Sử dụng 3DEXPERIENCE trong ngành giải phẫu hiệu quả như thế nào?

Thiết kế mô hình 3D cơ thể người, kết hợp máy in 3D và mô phỏng để diễn tập trước cho các ca giải phẫu phức tạp hoặc dành cho đào tạo nâng cao. Nền tảng 3DEXPERIENCE tích hợp nhiều giải pháp kỹ thuật đa dạng, từ thiết kế 3D, mô phỏng đến các ứng dụng quản lý dự án… đã được áp dụng trong ngành giải phẫu hiện đại và mang lại hiệu quả như thế nào.

Phát triển các trình mô phỏng xúc giác thực tế sinh học cho quá trình diễn tập và đào tạo nâng cao các thao tác phức tạp của bác sĩ, công ty sử dụng 3DEXPERIENCE trên đám mây để thiết kế các cơ quan bản sao kỹ thuật số mô phỏng chính xác các đặc tính cơ sinh học của mô người trong các quy trình y tế.

Một chủ nghĩa hiện thực tuyệt đẹp

Bệnh viện Đại học Rennes (CHU Rennes) ở Pháp là một trong những trung tâm y tế hàng đầu về chẩn đoán thần kinh can thiệp. Đội ngũ bác sĩ ở đây theo dõi gần 700 bệnh nhân về chứng phình động mạch não và điều trị gần 200 bệnh nhân mỗi năm đối với chứng phình động mạch đã vỡ và chưa vỡ. Các thủ tục phức tạp, tốn thời gian và có nguy cơ biến chứng cao. Nhưng công nghệ mang tính cách mạng từ công ty y tế kỹ thuật số của Pháp-Mỹ Biomodex đang giúp thay đổi điều đó. Giải pháp của công ty cho phép các bác sĩ tạo mô hình in 3D chính xác về chứng phình động mạch của bệnh nhân – hoặc bất kỳ giải phẫu cụ thể nào khác – để mô phỏng trước các biện pháp can thiệp, vì vậy họ có thể chọn thiết bị và cách tiếp cận tối ưu cho từng cá nhân.

“Những gì chúng tôi cung cấp là khả năng diễn tập toàn bộ quy trình trên mô hình chính xác của bệnh nhân cụ thể để bác sĩ có thể chuẩn bị tốt hơn khi giải quyết các khía cạnh kỹ thuật thực tế của mỗi ca bệnh”, Ziad Rouag, Chủ tịch và Giám đốc điều hành Biomodex cho biết.

Tiến sĩ Anthony Le Bras, bác sĩ chuyên khoa thần kinh can thiệp tại CHU cho biết: “Sử dụng các mô hình cho các buổi diễn tập trước khi làm thủ tục cho phép chúng tôi biết trước liệu một phương pháp tiếp cận có hiệu quả hay không và nếu không, sẽ giúp chúng tôi xác định thiết bị y tế nào sẽ hiệu quả hơn. Điều này không chỉ nâng cao lòng tin của bác sĩ mà còn giảm thời gian phẫu thuật và giảm nguy cơ biến chứng trong quá trình thực hiện.”

Biomodex sử dụng nền tảng 3DEXPERIENCE để tạo ra các bản sao giải phẫu in 3D phức tạp và các quy trình mô phỏng. Các bản quét hình ảnh và thông tin chẩn đoán khác được đưa vào nền tảng để tạo ra một đám mây điểm, hình dung bên trong các mạch máu và cơ quan, đồng thời xây dựng mô hình ảo 3D. Sau đó, nó được in 3D bằng cách sử dụng các vật liệu tiên tiến đáp ứng cơ sinh học để tạo ra một “cadtridge” dành riêng cho bệnh nhân, có thể được cắm vào hệ thống mô phỏng để bác sĩ thực hiện một quy trình sống động như thật. Không giống như các mô hình silicone cơ bản đã có trên thị trường, các mô hình của Biomodex mô phỏng thực tế các đặc điểm và phản hồi xúc giác về giải phẫu của từng cá nhân.

Rouag cho biết: “Biomodex đã tạo ra một giải pháp hoàn chỉnh để tái tạo cấu trúc giải phẫu của bệnh nhân mà còn cả hoạt động cơ học của mô.” “Sử dụng các mô hình in 3D này, các bác sĩ có thể nhìn và cảm nhận cách hoạt động của thiết bị.”

