30年のマテリアライズ：より良い、より予測可能な患者の転帰を可能にするための医療工学の革命

医用画像ベースの人口分析ソフトウェアとサービスの助けを借りて、解剖学エンジニアは、数百人の仮想患者で新しいデバイスをすばやくテストし、代表的な物理テストモデルを作成できるようになりました。これは、従来の方法を超えた飛躍です。これは、特定の人の解剖学的構造で1つのデバイスしかテストできない死体でのテストの代替手段です。現在、テストはイノベーションを加速し、デバイスのパフォーマンスを向上させ、その利点を証明するのに役立ちます。

仮想患者として知られるこの革新は、設計の反復回数を減らすことにより、製品を市場に出すために必要な時間を短縮します。それでも、これは研究と設計のプロセスを加速するための手元にあるツールの1つにすぎません。解剖学的理解を深めることで、医療分野はより安全で予測可能な結果をもたらす道を進んでいます。

マテリアライズの創設者兼CEOであるFriedVancraenは、 Materialise＆nbsp; Mimicsを使用して印刷された解剖学的モデル。

マテリアライズは今年で30周年を迎えるにあたり、一連のブログ投稿で会社の歴史の中で最も意味のある革新を振り返っています。まず、より良い、より健康的な世界への取り組みの例として、医療イノベーションのいくつかを振り返ります。

医療への自然な要点

1990年、マテリアライズは3Dプリントされた部品を企業に提供するサービスビューローとして始まりました。最初のアイデアは、3D印刷を使用すると、プロトタイピングフェーズでの設計の反復を高速化できるというものでした。しかしすぐに、マテリアライズの使命はさらに進んで医療分野にまで拡大しました。マテリアライズのCEO兼創設者であるFried Vancraenは、さまざまなオブジェクトの印刷に使用した3Dファイルが医療スキャンと独自の類似点を持っていることに気づきました。

3Dプリントを作成するために、ソフトウェアはデザインファイルを薄いスライスに分割して、各レイヤーで何をするかを3Dプリンターに指示します。フリードは、3D印刷ファイルが本質的に非常に薄いスライスのスタックである方法を調べたところ、これらのファイルは、非常に薄いスライスに分割された患者の画像であるCTスキャンと非常によく似ていることに気付きました。

この電球の瞬間がマテリアライズミミックの最初のバージョンにつながりました会社設立からわずか2年。マテリアライズは、医療データを3Dプリンターに接続するこのソフトウェアを使用して、個々の患者の固有の解剖学的構造に基づいて解剖学的モデルを作成できます。 Friedは、臨床医が患者の解剖学的構造を物理的に印刷して、複雑な症例をよりよく理解できるようにしたいと考えていました。さらに、3D印刷により、インプラントや手術用ガイドなどの1回限りのパーソナライズされたデバイスを作成することが達成可能な目標になりました。解剖学的モデルを使用した最初のケースは脳腫瘍の患者であり、臨床医が脳の周囲の貴重な部分に悪影響を与えることなく、重要で正確なカットをどこで行えるかを確認するのに役立ちました。

の3D解剖学的モデルのカラーステレオリソグラフィーの例1996年のあご。

解剖学的モデルの後、マテリアライズは、手術中に使用できる3D印刷されたガイドを継続し、外科医がインプラントを正確に切断してドリルできるようにしました。歯科医が最初に焦点を当てたのは、手順を事実上3D計画し、カスタマイズされたガイドを印刷して、この計画を患者に正確に変換できるようにすることでした。

特定の患者に正確なカットを可能にするパーソナライズされた外科用膝ガイド患者の解剖学的構造とその他の必要な外科用器具。

イノベーションを推進する共創とパートナーシップ

Materialize Mimicsの誕生は、未知の可能性への道を開きました。革新的なソリューションの例には、解剖学的モデルが含まれます、外科歯科ガイド、頭蓋顎顔面ガイド 、およびパーソナライズされたインプラント これらはすべて、臨床医の信頼と患者の転帰の向上に貢献しました。フリード氏は当初から、ソフトウェア、テクノロジー、経験、専門知識と連携するさまざまな企業や分野の共創がイノベーションの鍵であると信じていました。さらに、Mimicsは他の企業が利用できるようになり、自社の研究開発をさらに進めることができました。今日まで続いているビジネスエコシステムのこの全体的な見方により、共創とパートナーシップは私たちの基盤の柱であり続けています。

