Fraunhofer IAPT 與位于德國漢堡的另外兩家高校合作，在 DigiMed 項目中開發了一種基于人工智能的全自動工藝，用于生產個性化眼眶植入物。 通過3D打印以超薄鈦板形式存在的植入物，在臨床實踐中用于治療眼眶損傷。 人工智能算法不僅會顯著加快3D打印眼眶植入物的生產，還會顯著優化成本和質量。

全自動化3D打印眼眶植入物數字價值鏈
© Fraunhofer IAPT

 數字價值鏈

    除了時間優化之外，Fraunhofer IAPT 建立了基于患者特定面部外科植入物增材制造的醫療技術數字價值鏈，研究結果主要證明了將完整的流程鏈整合到日常臨床實踐中的可能性。通過消除符合流程優化的手動設計，生產時間可以從九天減少到三天。

    未來，Fraunhofer IAPT 開發的基于 AI 人工智能的工作流程可以治療更多的骨損傷，該團隊已經表明，該方案可以在符合 MDR 監管要求的同時整合到醫院或制造企業中。

DigiMed研究項目建立了患者專用面部外科植入物增材制造醫療技術數字價值鏈， 該項目旨在通過個性化調整的植入物，特別是眼眶底植入物，實現患者護理的可持續改善。

© 3D科學谷白皮書

在眼窩（眼眶底）骨折的情況下使用眼眶底植入物，這是最常見的面部損傷治療之一。患者特異性植入物治療的一個核心問題是，從診斷所必需的影像學檢查到植入眼眶底植入物的手術，通常至少需要 10 天。這對患者來說是一段不愉快的等待時間，也使手術更加困難。

作為 DigiMed 項目的一部分，開發端到端的數字價值鏈旨在將成本和過程持續時間降低 40%，并將植入物的質量提高 30% 。

l 數字醫療價值鏈

圖 ：用于生產患者專用眼眶植入物的數字價值鏈概念
©Fraunhofer IAP

數字化、人工智能和增材制造在定制成像、設計和制造戰略的開發中的無縫銜接對項目的成功起到了關鍵作用，這些形成了無縫的數字價值鏈。

通過該數字價值鏈，醫務人員有望在計劃和實施手術時大大減少工作量，并為患者提供更適合個體病例的治療，痛苦更小，速度更快。

 從設計到認證

3D科學谷了解到該項目的科學研究工作側重于四個行動領域：

©Fraunhofer IAP

具有清晰語義的統一數據基礎設施（HF 1）：開發具有清晰語義的統一數據基礎設施作為合并各個開發部分的接口。

基于 AI 的植入物生產 (HF 2)：基于醫學圖像數據，進行基于 AI 的自動化重建模型創建。增材制造的最終植入物設計是在 AI 算法下生成的。

優化的個性化生產 (HF 3)：針對開發的種植體設計，開發了一種適應性的、自動化的生產策略和植入物的個性化后處理。

有效的認證和質量保證策略（AF 4）：正在為整個價值鏈開發認證概念，此外，還考慮了生產過程中的質量保證。

 端到端的離散化制造基礎設施

    人工智能正在驅動個性化定制醫療植入物的市場發展，自動化3D打印-增材制造工藝鏈貫穿從掃描到建模、3D打印、后處理、認證等一系列流程。有了3D打印進入離散化制造所需要的端到端的解決方案的“基礎設施”，有了數字孿生、過程中控制等一系列的仿真與機器學習工具，3D打印才能進入到發展的良性上升軌道，插上騰飛的翅膀。Fraunhofer還開發了連續的自動化3D打印-增材制造工藝鏈，以實現手指關節的重新活動。根據3D科學谷的了解，手指關節的制造方面，Fraunhofer IAPT 采用的增材制造技術是基于粘結劑的3D打印制造技術。

    Fraunhofer IAPT 這種訓練AI算法，根據可用的模擬數據自動生成單個植入物設計。作為項目成果，創建一個基于人工智能開發個性化植入物認證合規評估中心，這在全球范圍內是獨一無二的。

(責任編輯：admin)

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