Thông qua công nghệ tiên tiến và cách tiếp cận ưu tiên kỹ thuật số, Biomodex đang giúp hỗ trợ cuộc sống cho tất cả mọi người và cải thiện an toàn y tế một cách bền vững. Các giải pháp đầu tiên trên thị trường của nó đã chứng minh một giải pháp thay thế sáng tạo cho các phương pháp truyền thống được sử dụng để chuẩn bị và đào tạo trước phẫu thuật, đồng thời chuyển đổi cách thức ngành y tế thu thập kiến ​​thức và kinh nghiệm mà không gây nguy hiểm đến tính mạng của bệnh nhân. Cách tiếp cận này

đang thay đổi cách các thực tập sinh và nghiên cứu sinh y khoa được dạy để thực hiện các thủ tục phức tạp.
Rouag nói: “Hệ thống này tương đương với một máy bay mô phỏng chuyển động đầy đủ cho các quy trình đào tạo và diễn tập – một thứ chưa thực sự tồn tại trong ngành y tế trước đây”. “Các phi công phát triển các kỹ năng của họ và huấn luyện trong một môi trường an toàn, và chúng tôi muốn làm điều tương tự đối với y học.”

Stephan Haulon, giáo sư phẫu thuật mạch máu và là người đứng đầu trung tâm động mạch chủ tại Bệnh viện Group Paris Saint-Joseph cho biết: “Vì chúng tôi đã có quyền truy cập vào bản in 3D Biomodex, chúng tôi đã thiết lập một chương trình đào tạo hoàn hảo cho sinh viên. “Họ biết rằng họ sẽ đến phòng thí nghiệm để thực hiện một vài thủ tục và trong suốt học kỳ, họ sẽ thực hiện những thủ tục ngày càng phức tạp hơn. Khi kết thúc quá trình luân chuyển sáu tháng trong bộ phận của tôi, họ sẽ nhìn thấy các trường hợp thực tế và thực hiện các trường hợp tương tự trong phòng thí nghiệm cath ”.

Quan hệ đối tác quan trọng đối với sự phát triển

Kể từ khi công ty được thành lập vào năm 2015, nó đã được hỗ trợ bởi Dassault Systèmes và Phòng thí nghiệm 3DEXPERIENCE. “Dassault Systèmes là một thành phần quan trọng trong quá trình sản xuất cũng như sự phát triển của chúng tôi,” Rouag cho biết. “Trong giai đoạn đầu thành lập doanh nghiệp, Phòng thí nghiệm 3DEXPERIENCE và quyền truy cập vào các ứng dụng thiết kế và mô phỏng CATIA và SIMULIA. Nó cho phép chúng tôi thu hút rất nhiều kỹ sư và làm việc với các công cụ và phần mềm thực sự tiên tiến, điều này cuối cùng đã dẫn đến sự phát triển của công nghệ của chúng tôi. ”

Đối với Biomodex, nền tảng 3DEXPERIENCE không chỉ là một nền tảng công nghệ đơn giản; đó là môi trường mà nó phát triển tất cả các khả năng tiên tiến của mình.

Có quyền truy cập vào tất cả các ứng dụng của nền tảng đám mây cũng là một lợi thế cho Biomodex. Với các văn phòng ở Hoa Kỳ và Châu u, các nhóm phân tán của công ty được trao quyền để làm việc cùng nhau một cách hiệu quả bằng cách cộng tác liền mạch trên đám mây, bất kể vị trí. Biomodex cũng có nhiều tùy chọn hơn trong việc cân bằng nguồn lực và quản lý công suất văn phòng, vì nó không cần phải có tất cả nhân viên trong văn phòng mọi lúc – họ cũng có thể làm việc tại nhà.