この財団は、多くのパートナーが研究開発（R＆D）から大量の臨床手術に至るまでの規模を拡大するのに役立っています。一部の企業は当社のソフトウェアを使用して自社で印刷および製造する製品を設計していますが、他の企業は、DePuySynthesTRUMATCH®CMFを通じて提供されるパーソナライズされた頭蓋顎顔面（CMF）インプラントなど、製品ライフサイクル全体をカバーするターンキーソリューションを必要としていますソリューション。

マテリアライズでは、患者の治療をカスタマイズするのに役立つソフトウェアとサービスのオープンプラットフォームを通じて、すべての研究者、エンジニア、臨床医が医療用3Dプリントにアクセスできるように努めています。
-CEO兼創設者のFried Vancrean

CMF外科医が患者にデジタル手術計画を説明3Dプリントされた解剖学的モデルの助けを借りて。

現在の進化

今日、3D計画、仮想患者など、医療工学の進歩に端を発するイノベーションの道はたくさんあります。、ポイントオブケア3D印刷 、術前計画を改善するためのAI 、およびそれ以降。

特に、整形外科用インプラントの開発プロセスに関しては、仮想患者は単なるアイデアから標準的な実践へと長い道のりを歩んできました。基本的に、仮想患者は、治療に対する患者の反応を予測するのに役立つ患者のコンピューターモデルです。

Exprt®RevisionHipの例では、DJO Surgicalは、さまざまな異なる骨サイズでインプラントの適合性を迅速に改善することができました。これはすべて、検証および妥当性確認プロセスの信頼性を備えた、より高速な反復プロセスを通じて時間と費用を節約することでした。このツールを使用することで、外科医とエンジニアは、両方が理解できるデータを介してより簡単にコミュニケーションをとることができました。非常に多くの利点があるため、この医療工学の進歩は、DJOSurgicalの標準になりました。

マテリアライズの研究開発と設計およびエンジニアリングに関する専門知識は、 3DプリントされたNIPコネクタを開発および製造したときに、今日の世界的大流行に備えて集まりました。マスク、エアフィルター、PEEPバルブなどの標準的な医療機器をまとめたものです。患者が深刻な呼吸の問題に直面しているため、UZルーベン病院は単純な酸素マスクと挿管の間のギャップを埋めるソリューションの臨床試験を主導しています。当社の医療エンジニアは、医師と協力して、医療機器の設計、規制プロセス、および認定された医療製造のノウハウを使用して、この非侵襲的なソリューションを作成しました。 3Dプリントの30年間のエンジニアリングに導かれ、スケーリング可能なインパクトのあるソリューションでパンデミックに迅速に立ち向かうことができました。

マテリアライズは非侵襲的な代替手段としてNIPマスクを開発しましたCOVID-19パンデミック中の人工呼吸器へ。

今後の新しい共有の地平

プロセスの自動化とデジタルヘルスケアエコシステムへのより良い統合を通じて、パーソナライズされたケアをより持続可能なものにするという私たちの使命が継続していると考えています。マテリアライズがテクノロジーを進歩させるにつれ、リスクを軽減しながら予測可能性をもたらし、患者ケアを改善することで、医療分野の新境地を開拓するために他者との強力なコラボレーションを継続することを楽しみにしています。医療分野全体で意味のあるアプリケーションを30年間開発してきた後、私たちのテクノロジーが多くの人々の生活にどのように影響を与えたかを振り返り、確認できることを誇りに思います。

未来は…コラボレーションインターベンショナル心臓病学への3D計画の導入：ヘンリーフォードヘルスシステムとマテリアライズによるコラボレーション

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