Avec l’augmentation des besoins en soins orthopédiques personnalisés et précis, les méthodes traditionnelles de prise de mesures manuelles et de fabrication d’orthèses peinent à répondre aux exigences actuelles en matière d’efficacité et de précision.

Pour relever ce défi, le scanner 3D portable 3DeVOK MQ, équipé de la poignée sans fil 3DeVOK Airgo et associé à la technologie d’impression 3D SLS (frittage sélectif par laser) de TPM3D, offre aux établissements médicaux une solution orthopédique numérique complète permettant la conception et la fabrication d’orthèses entièrement personnalisées.

Figure 1 : Scanner 3D 3DeVOK MQ équipé de la poignée sans fil 3DeVOK Airgo

Contexte

Dans le cadre du traitement orthétique de la colonne vertébrale, du poignet-main et de la cheville-pied, les méthodes traditionnelles présentent plusieurs défis :

-Moulage en plâtre avec contact élevé : les patients doivent maintenir une posture fixe pendant une période prolongée, ce qui peut provoquer un inconfort, tandis que le nettoyage du processus de moulage est difficile.

-Précision limitée des mesures manuelles : les données dépendent fortement de l’expérience du technicien ; les erreurs de mesure peuvent entraîner des orthèses mal ajustées ou réduire l’efficacité corrective.

-Cycle de production long et faible efficacité : du moulage initial à la fabrication finale, le processus nécessite beaucoup de temps, ce qui ralentit la mise en place de la rééducation.

-Manque de conception personnalisée : il est difficile d’adapter parfaitement l’orthèse à la biomécanique du patient, ce qui peut affecter son confort, son ajustement et sa stabilité.

Solution orthétique numérique 3D

Pour répondre à ces défis, 3DeVOK propose une solution intégrée allant de la numérisation 3D à la fabrication d’orthèses par impression 3D. Le workflow principal comprend les étapes suivantes :

Numérisation 3D haute précision

Le scanner 3D professionnel 3DeVOK MQ capture des données 3D haute précision de la colonne vertébrale, du poignet-main et de la cheville-pied du patient.

Associé à la poignée sans fil 3DeVOK Airgo, il permet une numérisation portable et flexible, offrant aux opérateurs la possibilité de capturer la zone cible sous différents angles afin de reproduire fidèlement la géométrie anatomique.

Les données issues de la numérisation 3D sont ensuite traitées dans 3DeVOK Studio, notamment par suppression du bruit et optimisation du maillage, afin de générer des fichiers 3D standards tels que STL et OBJ.

Figure 2 : Numérisation 3D du torse, du poignet-main et de la cheville-pied d’un patient avec le scanner 3D 3DeVOK MQ

Modélisation numérique et conception personnalisée

Les fichiers 3D traités issus du logiciel de numérisation 3D 3DeVOK Studio peuvent être importés dans des logiciels de modélisation tels que Rodin 4D ou Freeform pour la conception 3D et l’optimisation structurelle.

Les concepteurs peuvent effectuer des ajustements locaux, optimiser la géométrie et intégrer des analyses de charge ainsi que des principes ergonomiques afin d’améliorer la rigidité, le confort et l’ajustement de l’orthèse.

Figure 3 : Modélisation d’une orthèse vertébrale dans Rodin 4D

Figure 4 : Modélisation d’une orthèse vertébrale dans Freeform

Impression 3D SLS haute précision

Le modèle 3D finalisé est fabriqué directement sous forme d’orthèse grâce à la technologie SLS (frittage sélectif par laser) proposée par le partenaire de 3DeVOK, TPM3D.

La technologie SLS permet de réaliser des structures complexes avec une géométrie précise, tout en garantissant des orthèses légères, résistantes et offrant un meilleur confort pour les patients.

Figure 5 : Équipement d’impression 3D SLS de TPM3D

Application médicale en boucle fermée

Les orthèses numériques 3D peuvent être intégrées aux programmes de rééducation et aux protocoles thérapeutiques complets, offrant un système personnalisé de gestion du rétablissement couvrant l’ensemble du cycle, de la conception de l’orthèse jusqu’au suivi de la rééducation du patient.

Valeur applicative

Grâce à la mise en œuvre de la solution orthétique numérique 3DeVOK, les établissements médicaux peuvent bénéficier de plusieurs avantages dans la conception et la fabrication d’orthèses :

-Précision améliorée des orthèses : le scanner 3D 3DeVOK MQ capture avec précision l’anatomie du patient, réduisant les erreurs liées aux mesures manuelles traditionnelles et garantissant un ajustement plus précis des orthèses aux morphologies individuelles.

-Cycle de production réduit : grâce à une zone de numérisation extra-large de 1100 × 1000 mm, le scanner 3D MQ permet de réaliser rapidement des numérisations du corps entier ou de zones spécifiques. Son fonctionnement intuitif permet également aux utilisateurs débutants de le maîtriser facilement, réduisant ainsi les coûts de formation et d’utilisation.

-Expérience patient améliorée : la numérisation 3D sans projection lumineuse visible offre une utilisation confortable et sûre pour les patients. Associée à une conception personnalisée, elle améliore l’ajustement de l’orthèse et le confort de port.

-Reproduction facile et évolutivité : le workflow numérique peut être appliqué à différents services médicaux et à divers types d’orthèses, favorisant une adoption standardisée et à grande échelle.

Étude de cas

L’Hôpital de médecine traditionnelle chinoise et occidentale intégrée Chen Xinghai de Zhongshan a appliqué cette solution à la conception d’orthèses pour la colonne vertébrale, le poignet-main et la cheville-pied.

Grâce à l’acquisition des données avec le 3DeVOK MQ et à la fabrication par impression 3D SLS TPM3D, plusieurs orthèses personnalisées ont été produites avec succès. Les retours des patients indiquent un excellent ajustement, un confort élevé et des améliorations significatives dans le processus de rééducation.

Ce cas démontre pleinement la faisabilité et la valeur clinique de la solution orthétique numérique 3D.

Démonstrations vidéo :
Numérisation de la colonne vertébrale | Numérisation du poignet-main | Numérisation de la cheville-pied

Figure 6 : Centre d’impression 3D de l’Hôpital de médecine traditionnelle chinoise et de médecine occidentale intégrée Zhongshan Chen Xinghai

Conclusion

Le scanner 3D MQ de 3DeVOK, scanner 3D MQ de 3DeVOK en tant qu’équipement central de la solution d’orthèses numériques 3DeVOK, associé à la poignée sans fil 3DeVOK Airgo et à la technologie d’impression 3D SLS, permet de mettre en place un processus de fabrication d’orthèses efficace, précis et personnalisé. Cette solution remplace le moulage traditionnel en plâtre par un processus de numérisation 3D sans contact offrant une haute précision.

Comparée à la méthode traditionnelle de moulage en plâtre, encombrante, chronophage et souvent inconfortable pour les patients, cette approche numérique basée sur la 3D améliore non seulement la précision et l’efficacité de fabrication, mais optimise également considérablement l’expérience du patient. Grâce à l’intégration des données de numérisation 3D et de l’impression 3D, les orthèses peuvent être conçues sur mesure en fonction de l’anatomie du patient et de ses besoins en rééducation.

Les structures ajourées permettent en outre d’améliorer la respirabilité, de réduire le poids des dispositifs et d’offrir un meilleur confort de port, apportant ainsi aux établissements médicaux un soutien technologique solide pour améliorer la satisfaction des patients et les résultats thérapeutiques dans le domaine des dispositifs de rééducation personnalisés.

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