous trouverez plus d’informations sur l’imprimante 3D Digital Anatomy en ligne.


  • L’imprimante 3D Digital Anatomy de Stratasys permet aux professionnels de la médecine de s’entraîner à l’insertion de vis pour des applications orthopédiques avec un réalisme biomécanique similaire à l’anatomie humaine
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  • L’imprimante Digital Anatomy de Stratasys produit des modèles osseux de patients exactes au voxel près, y compris la moelle, et permet également d’y inclure des éléments tels que des tumeurs
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STRATASYS ERWEITERT DEN 3D-DRUCKER DIGITAL ANATOMY, UM ULTRA-REALISTISCHE SIMULATION UND REALISMUS IN FUNKTIONALE KNOCHENMODELLE ZU BRINGEN

Neue Forschungsstudien bestätigen die biomechanische Genauigkeit von 3D-gedruckten orthopädischen Modellen

EDEN PRAIRIE, Minnesota und REHOVOT, Israel, 2. Dez. 2020 – Stratasys Ltd., Marktführer im Bereich 3D-Druck (NASDAQ: SSYS) hat seinen 3D-Drucker J750 Digital Anatomy™ um fortschrittliche Funktionen für den Druck von Knochen erweitert, die nicht nur echt aussehen, sondern tatsächlich biomechanisch realistisch sind, was durch klinische Forschung bestätigt wird. Das Software-Upgrade ermöglicht es den Systemen, poröse Knochenstrukturen, fibrotisches Gewebe sowie Bänder nachzuahmen, so dass Mediziner Modelle erstellen können, die sich genau wie menschliche Knochen verhalten.

Der Drucker Digital Anatomy wurde vor einem Jahr erstmals vorgestellt, wobei der Schwerpunkt zunächst auf die Nachbildung von weichem kardiologischem Gewebe wie Herzen und Blutgefäßen lag. Verwendet wurden dazu Materialien wie GelMatrix™ und TissueMatrix™ sowie die leistungsstarke Digital Anatomy Software. Die Technologie hat den Anbietern im Gesundheitswesen geholfen, die chirurgische Vorbereitung zu verbessern, und die Hersteller medizinischer Geräte in die Lage versetzt, Tests durchzuführen und medizinisches Fachpersonal auf neue Geräte zu schulen. Das Material BoneMatrix™ sowie die neuen Software-Fähigkeiten erweitern diese Vorteile auf orthopädische Anwendungen.

„Wir sind sicher, dass eine bessere Vorbereitung zu besseren klinischen Ergebnissen führt”, sagte Vice President Osnat Philipp, die das globale Healthcare Team bei Stratasys leitet. „Die mechanischen Eigenschaften des Knochens sind grundlegend für die Fähigkeit unseres Skeletts, Bewegung zu unterstützen, unsere lebenswichtigen Organe zu schützen und letztlich unsere Lebensqualität sicherzustellen. Die Möglichkeit Modelle per 3D-Druck herzustellen, die biomechanisch exakt und für jeden Patienten einzigartig sind, ist für diese Vorbereitung von entscheidender Bedeutung.”

Trotz der hohen Nachfrage nach Knochenmodellen weisen die traditionellen Modelloptionen gravierende Mängel auf. Die medizinische Industrie hat traditionell menschliches Knochenmaterial von Leichen oder alte 3D-Drucklösungen verwendet, die sich alle als unzulänglich erwiesen haben. Menschlicher Knochen ist teuer und schwer zu beschaffen, insbesondere dann, wenn definierte pathologische Merkmale benötigt werden, die beispielsweise auf Tumoren oder einem bestimmten Lebensalter beruhen. Serienmäßig hergestellten Knochenmodellen fehlen diese patientenspezifischen Merkmale, und andere herkömmliche 3D-Drucklösungen sind biomechanisch unrealistisch. Im Gegensatz dazu erhalten Mediziner bei Digital Anatomy-Modellen beim Einbringen einer Schraube oder dem Bohren oder Sägen eines Knochens ein haptisches Feedback, das sehr realistisch ist. Zudem kann jedes Modell anhand eines tatsächlichen Patientenscans erstellt werden.

3D-gedruckte Schädel- und Wirbelsäulenmodelle für Workshops zur Ausbildung von Ärzten ermöglichen es diesen, das Schneiden und Bohren von Knochen zu üben, sagte eine medizinische Direktorin eines Kinderkrankenhauses in Florida. Ihr Schwerpunkt lag auf dem Einsatz modernster Simulationen zur Umgestaltung der pädiatrischen Ausbildung und Schulung. „Die Möglichkeiten scheinen mir endlos, denn Ärzte können sozusagen operieren, bevor sie operieren. Das wird die Operationszeit verkürzen, die Morbidität und Mortalität senken und uns helfen, die Narkosezeit zu verkürzen, was gut für das Gehirn ist.”

Der 3D-Drucker ist Spitzentechnologie, dessen Leistungsfähigkeit durch die Digital Anatomy-Software freigesetzt wird. Mehr als 100 komplexe Voreinstellungen wurden durch jahrelange Tests von Experten in Zusammenarbeit mit führenden akademischen medizinischen Zentren und Krankenhäusern auf der ganzen Welt entwickelt und verfeinert. So können Bandscheiben beispielsweise normal oder degeneriert gedruckt werden. Die Gelenke zwischen den Wirbeln lassen sich in verschiedenen Versteifungsgraden drucken. Die Struktur des Schädelknochens ist dichter als die von allgemeinen Knochen. Lange Knochen können mit unterschiedlichen Mengen an Knochenmark gedruckt werden. Verschiedene Materialkombinationen werden auf 3D-Voxel-Ebene hergestellt, um die richtigen biomechanischen Eigenschaften zu gewährleisten.

Forscher des Labors für Computational Mechanics and Experimental Biomechanics der Universität Tel Aviv führten eine klinische Bewertung der Eigenschaften von Knochenmodellen durch, die auf dem Digital Anatomy 3D-Drucker hergestellt wurden, wobei sie sich insbesondere darauf konzentrierten, wie genau die Auszugskraft und das Antriebsmoment von Schrauben mit kortikalen und spongiösen Schrauben reproduziert wird. Die Studie aus dem Jahr 2020 kam zu dem Schluss, dass die Auszugskraft orthopädischer Schrauben bei den 3D-gedruckten Modellen der haptischen Reaktion bei menschlichen Leichenknochen entspricht.

Eine zweite Studie, die dieses Jahr von Forschern des Materials Science and Engineering Laboratory des Technion Institute of Technology in Israel durchgeführt wurde, zeigte die mechanische Genauigkeit von 3D-gedruckten Wirbelsäulenmodellen im Vergleich mit menschlichen Wirbelsäulen. Die Studie konnte zeigen, dass der Bewegungsbereich von 3D-gedruckten Modellen der Lendenwirbel genau der publizierten Literatur über die menschliche Wirbelsäule entspricht.

Weitere Informationen über den Digital Anatomy 3D-Drucker finden Sie online.


  • Der Digital Anatomy 3D-Drucker von Stratasys ermöglicht es Ärzten, das Einsetzen von Schrauben für orthopädische Anwendungen mit biomechanischem Realismus ähnlich der menschlichen Anatomie zu üben
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  • Der Digital Anatomy 3D-Drucker von Stratasys erstellt genaue Modelle von Patientenknochen bis hinunter zur Voxel-Ebene, einschließlich Knochenmark, und ermöglicht es Ärzten sogar, Merkmale wie Tumore einzubeziehen
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STRATASYS MIGLIORA LA STAMPANTE 3D DIGITAL ANATOMY PER APPORTARE REALISMO E CAPACITÀ DI SIMULAZIONE ULTRAREALISTICA AI MODELLI OSSEI FUNZIONALI

Nuove ricerche confermano l’accuratezza biomeccanica dei modelli ortopedici stampati in 3D