Rouag nói: “Nền tảng 3DEXPERIENCE trên đám mây rất quan trọng đối với quá trình sản xuất và R&D của chúng tôi. “Tính linh hoạt và cơ động của việc sử dụng đám mây có nghĩa là mọi người không phải bị ràng buộc vào một cỗ máy lớn, mạnh mẽ trong văn phòng. Chúng tôi có thể truy cập tất cả các ứng dụng và dữ liệu chúng tôi cần theo yêu cầu, từ bất cứ đâu. Điều này rõ ràng là vô giá trong đại dịch Covid-19, nhưng chúng tôi có văn phòng ở Boston và Paris, vì vậy dù sao chúng tôi cũng cần sự linh hoạt đó và thực sự đánh giá cao khả năng làm việc trong thế giới ảo. ”

Bản sao kỹ thuật số giải phẫu bệnh nhân thực tế

Có rất nhiều loại thủ tục y tế khác nhau mà Biomodex có thể thực hiện nên nó phải rất tập trung. Rouag cho biết: “Chúng tôi quyết định tập trung đầu tiên vào các quy trình phức tạp nhất đòi hỏi sự đào tạo và chuẩn bị kỹ lưỡng nhất, đó là lý do tại sao chúng tôi ra mắt trạm Biomodex® EVIAS ™ (Hệ thống phình mạch nội sọ) trước. “Chúng tôi biết rằng các nhà thần kinh học can thiệp sử dụng hình ảnh rất phức tạp và phải thực hiện các phép đo cụ thể để đảm bảo bộ phận cấy ghép vừa khít”.

Biomodex cũng tập trung vào các thủ thuật tim mạch. Trạm Biomodex® LAACS ™ (Hệ thống đóng phần phụ nhĩ trái) là một giải pháp đào tạo và diễn tập cho từng trường hợp cụ thể để mô phỏng một quy trình giúp ngăn ngừa đột quỵ bằng cách niêm phong một phần nhỏ của tim.

“Có một số quy trình cấu trúc tim rất phức tạp, vì vậy chúng tôi cũng đang phát triển các giải pháp cho chúng,” Rouag nói. “Và sau đó, có các thủ thuật nội mạch cho chứng phình động mạch chủ. Đây là trọng tâm chính của chúng tôi. ”

SIMULIA trên nền tảng 3DEXPERIENCE cho phép Biomodex mô phỏng chính xác cách mô hình in 3D của túi phình hoặc cơ quan sẽ phản ứng ra sao trong quá trình phẫu thuật. Sử dụng SIMULIA, công ty thực hiện phân tích phần tử hữu hạn (FEA) để xác định cách mỗi cấu trúc giải phẫu phản ứng với áp lực, vết rạch và sự phân tách, giống như mô sống và xác định các điểm yếu.

Rouag nói: “Nếu không có SIMULIA, chúng tôi sẽ sản xuất những mảnh nhựa không giống như thật. “Nó sẽ chẳng khác gì giải phẫu của bệnh nhân xét về phản hồi xúc giác và nó trông như thế nào dưới tia X. Chúng tôi áp dụng nhiều thông tin lâm sàng đã được tổng hợp thành một mô hình và sử dụng SIMULIA để thực sự triển khai mô hình và sự tái tạo rất chính xác này được đưa ra từ máy in. ”

Về mặt quan trọng, SIMULIA cho phép Biomodex sản xuất các mô hình in 3D có cảm giác và hoạt động chính xác như chúng sẽ làm trong bối cảnh của một khu vực cụ thể của cơ thể ở mỗi bệnh nhân.

“Các mô hình này được sử dụng làm dữ liệu đầu vào cho vật liệu INVIVOTECH® của chúng tôi, có tính đến các biến dạng cục bộ của mô hình mô phỏng để tối ưu hóa việc phân phối vật liệu sẽ được tái tạo trong mô hình in 3D,” Frédéric Champ, Giám đốc

Công nghệ phát triển tại Biomodex cho biết . “Mục đích là tái tạo các cảm giác vật lý và phản hồi xúc giác khi điều hướng các ống thông trong các mô hình của chúng tôi để cung cấp mô phỏng thực tế cho các bác sĩ. Ví dụ, khi động mạch đi qua hộp sọ, nó có cảm giác cứng, gần giống như một đường ống kim loại, khi nó đi qua xương”.

Với khả năng thử nghiệm các thiết bị mới trong điều kiện thực tế trước các quy trình, cả ngành và bác sĩ có thể đảm bảo chúng sẽ phù hợp và hoạt động chính xác như dự định.

