Virtuelle Crashtests
für 3D-gedruckte
Fußprothesen

Mit der Einführung der neuen Medizinprodukteverordnung (MDR) wird auch die Zulassung von orthopädischen Hilfsmitteln schwieriger werden. Erstmals soll eine digitale Prozesskette aufgebaut werden, die eine präventive Qualitätssicherung von individualisierten Prothesen und Orthesen durch die Validierung eines virtuellen Belastungstests eines 3D-gedruckten Prothesenfußes ermöglicht.
„Mit der Unterstützung und dem Know-how von Simq können wir bei Mecuris Pionierarbeit leisten. Die Einbeziehung der simulationsbasierten Qualitätssicherung in die digitale Erstellung personalisierter orthopädischer Geräte kann einen echten Mehrwert für die Patienten bedeuten.“
Franziska Glas / Quality Assurance & Simulation / Mecuris GmbH
Franziska Glas / Quality Assurance & Simulation / Mecuris GmbH
Success Story

Virtuelle Crashtests für 3D-gedruckte Fußprothesen

Über unseren Kunden

Mecuris vereint eine Vielzahl von 3D-Technologien in einer intuitiven Lösungsplattform und ermöglicht der Orthopädietechnik den Schritt in das digitale Zeitalter. Mecuris wird von Simq beim Aufbau der internen Simulation von patientenspezifisch gestalteten Produkten unterstützt.

Die Aufgabe
Das Projekt „Validierte Simulation eines 3D-gedruckten Prothesenfußes“ bringt Experten aus den Bereichen Biomechanik, Orthopädietechnik, 3D-Druck, Zertifizierung, Validierung und Simulation zusammen. Gemeinsam überprüfen wir, ob die Berechnung der Belastungen des realen und des virtuellen Tests die gleichen Ergebnisse liefert. Dies ist ein entscheidender Schritt bei der Validierung der Simulation. Das Projekt ermöglicht es, patientenspezifisch gestaltete orthopädische Produkte digital zu testen, bevor sie in kürzester Zeit 3D-gedruckt und den Patienten zur Verfügung gestellt werden.
Die Lösung
In Zusammenarbeit mit einem Arzt oder Orthopädietechniker werden patientenspezifische Parameter ermittelt und über die Mecuris Solution Plattform automatisch in CAD-Modelle integriert. Die Medizinprodukte werden in zertifizierten 3D-Druckzentren hergestellt und vor dem Einsatz von Experten geprüft. In Zusammenarbeit mit der Simq GmbH wurde bereits 2016 eine erste Finite-Elemente-Analyse des Mecuris-Prothesenfußes „NexStep“ mit den Randbedingungen der statischen Prüfung der Prüfnorm DIN EN ISO 10328 entwickelt. Diese Norm beschreibt die Voraussetzung der mechanischen Stabilität von Prothesen der unteren Extremitäten und stellt eine Voraussetzung für den Vertrieb des Mecuris-Prothesenfußes dar.
Das Ergebnis
Mecuris wird von Simq beim Aufbau der internen Simulation von patientenspezifisch gestalteten Produkten unterstützt. Der aktuelle Schwerpunkt liegt auf der Verbesserung der Materialmodelle und Parameter, um das Belastungsverhalten des Prothesenfußes korrekt abzubilden. Aus den ersten Vergleichen von realen und virtuellen Belastungen im Projekt „Validierte Simulation“ konnten bereits Verbesserungspotenziale identifiziert und Iterationen geplant werden. Eine erste Herausforderung wurde auf Basis der Tests bereits gemeistert: Die grundsätzliche Eignung von Dehnungsmessstreifen für die messtechnische Validierung von numerischen Simulationsverfahren für additiv gefertigte Medizinprodukte konnte nachgewiesen werden. Um geeignete Maßnahmen zu finden, die die Genauigkeit zwischen realer und virtueller Verformung und damit die Sicherheit des Medizinprodukts und letztlich des Patienten weiter erhöhen, steht Simq als zentraler Partner im Projekt zur Verfügung.
Additional sources
Paper by Prof. Dr. Dr. Max Mustemann zu Mühlhausen Written title of the paper, can also be a little longer .
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