EDEN PRAIRIE, Minn. & REHOVOT, Israele, 2 dicembre 2020 – Stratasys Ltd. (NASDAQ: SSYS), azienda leader nel campo della stampa 3D, si avvale del supporto della ricerca clinica per potenziare la stampante 3D J750 Digital Anatomy™ dotandola di funzionalità avanzate per la realizzazione di ossa che non solo sembrano reali, ma che sono biomeccanicamente realistiche. L’aggiornamento del software consente ai sistemi di replicare le strutture porose delle ossa, il tessuto fibrotico e i legamenti in modo da permettere ai professionisti del settore sanitario di creare modelli con un comportamento identico a quello delle ossa umane.

La stampante Digital Anatomy è stata presentata per la prima volta un anno fa con l’obiettivo iniziale di imitare i tessuti molli della cardiologia, come cuore e vasi sanguigni, utilizzando il potente software Digital Anatomy e materiali come GelMatrix™ e TissueMatrix™. La tecnologia ha aiutato gli operatori sanitari a migliorare la preparazione chirurgica e i produttori di dispositivi medici a condurre test e a formare i professionisti nell’uso di nuove apparecchiature. Grazie al materiale BoneMatrix™ e alle funzionalità potenziate del software, anche le applicazioni ortopediche beneficiano di questi vantaggi.

“Riteniamo che una migliore preparazione porti a risultati clinici migliori”, ha dichiarato il Vicepresidente Osnat Philipp, che guida il team globale di Stratasys per il settore sanitario. “Le proprietà meccaniche dell’osso sono fondamentali per sostenere il movimento dello scheletro, per proteggere gli organi vitali e, in ultima analisi, per migliorare la qualità della vita”. Essere in grado di stampare modelli in 3D biomeccanicamente accurati e specifici per ciascun paziente risulta essenziale per questa preparazione”.

Nonostante l’elevata domanda, le opzioni tradizionali di modelli ossei presentano importanti lacune. Il settore medico ha convenzionalmente utilizzato ossa umane provenienti da cadaveri o soluzioni di stampa 3D che si sono dimostrate inadeguate. L’osso umano è costoso, difficile da ottenere e da acquisire con le precise caratteristiche patologiche necessarie, ad esempio con tumori o con caratteristiche che rispecchiano le diverse età. Inoltre, i modelli ossei prodotti in serie mancano di quelle caratteristiche specifiche del paziente, mentre altre soluzioni tradizionali di stampa 3D sono biomeccanicamente irreali. Adesso invece, sia che si inserisca una vite o che si fori o si seghi un osso, gli operatori del settore sanitario possono aspettarsi un feedback tattile molto realistico dai modelli di anatomia digitale e ogni modello può essere creato a partire da una vera e propria scansione del paziente.

Come ha affermato la direttrice medica di un ospedale pediatrico della Florida, i modelli tridimensionali del cranio e della colonna vertebrale per i corsi di formazione del personale sanitario permettono ai medici di praticare il taglio e la perforazione delle ossa. Infatti, ha concentrato l’attenzione sul ricorso a simulazioni all’avanguardia capaci di trasformare la formazione e l’istruzione in campo pediatrico. “A mio parere, le opportunità sembrano inesauribili, perché i medici possono fare pratica prima di eseguire gli interventi. Questo ridurrà il tempo in sala operatoria, ridurrà la morbilità e la mortalità, e ci aiuterà a ridurre il tempo di anestesia, che è meglio per lo sviluppo del cervello.

Sebbene la stampa 3D sia di per sé una tecnologia all’avanguardia, è il software Digital Anatomy che permette di sfruttarne appieno la potenza. Sono state sviluppate e perfezionate più di 100 sofisticate configurazioni predefinite in anni di test condotti da esperti, in collaborazione con i migliori centri sanitari e ospedali universitari di tutto il mondo. Ad esempio, è possibile stampare dischi intervertebrali normali o deteriorati. Le articolazioni tra le vertebre possono essere stampate con vari gradi di rigidità. La struttura più densa delle ossa del cranio si differenzia da quella delle ossa in generale. Gli ossi lunghi possono essere stampati con quantità variabili di midollo. Diverse combinazioni di materiali vengono prodotte a livello di voxel 3D per garantire le giuste proprietà biomeccaniche.

