Top

Published in:

2023 | OriginalPaper | Chapter

9. Methoden und Technologien für das personalisierte Design von Open-Source-Medizinprodukten

Authors : Andrés Díaz Lantada, William Solórzano, Adrián Martínez Cendrero, Rodrigo Zapata Martínez, Carlos Ojeda, Juan Manuel Munoz-Guijosa

Published in: Entwicklung von Open-Source-Medizinprodukten

Publisher: Springer International Publishing

Activate our intelligent search to find suitable subject content or patents.

search-config

AI-assisted search

Off

Zusammenfassung

Open-Source-Medizinprodukte (OSMDs) sind dank Fortschritten bei computergestützten Design-, Simulations- und Fertigungssoftwareressourcen (CAD-CAE-CAM), Fortschritten in der Fertigungstechnologie, einschließlich des Aufkommens flexibler Produktionssysteme und der additiven Fertigung, sowie Verbesserungen in der medizinischen Bildgebungstechnologie und der entsprechenden Verarbeitungssoftware entstanden. All diese parallelen Innovationen haben die Personalisierung von Medizinprodukten und ihre kostengünstige und schnelle Herstellung ermöglicht, wobei in vielen Fällen werkzeuglose Verfahren eingesetzt werden. Sie machen auch den Entwurf und die Herstellung komplex geformter Geometrien, wie sie in vielen Fällen für die Interaktion mit dem menschlichen Körper erforderlich sind, technisch und wirtschaftlich realisierbar. Darüber hinaus haben sich in den letzten Jahrzehnten Computermodellierungstools immer weiter verbreitet und eine Fülle von recht preisgünstigen Designressourcen, Bildgebungswerkzeugen und Fertigungssystemen entwickelt, darunter viele Arten von additiven Fertigungstechnologien, die eine unkomplizierte Konstruktion und Fertigung unter Verwendung einer bemerkenswerten Vielfalt von Polymeren, Keramiken, Legierungen und Biomaterialien ermöglichen, die sich in vielen Fällen für medizinische Zwecke eignen. Dieses Kapitel befasst sich mit den wichtigsten Technologien und Methoden für die Personalisierung von OSMD, wobei besonderes Augenmerk gelegt wird auf verfügbare Open-Source- und frei zugängliche Designsoftware, computergestützte Modellierungstools, Hardware und Software für die medizinische Bildgebung und damit verbundene kostengünstige Fertigungstechnologien.

Dont have a licence yet? Then find out more about our products and how to get one now:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 102.000 Bücher
über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Finance + Banking
Management + Führung
Marketing + Vertrieb
Maschinenbau + Werkstoffe
Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

inform now

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Maschinenbau + Werkstoffe

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

inform now

previous chapter Kreativitätsförderung in Open-Source-Projekten: Anwendung auf Open-Source-Medizinprodukte und Gesundheitstechnologien

next chapter Open-Source-Medizinprodukte als Lehrmaterial für Design, Normen und Vorschriften für medizinische Technologien

3D matter made to order cluster of excellence, Karlsruhe Institute of Technology and Heidelberg University. https://www.3dmattermadetoorder.kit.edu/. Zugegriffen im December 2023.

Ahluwalia, A., De Maria, C., Madete, J., Díaz Lantada, A., Makobore, P. N., Ravizza, A., Di Pietro, L., Mridha, M., Munoz-Guijosa, J. M., Chacón Tanarro, E., et al. (2018a). Biomedical engineering project based learning: Euro-African design school focused on medical devices. International Journal of Engineering Eduction, 34, 1709–1722.

Ahluwalia, A., De Maria, C., & Díaz Lantada, A. (2018b). The Kahawa declaration: A manifesto for the democratization of medical technology. Global Health Innovation, 1, 1–4.CrossRef

Baharuddin, M. Y., Salleh, S.-H., Zulkifly, A. H., Lee, M. H., & Mohd Noor, A. (2014). Morphological study of the newly designed cementless femoral stem. BioMed Research International, 2014. https://doi.org/10.1155/2014/692328

Bergmann, G., Bender, A., Dymke, J., Duda, G., & Damm, P. (2016). Standardized loads acting in Hip implants. PLOS ONE, 11(5), 1–23. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0155612CrossRef

Carter, L. W., Stovall, D. O., & Young, T. R. (1995). Determination of accuracy of preoperative templating of noncemented femoral prostheses. Journal of Arthroplasty, 10(4), 507–513. https://doi.org/10.1016/s0883-5403(05)80153-6CrossRefPubMed

Crooijmans, H. J. A., Laumen, A. M. R. P., van Pul, C., & van Mourik, J. B. A. (2009). A new digital preoperative planning method for total hip arthroplasties. Clinical Orthopaedics, 467(4), 909–916. https://doi.org/10.1007/s11999-008-0486-yCrossRef

Díaz Lantada, A., & Lafont Morgado, P. (2012). Rapid prototyping for biomedical engineering: Current capabilities and challenges. Annual Review of Biomedical Engineering, 14, 73–96.CrossRef

