九天变三天！Fraunhofer基于人工智能的全自动3D打印眼眶植入物
Fraunhofer IAPT 与位于德国汉堡的另外两家高校合作，在 DigiMed 项目中开发了一种基于人工智能的全自动工艺，用于生产个性化眼眶植入物。 通过3D打印以超薄钛板形式存在的植入物，在临床实践中用于治疗眼眶损伤。 人工智能算法不仅会显着加快3D打印眼眶植入物的生产，还会显着优化成本和质量。
全自动化3D打印眼眶植入物数字价值链
© Fraunhofer IAPT
数字价值链
除了时间优化之外，Fraunhofer IAPT 建立了基于患者特定面部外科植入物增材制造的医疗技术数字价值链，研究结果主要证明了将完整的流程链整合到日常临床实践中的可能性。通过消除符合流程优化的手动设计，生产时间可以从九天减少到三天。
未来，Fraunhofer IAPT 开发的基于 AI 人工智能的工作流程可以治疗更多的骨损伤，该团队已经表明，该方案可以在符合 MDR 监管要求的同时整合到医院或制造企业中。
DigiMed研究项目建立了患者专用面部外科植入物增材制造医疗技术数字价值链， 该项目旨在通过个性化调整的植入物，特别是眼眶底植入物，实现患者护理的可持续改善。
© 3D科学谷白皮书
在眼窝（眼眶底）骨折的情况下使用眼眶底植入物，这是最常见的面部损伤治疗之一。患者特异性植入物治疗的一个核心问题是，从诊断所必需的影像学检查到植入眼眶底植入物的手术，通常至少需要 10 天。这对患者来说是一段不愉快的等待时间，也使手术更加困难。
作为 DigiMed 项目的一部分，开发端到端的数字价值链旨在将成本和过程持续时间降低 40%，并将植入物的质量提高 30% 。
l 数字医疗价值链
图 ：用于生产患者专用眼眶植入物的数字价值链概念
©Fraunhofer IAP
数字化、人工智能和增材制造在定制成像、设计和制造战略的开发中的无缝衔接对项目的成功起到了关键作用，这些形成了无缝的数字价值链。
通过该数字价值链，医务人员有望在计划和实施手术时大大减少工作量，并为患者提供更适合个体病例的治疗，痛苦更小，速度更快。
从设计到认证
3D科学谷了解到该项目的科学研究工作侧重于四个行动领域：
©Fraunhofer IAP
具有清晰语义的统一数据基础设施（HF 1）：开发具有清晰语义的统一数据基础设施作为合并各个开发部分的接口。
基于 AI 的植入物生产 (HF 2)：基于医学图像数据，进行基于 AI 的自动化重建模型创建。增材制造的最终植入物设计是在 AI 算法下生成的。
优化的个性化生产 (HF 3)：针对开发的种植体设计，开发了一种适应性的、自动化的生产策略和植入物的个性化后处理。
有效的认证和质量保证策略（AF 4）：正在为整个价值链开发认证概念，此外，还考虑了生产过程中的质量保证。
端到端的离散化制造基础设施
人工智能正在驱动个性化定制医疗植入物的市场发展，自动化3D打印-增材制造工艺链贯穿从扫描到建模、3D打印、后处理、认证等一系列流程。有了3D打印进入离散化制造所需要的端到端的解决方案的“基础设施”，有了数字孪生、过程中控制等一系列的仿真与机器学习工具，3D打印才能进入到发展的良性上升轨道，插上腾飞的翅膀。Fraunhofer还开发了连续的自动化3D打印-增材制造工艺链，以实现手指关节的重新活动。根据3D科学谷的了解，手指关节的制造方面，Fraunhofer IAPT 采用的增材制造技术是基于粘结剂的3D打印制造技术。
Fraunhofer IAPT 这种训练AI算法，根据可用的模拟数据自动生成单个植入物设计。作为项目成果，创建一个基于人工智能开发个性化植入物认证合规评估中心，这在全球范围内是独一无二的。
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