I ricercatori del Laboratorio di Meccanica Computazionale e Biomeccanica Sperimentale dell’Università di Tel Aviv hanno realizzato una valutazione clinica delle caratteristiche dei modelli ossei stampati in 3D sul sistema Digital Anatomy, concentrandosi in particolare sulla precisione con cui viene replicata la forza di estrazione della vite e la coppia motrice utilizzando viti corticali e viti cancellose. Lo studio del 2020 ha concluso che la forza di estrazione delle viti ortopediche nei modelli stampati in 3D genera una percezione aptica analoga a quella dell’osso di un cadavere umano.

Un secondo studio condotto quest’anno dai ricercatori del Technion Institute of Technology’s Materials Science and Engineering Laboratory in Israele ha evidenziato la precisione meccanica dei modelli di spina dorsale stampati in 3D rispetto alla colonna vertebrale di un cadavere. Lo studio è stato in grado di dimostrare che i modelli stampati in 3D delle vertebre lombari rappresentano accuratamente le possibilità di movimento rispetto alla letteratura pubblicata sulla colonna vertebrale umana.

Maggiori informazioni sulla stampante 3D Digital Anatomy sono disponibili online.


  • La stampante 3D Digital Anatomy di Stratasys consente ai medici di praticare l'inserimento di viti per applicazioni ortopediche con un realismo biomeccanico simile all'anatomia umana
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  • La stampante 3D Digital Anatomy di Stratasys produce modelli accurati delle ossa del paziente fino al livello del singolo voxel, compreso il midollo, e permette anche ai medici di includere caratteristiche quali i tumori
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STRATASYS OPTIMIZA LA IMPRESORA 3D DIGITAL ANATOMY PARA LLEVAR LA CAPACIDAD DE SIMULACIÓN ULTRARREALISTA A LOS MODELOS ÓSEOS FUNCIONALES

Nuevos estudios de investigación verifican la precisión biomecánica de los modelos ortopédicos impresos en 3D

EDEN PRAIRIE, Minnesota (Estados Unidos) y REHOVOT, Israel, 2 de diciembre de 2020: la empresa líder en impresión 3D, Stratasys Ltd. (NASDAQ: SSYS) ha mejorado su impresora 3D J750 Digital Anatomy™ con funciones avanzadas para la impresión de modelos óseos que no solo parecen reales, sino que son realistas biomecánicamente, según confirman los estudios clínicos. La actualización del software permite que estos sistemas imiten estructuras óseas porosas, tejido fibroso y ligamentos, para que los profesionales de la medicina puedan crear modelos que se comporten como los huesos humanos.

La impresora Digital Anatomy, que se presentó por primera vez hace un año, tenía como propósito inicial imitar los tejidos cardiacos blandos, sobre todo el corazón y los vasos sanguíneos, mediante el potente software Digital Anatomy y materiales como GelMatrix™ y TissueMatrix™. La tecnología ha ayudado al personal sanitario a mejorar su preparación quirúrgica. Los fabricantes de dispositivos médicos, por su parte, la utilizan para hacer pruebas y formar a profesionales de la medicina en el uso de nuevos dispositivos. El material BoneMatrix™, con las prestaciones mejoradas del software, amplía estas ventajas a las aplicaciones ortopédicas.