Pr Haulon nói: “Gần đây, chúng tôi đã có một bản in 3D của túi phình động mạch chủ lên và nội dung mà tôi thiết kế cho trường hợp cụ thể đó hơi quá ngắn. “Nhờ Biomodex, chúng tôi đã có thể thay đổi endograft và đảm bảo nó là thiết kế hoàn hảo cho quy trình.”

Có thể diễn tập và xác định các quy trình tốt nhất trước khi phẫu thuật trực tiếp giúp bác sĩ chuẩn bị hiệu quả và chuyển đổi trải nghiệm bệnh nhân tốt hơn.

“Khi chúng tôi thực hiện một quy trình mới với một thiết bị mới, đôi khi chúng tôi khá căng thẳng vì phải đảm bảo rằng mọi thứ được làm đúng,” Pr Haulon chia sẻ. “Đó là một trong những lý do chính cho sự hợp tác của chúng tôi với Biomodex. Chúng tôi có thể mô phỏng toàn bộ quy trình trước khi thực hiện trên bệnh nhân, sử dụng giải phẫu chính xác của họ. Đó là một buổi diễn tập thực tế với tất cả nhóm và điều đó khiến chúng tôi cảm thấy tự tin hơn rất nhiều. Nó cũng truyền niềm tin cho bệnh nhân của chúng tôi. Họ rất vui khi biết rằng chúng tôi đã thực hành quy trình và kiểm tra thiết bị trên mô hình giải phẫu chính xác được in 3D của họ.”

Đào tạo đội ngũ y tế hàng đầu thế giới

Ngay từ đầu, Biomodex đã hợp tác chặt chẽ với các chuyên gia y tế để hiểu chính xác những gì họ cần và cách họ sẽ được hưởng lợi từ các giải pháp của nó.

“Lắng nghe các bác sĩ và hiểu cách họ thực hiện các thủ thuật của họ là rất quan trọng cho sự thành công của chúng tôi,” Rouag nói. “Chúng tôi có một nền văn hóa thiên về lâm sàng và tôi tự hào về điều đó. Chúng tôi không làm việc trong môi trường chân không. ”

Mối quan hệ hợp tác chặt chẽ này với các chuyên gia y tế đã cho phép Biomodex tạo ra các sản phẩm cho phép các bác sĩ và sinh viên đào tạo về các quy trình mà họ không thể thực hành.

“Quan hệ đối tác của chúng tôi với Biomodex là một yếu tố thay đổi cuộc chơi thực sự đối với việc đào tạo và phát triển các quy trình mới của chúng tôi,” Pr Haulon nói. “Tôi không còn hình dung được mình đang làm việc nếu không có quyền truy cập vào những bản in 3D này.”

Rouag nói: “Khi bệnh nhân có cục máu đông trên não, đó là những quy trình bạn không thể thực sự đào tạo được vì bạn phải điều trị cho bệnh nhân ngay lập tức. “Làm thế nào để bạn đào tạo, chẳng hạn, các nhà phẫu thuật thần kinh trẻ tuổi làm thế nào để thực hiện những quy trình này so với để họ ở đó với bạn? Thực sự không có gì ngoài kia bắt chước loại thủ tục này, vì vậy chúng tôi được yêu cầu phát triển một mô hình để dạy thủ tục này trong một môi trường được kiểm soát trong nhiều tình huống khác nhau. Khi chúng tôi đưa kết quả cho một trong những nhà phẫu thuật thần kinh hàng đầu thế giới, anh ấy đáp lại là một nụ cười thật tươi và “Chà, tôi đoán các bạn đã rất bận.”

Tầm nhìn của Biomodex là cách mạng hóa hoàn toàn cách các chuyên gia y tế lập kế hoạch cho các quy trình phức tạp và trở thành lựa chọn hàng đầu cho các giải pháp diễn tập và đào tạo y tế.

Rouag nói: “Không ai khác làm những gì chúng tôi làm về đào tạo các loại thủ tục với công nghệ phức tạp này. “Chúng tôi dẫn

trước trò chơi và chúng tôi muốn giữ nguyên như vậy. Nếu không có nền tảng 3DEXPERIENCE, chúng tôi sẽ không thể đạt được mục tiêu của mình. ”

Nguồn: blog 3ds