„Durch den Einsatz von Artec Eva konnten wir nicht nur die Produktivität steigern, sondern auch Zeit und Kosten für die Herstellung enorm senken. Eine Gipsform anhand von Scans anzufertigen, ist deutlich weniger arbeitsintensiv als die herkömmliche Vorgehensweise.“ Karel Wilbrink, Orthopädietechnik-Mechaniker bei Orthin.
Jeder Patient ist einzigartig und hat individuelle Bedürfnisse – besonders wenn es um Prothesen und Orthesen geht. Ein Skoliose-Korsett muss sich perfekt an den Körper anpassen, um maximalen Tragekomfort zu bieten. Und eine Knieprothese muss so sitzen, dass optimaler Bewegungsfreiheit nichts im Weg steht. Folglich sind äußerste Präzision und Flexibilität bei der Herstellung nötig. Die traditionellen Verfahren stellen sich jedoch als zeit- und kostenintensiv heraus, sind weniger genau und starrer in der Anwendung. Das niederländische Unternehmen Orthin Ltd., Teil der Unternehmensgruppe Achilleon Zorg, greift daher seit knapp zwei Jahrzehnten auf 3D-Scan-Technologie zurück. Mit den 3D-Scannern von Artec 3D konnte die Firma Kosten und Aufwand reduzieren und ihre Prozesse deutlich flexibler und zielgerichteter gestalten, um Patienten mit optimalen Produkten zu versorgen.
Orthin legt seinen Schwerpunkt auf die Maßanfertigung orthopädischer Produkte wie Knieorthesen oder Korsetts für Skoliosepatienten. Die Entscheidung für eine Umstellung auf die modernen 3D-Scanner von Artec 3D fiel nicht schwer: Der gesamte Herstellungsprozess ist jetzt schneller, kostengünstiger und qualitativ hochwertiger. Artec 3D, mit Sitz in Luxemburg, ist seit Jahren als führender Hersteller von 3D-Scantechnologie bekannt und unterstützt ein breites Spektrum an Branchen bei der Optimierung ihrer Design- und Produktionsmethoden.
Kosten und Aufwand um 90 Prozent reduziert
Vor der Einführung von Artec Eva griff Orthin für die Herstellung von Prothesen und Orthesen auf herkömmliche Gipsformen zurück. Das Verfahren beinhaltete mehrere Schritte: Zuerst musste vom betroffenen Körperteil des Patienten bzw. von seiner bisherigen Prothese mit Gips eine Kopie erstellt werden. Im zweiten Schritt wurde mithilfe von Maßbändern und Messschiebern die Geometrie des Objekts per Hand erfasst. Die so gewonnenen Messdaten wurden mit zweidimensionalen Zeichnungen und Fotos des kopierten Objekts kombiniert, um schließlich das Endprodukt zu formen. Dieser manuelle Prozess war nicht nur zeitaufwändig, er ließ auch viel Raum für menschliche Fehler und somit mangelhafte Ergebnisse. Durch Artec Eva wurde dieses Verfahren komplett überflüssig. Der mobile Handscanner Eva nimmt Bilder innerhalb kürzester Zeit auf und erfasst dabei Objekte verschiedenster Größe und Komplexität in Echtzeit. Die 3D-Daten lassen sich danach digital mit der Software Artec Studio bearbeiten. So steigt nicht nur das Niveau der Maßgenauigkeit, sondern auch des Datenwertes.
Lassen wir Zahlen sprechen: Laut Orthin konnte durch den Einsatz von Artec Eva die für das Design und die Herstellung von Prothesen erforderliche Zeit, der Arbeitsaufwand und die Kosten um sensationelle 90 % reduziert werden.
Weniger Fehler, mehr Flexibilität
Artec Eva bietet dem Unternehmen und seinen Kunden zwei große Vorteile. Vorteil eins: die sinkende Fehlerquote. Durch die Eliminierung fehlerträchtiger, von Hand vorgenommener Messungen steigt die Genauigkeit erheblich. Gleichzeitig werden zahlreiche Messgeräte und Werkzeuge überflüssig. Artec Eva bietet eine rationalisierte Lösung, die durch simples „Point and Shoot“ eine Vielzahl von Problemen von vornherein ausschließt. Der Scanner erfasst die Geometrie mit einer Bildfrequenz von 16 fps und gibt hochauflösende Bilder mit leuchtenden Farben und Texturen aus. Vorteil zwei: die Portabilität. Mit einem Gewicht von nicht einmal zwei Kilo ist Artec Eva der ideale Handscanner – schlank, aber leistungsstark. Ein integrierter Akku mit sechs Stunden Laufzeit ermöglicht einen vom Stromnetz unabhängigen Einsatz. Da Artec Eva auch mit Tablets kompatibel ist, sind der Mobilität keine Grenzen gesetzt. Für die Kunden von Orthin bedeutet dies einen entscheidenden Vorteil: Sollten sie gesundheitlich nicht zu einem Besuch in der Orthin-Praxis in der Lage sein, kann der Scan auch bequem bei ihnen zu Hause vorgenommen werden.
Karel Wilbrink erläutert, wie sehr Artec Eva Orthins Arbeitsweise verändert hat: „Wir sind heute viel flexibler“, sagt er. „Der Kunde kann an dem Ort gescannt werden, der sich am besten eignet. Dies kann überall sein. Zusätzlich zum Scan nehmen wir die individuellen Patientenwünsche auf. Nach unserer Rückkehr in die Praxis werden die Rohdaten auf den internen Server überspielt und als stl-Datei gespeichert. Dann erstellen wir mit unserer orthopädischen Software eine Gipsform. Das Endprodukt kann auch gefräst oder mittels 3D-Druck hergestellt werden.“ Orthin betont, dass für das Scannen mit Artec Eva im Unterschied zur früheren Vorgehensweise kaum Körperkontakt erforderlich sei. Das Arbeiten mit Gips ist zeitaufwändig und mit Schmutz verbunden. Manche Patienten, insbesondere Kinder, empfinden das Verfahren sogar als „unangenehm, belastend und einschüchternd“, so Wilbrink. „Das Scannen dagegen ist sauber, schnell und erfolgt meist ohne physischen Kontakt.“
Präzision durch verschiedene Funktionen zur Nachbearbeitung
Nachdem die 3D-Bilder aufgenommen wurden, schicken die Techniker sie durch die Nachbearbeitungstools von Artec Studio. Hier hängt der Arbeitsaufwand vom Benutzer ab. Die Autopilotfunktion übernimmt, wenn der User nicht selbst entscheiden kann oder will, wie die Daten verarbeitet werden sollen. Dadurch eignet sich die Software ideal für Neueinsteiger. Erfahrene oder ambitionierte Anwender können die Nachbearbeitung selbstverständlich komplett eigenständig steuern und die optionalen erweiterten Einstellungen von Artec Studio individuell auswählen. Anders ausgedrückt: Artec Studio bietet eine so große Bandbreite an Funktionen, dass sowohl geringe als auch hohe Anforderungen erfüllt werden.
Die geschulten Techniker bei Orthin haben sich für eine differenzierte Nachbearbeitung in mehreren Stufen entschieden, die sich dank dem leistungsstarken und dennoch flexiblen Design von Artec Studio nahtlos miteinander verknüpfen lassen, wie Wilbrink erklärt. „Wir führen alle nötigen Schritte durch und richten die verschiedenen Scans korrekt aus, bevor wir die globale Registrierung starten. Dann folgt je nach Bedarf die passende Fusion. Da die Patienten während der Aufnahme nicht immer stillhalten, liegen uns oft unterschiedliche Formenvarianten vor, und die Scans lassen sich nicht präzise ausrichten. Hier besteht die Möglichkeit einer sogenannten nichtstarren Ausrichtung, bei der die zweite Form an die erste angepasst wird. Über Optionen wie dem Defeature-Tool ist eine weitere Feineinstellung möglich. Zu guter Letzt richten wir mit dem Positionierungstool im Editor-Fenster die Position unserer Orthose oder Prothese am Nullpunkt des Raums aus.“
Vorreiterrolle durch den Einsatz von 3D
Das Unternehmen hat sich seinen Pioniergeist bewahrt und nutzt Artec Eva, um die Entwicklung orthopädischer Produkte stetig voranzutreiben. „Inzwischen sind wir in der Lage, das Endprodukt mit den ersten Scandaten zu vergleichen, um Größe und Form zu überprüfen und gegebenenfalls zu korrigieren“, so Wilbrink. „Durch diese Gegenprobe vermeiden wir auf der einen Seite Fehler und erhalten auf der anderen Seite einen selbstlernenden Arbeitsprozess.“ Mittels Reverse Engineering kann Orthin die Messunterschiede zwischen Endprodukt und erstem Scan auswerten und generiert so einen noch präziseren Datensatz.
Orthins innovative Techniken haben sich herumgesprochen, erzählt Wilbrink. „Die Reaktionen sind durchweg positiv. Vor allem die Patienten sind begeistert. Aus allen Ecken des Landes erreichen uns Anfragen. Sowohl Orthopäden als auch Reha-Ärzte in den Krankenhäusern, in denen wir tätig sind, loben unsere 3D-Produkte. Unser Wissen und unsere Erfahrung im 3D-Bereich werden so geschätzt, dass uns das Universitätsklinikum Groningen (UMCG) gebeten hat, gemeinsam mit seiner orthopädischen Abteilung ein chirurgisches Instrument für die Kreuzbandrekonstruktion zu entwickeln. Die EU hat hierfür bereits Fördermittel bereitgestellt.“ www.artec3d.com