«Creemos que una mejor preparación se traduce en mejores resultados clínicos», comenta la vicepresidenta Osnat Philipp, responsable a nivel mundial del equipo de Stratasys dedicado al sector de la salud. «Las propiedades mecánicas del hueso son esenciales para sostener el movimiento del esqueleto, proteger los órganos vitales y, en última instancia, mejorar nuestra calidad de vida. La capacidad de imprimir modelos en 3D que sean biomecánicamente precisos y exclusivos para cada paciente resulta fundamental para esa preparación».
A pesar de la elevada demanda, las opciones tradicionales de modelado óseo tienen serias limitaciones. El sector médico ha utilizado tradicionalmente huesos procedentes de cadáveres o soluciones de impresión 3D antiguas, que han demostrado ser insuficientes. Los huesos humanos son caros, difíciles de obtener y de encontrar con las características patológicas precisas necesarias, por ejemplo con tumores o que reflejen diferentes edades. Los modelos óseos fabricados de serie carecen también de las características específicas de cada paciente y las otras soluciones de impresión 3D tradicionales ofrecen poco realismo desde el punto de vista biomecánico. En cambio, ya se trate de insertar un tornillo o de taladrar o serrar un hueso, los modelos Digital Anatomy proporcionan a los profesionales de la medicina una respuesta táctil muy realista; además, es posible crear modelos a partir de escaneados reales de los pacientes.

Según declaró la directora médica de un hospital infantil de Florida, los modelos de cráneo y columna vertebral impresos en 3D para los talleres de formación permiten que los médicos practiquen cortando y taladrando huesos. La prioridad de esta profesional ha sido utilizar técnicas de simulación de vanguardia para transformar la educación y la formación en pediatría. «En mi opinión, las oportunidades parecen inagotables, porque los médicos pueden practicar las intervenciones antes de realizarlas. Son muchas las ventajas: disminución del tiempo en quirófano, reducción de la morbilidad y la mortalidad, y reducción también del tiempo de anestesia, algo muy positivo para el desarrollo del cerebro».

Aunque la impresora 3D es en sí misma tecnología de vanguardia, lo que permite aprovechar todo su potencial es el software Digital Anatomy. A lo largo de años de pruebas realizadas por expertos, en colaboración con los principales hospitales y centros médicos universitarios de todo el mundo, se han desarrollado y perfeccionado más de 100 sofisticados preajustes. Por ejemplo, es posible imprimir discos intervertebrales normales o degenerados. Las articulaciones entre vértebras se pueden imprimir con diferentes grados de rigidez. La estructura más densa de los huesos del cráneo los diferencia de los demás huesos. Los huesos largos se pueden imprimir con diferentes cantidades de médula. Para garantizar que las propiedades biomecánicas sean las correctas, pueden producirse diferentes combinaciones de materiales en el nivel de voxel 3D.

Investigadores del Laboratorio de mecánica computacional y bioquímica experimental de la Universidad de Tel Aviv realizaron una evaluación clínica de las características de los modelos óseos impresos en 3D en el sistema Digital Anatomy. El estudio se centraba específicamente en la precisión con la que replicaban el par de accionamiento y la fuerza de extracción de los tornillos mediante el uso de tornillos en estructuras corticales y esponjosas. La conclusión del estudio de 2020 fue que la fuerza de extracción de los tornillos en los modelos impresos en 3D tenía una respuesta táctil similar a la de los huesos de cadáveres humanos.

Un segundo estudio realizado este año por investigadores del Laboratorio de ingeniería y ciencia de los materiales del Instituto de Tecnología Technion, en Israel, demostró la precisión mecánica de los modelos de columna vertebral impresos en 3D en comparación con columnas vertebrales de cadáveres. El estudio pudo demostrar que los modelos de vértebras lumbares impresos en 3D representaban con precisión su gama de movimientos de acuerdo con la literatura médica publicada sobre columnas vertebrales humanas.

Puede consultar más información sobre la impresora 3D Digital Anatomy en línea.


  • La impresora 3D Digital Anatomy de Stratasys ofrece a los profesionales de la salud la posibilidad de entrenarse a insertar tornillos para aplicaciones ortopédicas con un realismo biomecánico parecido a la anatomía humana
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  • La impresora Digital Anatomy de Stratasys produce modelos de huesos de pacientes con una precisión llegando al nivel de un voxel, incluyendo la médula ósea, y permite incluir elementos tales como tumores
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