Drosos, G. I., & Touzopoulos, P. (2019). Short stems in total hip replacement: Evidence on primary stability according to the stem type. HIP International, 29(2), 118–127. https://doi.org/10.1177/1120700018811811CrossRefPubMed

Gilligan, I., Chandraphak, S., & Mahakkanukrauh, P. (2013). Femoral neck-shaft angle in humans: Variation relating to climate, clothing, lifestyle, sex, age and side. Journal of Anatomy, 223(2), 133–151. https://doi.org/10.1111/joa.12073CrossRefPubMedPubMedCentral

Gombár, C., Janositz, G., Friebert, G., & Sisák, K. (2019). The De Puy ProximaTM short stem for total hip arthroplasty – Excellent outcome at a minimum of 7 years. Journal of Orthopaedic Surgery, 27(2), 2309499019838668. https://doi.org/10.1177/2309499019838668. http://www.aylward.org/notes/open-access-medical-image-repositoriesCrossRefPubMed

Iguchi, H., Hua, J., & Walker, P. S. (1996). Accuracy of using radiographs for custom hip stem design. Journal of Arthroplasty, 11(3), 312–321. https://doi.org/10.1016/S0883-5403(96)80084-2CrossRefPubMed

Jansen, P. (2014). Open source CT scanner. Make, 38, 112.

Morales de Cano, J., Vergara, P., Valero, J., & Clos, R. (2018). Utilización de los vástagos metafisarios „Próxima“ DePuy: nuestra experiencia a más de cinco años. Acta Ortopédica Mex., 32, 88–92.

Munoz-Guijosa, J. M., Zapata Martínez, R., Martínez Cendrero, A., & Díaz Lantada, A. (2020). Rapid prototyping of personalized articular orthoses by lamination of composite fibers upon 3D-printed molds. Materials, 13(4), 939.CrossRefPubMedPubMedCentral

Murgen: Open source ultrasound imaging. (o.J.). https://hackaday.io/project/9281-murgen-open-source-ultrasound-imaging. Zugegriffen im December 2023.

Niezen, G., Eslambolchilar, P., & Thimbleby, H. (2016). Open-source hardware for medical devices. BMJ Innovations, 2, 78–83.CrossRefPubMedPubMedCentral

Noble, P. C., Alexander, J. W., Lindahl, L. J., Yew, D. T., Granberry, W. M., & Tullos, H. S. (1988). The anatomic basis of femoral component design. Clinical Orthopaedics., 235, 148–165.CrossRef

Open source magnetic resonance imaging. (o.J.). https://www.opensourceimaging.org/. Zugegriffen im December 2023.

Rinaldi, G., Capitani, D., Maspero, F., & Scita, V. (2018). Mid-term results with a neck-preserving femoral stem for total hip arthroplasty. HIP International, 28(2), 28–34. https://doi.org/10.1177/1120700018813216CrossRefPubMed

Rubin, P., Leyvraz, P., Aubaniac, J., Argenson, J., Esteve, P., & de Roguin, B. (1992). The morphology of the proximal femur. A three-dimensional radiographic analysis. Journal of Bone and Joint Surgery, 74-B(1), 28–32. https://doi.org/10.1302/0301-620X.74B1.1732260CrossRef

Sabatini, A. L., & Goswami, T. (2008). Hip implants VII: Finite element analysis and optimization of cross-sections. Materials & Design, 29(7), 1438–1446. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2007.09.002CrossRef

Santori, N., Lucidi, M., & Santori, F. S. (2006). Proximal load transfer with a stemless uncemented femoral implant. Journal of. Orthopaedics Traumatology, 7(3), 154–160. https://doi.org/10.1007/s10195-006-0141-xCrossRefPubMedCentral

Santori, N., Albanese, C. V., Learmonth, I. D., & Santori, F. S. (2018). Bone preservation with a conservative metaphyseal loading implant. HIP International. https://doi.org/10.1177/112070000601603S04

Solórzano, W., Ojeda, C., & Diaz Lantada, A. (2020). Biomechanical study of proximal femur for designing stems for total hip replacement. Applied Science, 10(12). https://doi.org/10.3390/app10124208

Toth, K., & Sohar, G. (2013). Short-stem hip arthroplasty. In P. Kinov (Hrsg.), Arthroplasty – Update. InTech.

Wilkinson, M. D. (2016). Comment: The FAIR guiding principles for scientific data management and stewardship. Scientific Data, 3(160018), 1–9.

Title: Methoden und Technologien für das personalisierte Design von Open-Source-Medizinprodukten
Authors: Andrés Díaz Lantada
William Solórzano
Adrián Martínez Cendrero
Rodrigo Zapata Martínez
Carlos Ojeda
Juan Manuel Munoz-Guijosa
Publisher: Springer International Publishing
Book: Entwicklung von Open-Source-Medizinprodukten
Print ISBN: 978-3-031-26027-8

Electronic ISBN: 978-3-031-26028-5

Copyright Year: 2023
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-26028-5_9

Springer Professional

Zusammenfassung

Please log in to get access to your license.

Dont have a licence yet? Then find out more about our products and how to get one now:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Springer Professional "Technik"

Premium Partners