Amélioration des prothèses orthopédiques par la fabrication additive avec SOLIDWORKS

Grâce aux solutions SOLIDWORKS et à la technologie de fabrication additive, Mecuris a bouleversé le paradigme des prothèses et orthèses orthopédiques en élargissant les possibilités offertes aux patients en termes de personnalisation (ajustement, fonction et mode), de taille et de style.

Jusqu'à récemment, les patients ayant besoin de prothèses orthopédiques ou d'orthèses avaient des options limitées en termes de taille, de style et de personnalisation. Ils devaient choisir la taille la plus proche de leur taille, puis s'accommoder de l'aspect esthétique du membre artificiel, de l'attelle ou de la chaussure, ou payer un prix exorbitant pour une pièce sur mesure fabriquée de manière conventionnelle et adaptée à leur situation spécifique. Mecuris, une entreprise allemande innovante, a été fondée pour renverser ce paradigme en offrant aux orthopédistes et aux porteurs une plus grande flexibilité et davantage d'options en matière de prothèses et d'orthèses grâce à la puissance de la conception automatisée, de la confection numérique et de l'impression 3D.

Issue de recherches menées à l'hôpital universitaire de Munich (LMU), Mecuris a développé une plateforme de solutions pour les prothèses et orthèses imprimées en 3D qui permet aux orthésistes et prothésistes (O&P) d'améliorer les soins aux patients. En trois étapes seulement, ces professionnels peuvent commander des prothèses parfaitement adaptées auprès de l'entreprise tout en évitant le temps et le coût des processus traditionnels de conception et de production.

En numérisant les processus d'adaptation, en automatisant la conception et en utilisant l'impression 3D, Mecuris révolutionne la technologie orthopédique en proposant des prothèses et orthèses modernes, personnalisables et attrayantes, certifiées CE et ISO. Grâce à l'automatisation de la conception et au caractère abordable de l'impression 3D, les coûts associés à ces prothèses spécifiques aux patients ne sont pas plus élevés que ceux des soins standard et conventionnels.

L'approche de l'entreprise s'est traduite par une bien meilleure satisfaction des porteurs et une multiplication de la productivité pour les professionnels de l'orthopédie. Selon Jannis Breuninger, responsable du développement des produits chez Mecuris, qui a participé aux recherches ayant abouti à la première prothèse au-dessus du genou imprimée en 3D au monde, l'acquisition d'une plate-forme de développement 3D robuste, capable non seulement de piloter l'impression 3D mais aussi d'automatiser la conception des innombrables combinaisons de configurations possibles, était d'une importance capitale pour le succès de l'entreprise. Cependant, en tant que jeune entreprise sans revenus, Mecuris ne disposait pas des ressources nécessaires pour acquérir la plateforme de conception 3D SOLIDWORKS® que Breuninger avait utilisée lors de ses premières recherches. Heureusement, l'entreprise a pu profiter du programme SOLIDWORKS for Entrepreneurs, qui propose une combinaison de 10 licences à prix réduit pour aider les entrepreneurs à faire décoller leur entreprise.

"J'avais utilisé le logiciel de conception SOLIDWORKS dans le cadre de mon mémoire de maîtrise [à l'Université de design de Schwaebisch Gmuend] sur les prothèses imprimées en 3D et j'étais heureux de pouvoir utiliser SOLIDWORKS chez Mecuris ", explique M. Breuninger. " Les licences SOLIDWORKS for Entrepreneurs nous ont beaucoup aidés car elles nous ont permis de reprendre les premiers travaux que j'avais effectués et d'accélérer la R&D. Depuis, nous nous sommes standardisés sur le logiciel SOLIDWORKS Premium pour piloter la conception et la visualisation de notre gamme de produits en pleine expansion. "

Les configurations alimentent la conception, l'impression 3D alimente la production

L'approche de Mecuris s'appuie sur la nature paramétrique du logiciel de conception SOLIDWORKS et sur la puissance des configurations de conception SOLIDWORKS. En identifiant les paramètres clés qui déterminent la conception des prothèses, tels que les dimensions du pied/du membre, le poids du client et les conditions de charge individualisées, Mecuris a établi des tables de conception qui englobent toutes les combinaisons possibles de paramètres. Ces tables permettent d'automatiser la conception - en produisant des modèles personnalisés en quelques secondes plutôt qu'en quelques jours - et éliminent la nécessité de modéliser séparément chaque modèle de prothèse.

