ZEREPRO - PSI - Entwicklung eines Systems zur Planung und Fertigung patientenspezifischer Schädelimplantate unter Verwendung additiver Fertigungsverfahren und Techniken des maschinellen Lernens

Konstruktive Implantatentwicklung mit Variantenherstellung und Analyse prozessbedingter Abweichungen

Projektlaufzeit:

09/2020 - 08/2022

Projektleitung (Fakultät):

Herr Prof. Dr. Michael Kaiser (Automobil- und Maschinenbau)

Kontakt:

Herr Prof. Dr. Michael Kaiser

michael.kaiserfh-zwickaude

Fördermittelgeber:

BMWi

Stichworte bzw. Deskriptoren:

Förderkennzeichen: 16KN081033

Situation

Für die CT-basierte pröoperative Planung patientenspezifischer Schädelimplantate wird derzeit eine Software eingesetzt, die mehrere Stunden benötigt, um die relevanten anatomischen Strukturen zu segmentieren und das CAD-Modell des Implantats zu erstellen. Darüber hinaus ist derzeit die Interaktion während des Implantat-Planungsprozesses zwischen dem Chirurgen und dem Ingenieur nicht optimal. Ziel ist die Entwicklung einer optimierten Prozesskette, um Schädelimplantate mit den neuen 3D-Drucksystemen (PEEK/PEKK, Biokeramik, Titan) individuell und patientenspezifisch für jede Fall herstellen zu können. Beschichtungen sowie Strukturierungen der Oberfläche sollen die derzeit hohe Komplikationsrate verringern. Weiterhin besteht ein Ziel, eine Cloud-basierte Planungssoftware unter Verwendung von Methoden des maschinellen Lernens zu entwickeln. Relevante anatomische Strukturen innerhalb der CT-Bilder sollen segmentiert und automatisch verschiedene Designversionen erstellt und dem Chirurgen vorgeschlagen werden. Der Planungs- und Herstellungsprozess soll von derzeit etwa 2-6 Wochen auf 48 Stunden verkürzt werden.

Anhang

Bild 1 zur Situation:

Bild 2 zur Situation: