Digitalisering & 3D-Printen van orthopedische hulpmiddelen van droom tot resultaat
Vooruitgang in beweging
Slimme fabrieken versnellen toepassing van digitalisering, 3d printing en vr in revalidatietechniek
We staan aan de vooravond van een nieuwe revolutie betreft 3D printing en de mogelijkheden die deze techniek biedt. De productiesystemen binnen de revalidatietechniek verschuiven naar brede toepassing van digitalisering: het gebruik van 3D printing en Robotica. Het gebruik van geavanceerde technologie zoals scanning, robotica en 3D printen maakt productieprocessen efficiënter en het verder personaliseren van producten mogelijk. Hierdoor komt de realisatie van de twee even ambitieuze als belangrijke doelstellingen in de gezondheidszorg dichterbij: gepersonaliseerde oplossingen en geoptimaliseerde bevolkingsgezondheid. Producenten die het toepassen van nieuwe technologie vanuit pilots tot integratie op grote schaal hebben gebracht – zogenaamde ‘slimme fabrieken’ - realiseren aanzienlijke financiële en operationele voordelen zo blijkt uit een recent onderzoek vanMcKinsey. Daarmee is de langverwachte vierde industriële revolutie niet langer een toekomstvoorspelling, maar realiteit en wordt ook de traditioneel, doorgaans conservatieve orthopedische hulpmiddelenindustrie uitgedaagd zijn voordeel daarmee te doen. Het is de visie van Livit dat binnen de productie van orthopedische hulpmiddelen ‘slimme fabrieken’ essentieel zijn om de uitdagingen in de zorg het hoofd te bieden. Als koploper in de branche, zijn wij al langere tijd in staat om de productie- en distributieprocessen te koppelen aan R&D en digitale ontwikkeling. Dit versnelt voor ons de inzet van nieuwe innovatieve oplossingen, wat leidt tot succesvolle integratie van verschillende toepassingen.
BOEK: Nieuwe publicatie van Livit te bestellen op bol.com
de vierde industriele revolutie, verandert de huidige manier van produceren en heeft een grote invloed op de ontwikkeling van productiesystemen
De vier industriele revoluties op een rij
Meer informatie:
Om Industrie 4.0 te begrijpen een aantal ontwikkelingen op een rij
Cloud computing geeft via internetverbinding toegang tot apps, diensten en gegevens die opgeslagen zijn in een netwerk (de cloud). Zo hebben eindgebruikers altijd en overal toegang tot hun software en applicaties. Enkele voordelen van cloud diensten zijn kostenbesparing, schaalbaarheid en veiligheid. Internet of Things (IoT) maakt gebruik van de cloud om alledaagse items - van medische wearables tot tracking-apparaten in pakketjes, te verbinden met het internet. Naast industriële toepassingen zoals IoT-sensoren in akkers voor een betere bemesting, kan het ook dichterbij huis worden gezocht zoals jouw slimme thermostaat. Artificial Intelligence (AI) omschrijft computers die kunnen ‘denken’ als mensen. Ze herkennen complexe patronen, verwerken informatie, trekken conclusies en doen aanbevelingen aan de hand van data. Zo wordt het ingezet voor het spotten van patronen in grote, ongestructureerde gegevensbronnen tot autocorrectie op je telefoon. Virtual reality (VR) biedt digitale ervaringen die de echte wereld simuleren, terwijl augmented reality (AR) de digitale en fysieke wereld combineert. Robotica omvat alles van het ontwerpen en maken tot het gebruiken van robots voor persoonlijk en commercieel gebruik. Hoewel we nog steeds niet allemaal een eigen robot-assistent hebben, zijn door technologische ontwikkelingen robots wel steeds complexer en verfijnder gemaakt. En worden ze gebruikt bij productie, in de bouw en in de gezondheidszorg. 3D-Printing Met 3D-printing kunnen productiebedrijven hun eigen onderdelen printen, met minder gereedschap, tegen lagere kosten en sneller dan via traditionele processen produceren. Bovendien kunnen ontwerpen snel worden aangepast om een perfecte pasvorm te garanderen. Innovatieve materialen De ontwikkeling van nieuwe innovatieve materialen, zoals kunststoffen, metaallegeringen en biomaterialen, zullen sectoren als productie, hernieuwbare energie, de bouw en de gezondheidszorg flink veranderen.
3D Printtechniek, nieuwe randvoorwaarden en parameters creëren nieuwe mogelijkheden voor proces en product
Figuur 3.1: trade off tussen technologie eisen en product prestaties, bron 3D-hubs
Specifieke eisen voor medische hulpmiddelen!
Binnen de markt voor medische hulpmiddelen gelden specifieke eisen per producttype of onderdeel van een applicatie. Aan elke nieuw te ontwikkelen productieproces of product zijn drie basiseisen te stellen: Juiste kosten: is de applicatie concurrerend te produceren? Juiste kwaliteit: voldoet de applicatie aan de gesteld specificatie en eisen? Juiste levertijd: kan de applicatie op tijd geleverd worden? De figuur hiernaast toont schematisch de balans die moet worden gevonden tussen eisen en prestatie. Sommige voordelen, zoals vormvrijheid, kunnen leiden tot geheel nieuwe mogelijkheden, waardoor de kosten niet moeten worden vergeleken met de huidige producten, maar met de meerwaarde voor het verbeterde of het geheel nieuwe product.
Afweging tussen technologie eisen en product prestaties
Pols Hand orthese
WAQ dynamische PHO
Goedkoper proces
Aanmeetringen
Fixatie Systeem
Klantvriendelijker aanmeetproces, nauwkeuriger en gegarandeerd reproduceerbaar Significante functionele verbetering van het product
Duurder
3D Earprotector
Kosten / Functionaliteit Matrix: 3D geeft verbeteringen voor de klantwaarde en voor de bedrijfsvoering
L-Meet - meetinstrument
3D Headextender
Niet goedkoper maar ook niet duurder
Verbeterde klantwaarde
Verbeterde kostenstructuur
3D Steunzool
ADAPT-IT
Klantvriendelijker aanmeetproces, nauwkeuriger en gegarandeerd reproduceerbaar Geen functionele verbetering
Uniek product zonder vergelijkbare oplossing
Voorbeeld: 3D prothesekoker, kosten zijn minimaal 2x meer dan conventioneel, geen functionele meerwaarde
3DP 'use-cases' geïmplementeerd in de praktijk Wij zijn ervan overtuigd dat in een wereld waarin verandering de enige constante factor is, het innovatief vermogen van onze organisatie, de sleutel tot succes is. Wij hebben ervaren dat we de huidige tijd het beste kunnen zien als “een permanente verbouwing”, waarin ons zorgproces succesvol door moet gaan. Wij hebben leren omgaan met verandering, want ontwikkelingen zijn moeilijk bij te benen en te voorspellen. Onze visie en ervaring is dat een innovatiecultuur alleen kan groeien door aan de slag te gaan met concrete experimenten. Kleine innovatie experimenten, grote impact op de organisatie Wij geloven dat (kleine) innovatie experimenten grote impact kunnen hebben op de organisatie. Daarom willen we aan de hand van een aantal concrete toepassingen de 5 voordelen van 3D printen laten zien bij het maken van orthopedische hulpmiddelen. Eerst zullen we kort stil staan bij onze innovatie principes om vervolgend de voordelen in 3DP toe te lichten.
Livit ziet vijftal grote voordelen van toepassing van 3D print technologie in de productie van orthopedische hulpmiddelen
de vijf grote voordelen van 3DP voor toepassing in orthopedische hulpmiddelenzorg
snel aan en uit te trekken de snel ontspan knop zorgt ervoor dat het aan- en uittrekken van de prothesekoker snel en makkelijk gaat
Volume Adaptiief met één “click” wordt drukverdeling aangepast aan volume wisselingen van de stomp
nooit meer extra stompkousen voor de ideale passing
Stijf en sterk materiaal voor een directe werking van de elastische correctie
Livit 3DP-innovatie VOLUME ADAPTIEVE KOKER ADAPT-IT®
info@livit.nl
Extra compressie bij hoge activiteit
weer levensecht gevoel
aanpasbaar door de kleding
Voordelen van de 3DP ADAPT-IT®
ADAPT-IT® niet voor iedereen: De koker kan wel volume adaptief zijn maar het is belangrijk dat de cliënt zelf ook over een adaptief vermogen beschikt. De cliënt moet het systeem kunnen integreren/begrijpen en kunnen toepassen zonder dat er hierbij verhoogd risico op instabiliteit en of letsel bij kan ontstaan. Ook kunnen er situatie voordoen waarin een continue aanpassing van de regelparameters niet noodzakelijk of wenselijk is.
ADAPT-IT® volume adaptieve koker
Gepatenteerd design: De unieke functionele werking ontstaat door een combinatie van een: Propeller vormig opvangsysteem met meerdere bladen, een flexibele verbindingsstructuur van de bladen met de basis van het systeem en een slimme verstelbare sluiting met mechanische draaiknop en sterk draad waarmee het systeem kan worden aangespannen, vastgeklikt en weer losgemaakt. (Boa systeem)
Prototype
Volume Adaptief; met één “click” wordt de drukverdeling van de koker aangepast aan de volume wisselingen van de stomp (gedurende de dag) Weer levensecht gevoel; door de gepatenteerde 3DP kokertechnologie wordt een drukverdeling bereikt die het gevoel van “echte sturing” zeer dicht benaderd. Aanpasbaar door de kleding; de knop is makkelijk aan te passen door de stof van de broek heen. Nooit meer extra stompkousen; voor de ideale passing. Snel aan & uittrekken; de snel ontspan knop zorgt ervoor dat het aan- en uittrekken van de prothesekoker snel en makkelijk gaat. Beter comfort tijdens het zitten; door het wegnemen van druk wordt het zitcomfort verhoogd en doorbloeding niet beperkt. Extra compressie bij hogere activiteit (wandelen, sport)
ADAPT-IT®; nieuwe techniek om pasvorm van de koker te controleren met de 3DP Volume Adaptieve Koker van Livit bij transtibiale amputaties. Ontwikkeling; bij Livit geloven wij in de kracht van innovatie en wij investeren daar dan ook fors in. Nieuwe technieken en materialen leggen een wereld aan mogelijkheden bloot. Oplossingen die tot voor kort ondenkbaar waren, zijn opeens met 3DP realiteit en de ontwikkelingen gaan hard. In 2018 hebben onze digitale creatievelingen en vakexperts een geheel nieuw model bedacht, ontwikkeld, getest en verfijnd die de kokertechniek zal herdefiniëren. Later dat jaar is patent verkregen voor de unieke volume adaptieve 3DP kokertechnologie de ADAPT-IT. Sindsdien is in verschillende fasen en in samenwerking met verwijzers gesleuteld aan het ideale concept en toepassing. Met de ADAPT-IT bleek de prothesegebruiker overal en op ieder moment weer controle te krijgen over de drukverdeling in zijn koker. En de prothesegebruiker in staat was om zowel in rust als in hogere activiteit de ideale pasvorm te realiseren zonder stompkousen of extra koker.
Het succes van de zorg volgens de klant
Met Klitteband Sluiting Makkelijk aan en uit te trekken
Klein en elegante scharnier 3D-engineering maakt unieke scharnier constructie mogelijk
Livit 3DP-innovatie dynamische polshand orthese met actieve strekking 3DP-WAQ
Dynamische PH Orthese Na buigbeweging van de pols en ontspannen van spieren, veert de pols weer terug naar neutraal stand
De orthese is geschikt voor kinderen met OPBL (Obstetrisch Plexus Brachialis Letsel), CP (Cerebrale Parese) met Zancolli type II (A+B) en voor volwassenen met een CVA, waarbij de aangedane hand ter fixatie nog inzetbaar is en bij nevus radialis letsel.
Voordelen van de 3DP (3D Printing)
Dynamische PolsHand Orthese 3DP - WAQ
De 3DPWrist Assist Quinten, hierna te noemen 3DP-WAQ orthese is een dynamische polsorthese die de pols actief assisteert naar een extensie beweging. De 3DP-WAQ orthese is een volledig op maat gemaakte 3D geprinte voorziening. Werking; de orthese beweegt de pols, tijdens het ontspannen van de polsflexoren, naar extensie in een lichte cock-up stand. Dit gebeurt door middel van een instelbare tractiekracht aan de dorsale zijde van de pols. Door deze 'neutrale stand' wordt de hand in een adequate uitgangspositie gebracht om voorwerpen vast te grijpen. Bij toename van spierspanning kan de orthese toegeven in een korte buigbeweging van de pols en wanneer de spieren zich ontspannen, veert de pols weer terug naar neutraal. Het tenodese-effect van de vinger en polsspieren blijft toepasbaar en het inschakelen van de pols en vingers blijft bestaan in het lichaamsschema. Ongewenst compensatoir bewegen vanuit schouder en elleboog kan zo worden voorkomen. Ulnair- en radiair abductie is niet meer mogelijk. Indien gewenst kan een lichte deviatie in de orthese gecorrigeerd worden. De orthese rust op de dorsale zijde van de onderarm en wordt bij de hand uitgevoerd met een ondersteunende volaire bar. Bij deze functionele orthese blijven de vingers vrij voor inschakeling.
Stijf en sterk materiaal voor een directe werking van de correctie 3D engineering maakt een elegante en kleine scharnier mogelijk Super licht en daardoor uiterst geschikt voor kinderen 3DP is 100% reproduceerbaar
Stijf en sterk materiaal prototype gebruikt testproductie om de technische haalbaarheid te toetsen
tijdsbesparing Normaliter moest er rond de tien weken gewacht worden op een productiemal
productontwikkeling Met 3DP kon sneller een proefmal gemaakt worden, waarmee kinderziektes van het ontwerp sneller werden gedetecteerd en konden worden verholpen.
Livit 3DP-innovatie prototyping voor robotica fixatie systeem
Ontwerpvrijheid voor vervaardiging van complexe systemen
Livit 3DP-innovatie L-Meet Multifunctioneel meetgereedschap voor de orthopedisch adviseur
Stijf en sterk materiaal duurzaam en nauwkeurig
zeer compact makkelijk mee te nemen
3d geeft Ontwerpvrijheid voor vervaardiging van complexe systemen
geen matrijs nodig Een mal maken voor een kleine serie is financieel niet haalbaar
zorgprofessionals@livit.nl
VORMVAST sterk en vormvast, gaan langer mee dan ‘gewone’ steunzolen
DUURZAAM milieubewust geproduceerd met tot 80% minder afval
Livit innovatie 3D geprinte steunzool
MAXIMAAL MAATWERK uw voeten en uw looppatroon digitaal opgemeten met de nieuwste technieken zorgt voor het beste advies voor úw voetprobleem
COMFORTABEL lichtgewicht en sterk
de dynamische voetdrukmeting
Wat is er uniek aan de 3D steunzool?
3D geprinte steunzolen worden digitaal aangemeten:
Steunzolen hebben in de afgelopen jaren een flinke transformatie ondergaan. Decennia geleden gebruikte de schoenmaker staal dat hij opklopte om de vorm van het mediale gewelf in de stalen plaat te krijgen. Later werd gekozen voor standaard productoplossingen en het uitfrezen van steunzolen uit EVA (Ethyleen Vinyl Acetaat), een kunststofsoort. Heden ten dage is er een nieuwe techniek die de markt verovert: 3D printen. Deze nieuwe generatie steunzolen sluit maximaal aan op de persoonlijke situatie van de patiënt. Digitale maatname en productie maken daarbij nog beter passend maatwerk mogelijk. Bij het maatnemen van een 3D geprinte steunzool wordt gebruik gemaakt van een innovatieve techniek, anders dan bij de traditionele steunzool. Livit doet dit met behulp van van een dynamische voetdrukmeting (Footscan©), die is ontwikkeld door RS Scan. Samen met RS werkt Livit aan het digitaliseren en verbeteren van traditionele werkwijzen en productieprocessen.
Perfecte pasvorm en ondersteuning. Langere levensduur en vormvastheid. Huidvriendelijk: gecertificeerd materiaal voor huidcontact (PA12) Duurzaam: biologisch afbreekbaar en milieubewust geproduceerd. Licht van gewicht.
De ruim 8000 sensoren in de drukmeetplaat zorgen er voor dat afwijkingen als een verhoogde mobiliteit, een standsafwijking of een bewegingsbeperking gemakkelijk kunnen worden opgespoord. Deze sensoren meten met een frequentie van 300 tot 500 Hz, wat betekent dat de druk onder de voet tot wel 500 keer per seconde wordt gemeten.
Maximaal maatwerk met 3D geprinte steunzool
delen die de blote huid raken (voorhoofd) zijn aan de binnenkant voorzien van een laagje anti-bacteriële siliconen (Pré-Skin)
makkelijker eten en drinken
Vrijer spreken
unieke 3d geprinte maatwerk oplossing headextender
Voorhoofd rust op brug en laat kaak en hals vrij hierdoor wordt de spraak niet gehinderd en kan makkelijker worden gegeten en gedronken
Het eerste prototype toonde aan dat het hoofd van de klant te vaak onder de houder wegzakte en het model geen aanpassings- of verstelmogelijkheden kende om dit op te vangen. Ook bleek dat de extender binnen enkele maanden vaak al flinke fysieke (vorm)wijzigingen moest ondergaan, omdat er bij veel testpersonen sprake is van een progressief ziektebeeld, zoals bijvoorbeeld bij ALS. Natuurlijk lieten wij ons niet meteen vangen, durften we te falen en zijn de maanden daarna verder gegaan met de ontwikkeling van een nieuw model met extra functionaliteiten. Er kwam een dynamisch model, dat zowel in hoogte als in de afstand tussen het hoofd en de torso verstelbaar was. Ook was er oplossing voor een stevigere manier van vastmaken ontwikkeld, waarbij een ingenieuze combinatie gevonden was van mogelijkheden van 3D-printen en conventionele methodes, zoals bandagetechniek. Bovendien gaf dit nieuwe model de orthopedisch adviseur mogelijkheden om ter plekke aanpassingen aan de extender te doen voor een ideale, persoonlijke fitting. Even leek het ideaal, maar ook dit prototype bleek niet haalbaar en schaalbaar Het experiment eindigde met een mooi verhaal en met een 3D-geprinte versie van een hoofd-halsorthese die weinig meerwaarde gaf in functionaliteit en bovendien duurder was dan conventionele oplossingen. Dit innovatie-experiment toont uiteindelijk aan hoe je succesvol kunt falen. We behaalden onze doelstellingen niet, maar hebben er wel veel van geleerd. Deze kennis en ervaring hadden we anders niet opgedaan en nemen we mee in onze toekomstige innovatieprojecten.
Headextender: helaas bleek dit prachtige concept in de praktijk niet te werken
Wat hebben we hiervan geleerd: Te complex; wij hadden het 3d-geprinte object zo complex gemaakt, dat het te veel nabewerking vereiste. Technology Push zonder ogen voor functionele meerwaarde; bij het ontwerpen voor een optimale productieketen is de techniek ondergeschikt aan het ontwerp. Wij hadden ons laten meevoeren om met 3D-printen een oplossing te vinden, om onze expertise te laten zien, dat bleek geen goed vertrekpunt. De uitvinding kon niet echt geschaald worden; er zit een gat tussen vroege innovaties, minimal viable products en het succesvol op grote schaal toepassen van de voorziening door onze adviseurs in de praktijk. Het probleem bleek dat de oplossing voor een te kleine doelgroep was en niet aantoonbaar schaalbaar is.
luchtdoorlatend systeem
unieke 3d geprinte maatwerk oplossing earprotector
sterk materiaal
kinbandage met laagje anti-bacteriële siliconen (Pré-Skin)
Toepassen van scanning en 3D printing leveren een uitbreiding aan mogelijkheden binnen de range van orthopedisch hulpmiddelen. Door de bijna onbeperkte mogelijkheden opent zich een geheel nieuwe wereld voor de revalidatiegeneeskunde, fysiotherapeut, ergotherapeut en orthopedisch adviseur. De aanleiding De volgende praktijksituatie staat symbool voor vergelijkbare situaties waar specialisten en verpleegkundigen regelmatig mee geconfronteerd worden en was tevens de directe aanleiding voor het ontwikkelen van de earprotector: Een patiënt lijdt aan ernstige visusproblematiek, doofheid en de gevolgen van Alzheimer. Daarnaast heeft zich op het linkeroor een forse tumor ontwikkeld. Pijn en jeuk brengen de patiënt er toe om telkens aan het oor te krabben. De patiënt is niet te instrueren om van het oor af te blijven, met als gevolg dat hij het oor steeds open krabt, waardoor een pijnlijke, zeer onhygiënisch situatie ontstaat die genezing aanzienlijk vertraagt. Traditionele hulpmiddelen bieden geen oplossing Het afdekken met verband sluit het gehele oor af, terwijl het juist wenselijk is het oor aan de lucht te kunnen laten drogen. Daarbij komt dat de patiënt slechts schoorvoetend toelaat om telkens verbonden te worden. Dit levert elke dag een ‘gevecht’ op voor zowel de verzorgende als de patiënt zelf.
Nieuwe technieken bieden uitkomst Met behulp van een scan wordt het mogelijk een afdruk te nemen van het oor van de patiënt zonder een belastende sessie voor het maken van een traditionele gipsafdruk. De scan vormt de digitale basis voor het ontwerp van een op maat gemaakt oorkapje dat vervolgens 3D geprint wordt. Het ijle, transparante ontwerp resulteert in een zeer acceptabele cosmetische voorziening. De 3D geprinte, geïntegreerde sluiting maakt het toepassen van metalen klinknagels of scharnieren overbodig. Het oor hoeft niet meer verbonden te worden door de verzorging, het kapje laat het oor aan de lucht drogen zonder dat de patiënt aan het oor kan komen. Het gebruikte materiaal is uitstekend te reinigen. De hoofdbandage is bekleed met antibacteriële siliconen wat de hygiëne en het comfort nog meer verhoogt. De kinbandage is zelfs geheel van antibacteriële siliconen vervaardigd. In deze door Livit speciaal ontwikkelde siliconen samenstelling zitten moleculen die bacteriegroei tegengaan, zo blijft het hulpmiddel vrij van mogelijke besmettingsbronnen en is dit vriendelijk voor de huid.
NIEUWE OPLOSSING MET DE EARPROTECTOR
HEEFT U VRAGEN OF WILT U MEER INFORMATIE? Neem contact op met ons via zorgprofessionals@livit.nl, met uw Orthopedisch Adviseur of Regiomanager. Op www.zorgprofessionals.livit.nl vindt u de laatste online editie van dit boekje en de Livit Nieuwsbrief over Innovatie en Onderzoek.
Regiomanagers bij u in de buurt: Noordoost Joop Pronk jpronk@livit.nl Amsterdam Judith Witte jwitte@livit.nl Rijnmond Inge Garretsen igarretsen@livit.nl Zuid West Bas van den Brand bbrand@livit.nl Den Bosch Wouter de Vos wvos@livit.nl Zuid Dirk de Visser dvisser@livit.nl Noordwest Marco Toor mtoor@livit.nl
Livit Orthopedie
Uw specialist op het gebied van prothesen, orthese, orthopedische schoenen, steunzolen en therapeutisch elastische kousen
Volg ons ook op:
livit.nl