"Au fur et à mesure que nous ajoutons des paramètres, les formes de nos prothèses acquièrent de plus en plus de degrés de liberté", note le PDG Manuel Opitz. "Nous faisons ensuite équipe avec des bureaux de services d'impression 3D pour produire de manière rentable la prothèse personnalisée en polyamide 12, un thermoplastique standard dont nous avons déterminé qu'il possède des propriétés matérielles très fiables pour cet usage, en utilisant le frittage laser sélectif. Cette approche nous permet de configurer et de produire une prothèse partout dans le monde."

Automatisation supplémentaire via l'API SOLIDWORKS

Mecuris a également tiré parti de l'interface de programmation d'applications (API) ouverte de SOLIDWORKS pour connecter les configurations de conception SOLIDWORKS à la plate-forme de solutions Mecuris, une application intuitive de configuration et de commande de prothèses en ligne, basée sur un navigateur, que la société a créée pour les professionnels de l'orthopédie. "Notre logiciel guide un prothésiste/orthésiste ou un orthopédiste certifié tout au long du processus de configuration, en l'invitant à saisir des données dimensionnelles ou de numérisation 3D", explique Opitz. "De cette façon, le professionnel devient notre cocréateur pour la conception de la prothèse, notamment en termes de forme et de fonctionnalité." " Notre responsable logiciel Felix Gundlack a exploité l'API ouverte de SOLIDWORKS pour créer le protocole de transfert qui permet à notre application en ligne de communiquer avec SOLIDWORKS ", ajoute Breuninger. " En procédant ainsi, les clients reçoivent un retour d'information en direct sur l'aspect de la prothèse. Cette automatisation nous distingue des autres entreprises qui passent beaucoup de temps à individualiser chaque commande."

Élargissement de la gamme de produits aux housses cosmétiques

Mecuris utilise également les solutions de conception SOLIDWORKS et de rendu SOLIDWORKS Visualize pour étendre sa gamme de produits aux housses cosmétiques imprimées en 3D pour les prothèses. Si un patient souhaite un motif en nid d'abeille ou un faux tatouage, il peut rapidement créer le design en ligne et recevoir une représentation visuelle du concept.Pour la première fois, les porteurs de prothèses sont également devenus co-créateurs du look qu'ils souhaitent pour leurs propres appareils. " SOLIDWORKS Premium est un bon outil de visualisation qui fait une bonne première impression ", souligne M. Breuninger. " Au fur et à mesure de notre croissance, nous prévoyons d'utiliser davantage le logiciel SOLIDWORKS Visualize pour créer des rendus photoréalistes de concepts de couvertures cosmétiques à utiliser sur notre plateforme de solutions. "

Défi :

Créer et développer une entreprise de produits orthopédiques basés sur l'impression 3D afin de créer rapidement et à moindre coût des produits prothétiques et orthétiques individualisés, de haute qualité et esthétiquement agréables, tout en améliorant la satisfaction et les résultats des patients.

Solution :

Profitez du programme SOLIDWORKS for Entrepreneurs pour obtenir des solutions logicielles de développement de produits à prix réduit afin d'accélérer la recherche et le développement initiaux avant de standardiser le logiciel de conception SOLIDWORKS Premium.

Avantages :

  • Conception de prothèses et d'orthèses personnalisées en quelques secondes, au lieu de plusieurs heures ou jours.
  • Réduction des délais de production à 24 heures, contre des semaines et des mois auparavant.
  • Réduction des cycles de développement de nouveaux produits à trois ou quatre mois.
  • Configuration automatisée de prothèses et d'orthèses individualisées

 

"Notre responsable logiciel Felix Gundlack a tiré parti de l'API ouverte de SOLIDWORKS pour créer le protocole de transfert qui permet à notre application en ligne de communiquer avec SOLIDWORKS. Ce faisant, les clients reçoivent un retour d'information en direct sur l'aspect de la prothèse. Cette automatisation nous distingue des autres entreprises qui passent beaucoup de temps à individualiser chaque commande."

- Jannis Breuninger, chef du développement des produits