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Individual Patient Solutions

IPS inSilico®

Der Einsatz innovativer Technologien eröffnet uns neue Möglichkeiten für die patientenspezifische Behandlung. Durch modernste Simulationstechnologien können wir Hilfsmittel für eine optimierte Diagnose und Therapie anbieten. 

Mit IPS inSilico® ermöglichen wir Lösungen für die computerbasierte Simulation chirurgischer Eingriffe, Diagnose und Therapieplanung sowie die virtuelle Prüfung unserer Implantate. Mithilfe von Simulationen erschaffen wir dafür eine Welt, in der wir Diagnosen stellen und den Erfolg von Therapien vorhersagen können. Dabei nutzen wir Technologien, die in anderen Industrien bereits seit Jahrzehnten zum Standard gehören.

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Simulationslösungen

IPS inSilico® x OSA 

IPS inSilico® x OSA 

IPS inSilico® x OSA ist eine webbasierte Anwendung, die Sie bei der Diagnose von OSA Patienten und der Auswahl der bestmöglichen Therapie unterstützt.

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Simulation unterstützt den Entscheidungsprozess bei Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe

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Indikation und Merkmale

Weltweit sind mehr als 900 Millionen Erwachsene von einer obstruktiven Schlafapnoe betroffen. Wir bieten eine in Kooperation mit Simq entwickelte Anwendung, die die Diagnose von schwerem Schnarchen und OSA sowie die Auswahl einer geeigneten Therapie unterstützt. Mithilfe einer Strömungssimulation eines patientenspezifischen Atemwegs ermöglichen wir Ihnen die Lokalisierung anatomischer Ursachen und unterstützen Sie bei der Entscheidung der bestmöglichen Therapiemaßnahmen für jeden Patienten individuell. 

IPS inSilico® x OSA

Nutzen

  • Objektivierung der Diagnose durch numerische Simulation des Luftstroms im Rachenraum
  • Identifizierung und Lokalisierung der anatomischen Ursachen für die schlafbezogene Atmungsstörung
  • Visualisierung der Patientensituation durch physikalische Simulation
  • Bewertung und Unterstützung der verschiedenen Behandlungsmöglichkeiten

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Publikationen

Pugachev, A., M. Arnold, S. Burgmann, U. Janoske, Á. Bicsák, D. Abel, J. Linssen, and L. Bonitz. 2020. Application of patient-specific simulation workflow for obstructive sleep apnea diagnosis and treatment with a mandibular advancement device. International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering 36 (8). https://doi.org/10.1002/cnm.3350

Arnold M., S. Burgmanna, L. Bonitz, A. Pugachevc, and U. Janoske. 2021. Experimental study on the influence of model variations on the airway occlusion of an obstructive sleep apnea patient. Journal of Biomechanics 123. https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2021.110529 

IPS inSilico® x RPE 

IPS inSilico® x RPE 

IPS inSilico® x RPE ist eine Software, die Sie bei der Durchführung einer chirurgischen Gaumennahterweiterung unterstützt. Durch simulationsgestützte Optimierung der Osteotomien lassen sich zuverlässig symmetrische Ergebnisse erzielen.

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Präoperative Planung mit Simulation ermöglicht zuverlässig symmetrische Ergebnisse bei der chirurgischen Gaumennahterweiterung

IPS inSilico® x RPE

Indikationen und Merkmale

Herkömmliche Verfahren der Gaumennahterweiterung bieten häufig keine Sicherheit für ein symmetrisches Ergebnis und sind oft mit einem großen Trauma für den Patienten verbunden. In Kooperation mit Simq haben wir ein Verfahren entwickelt, das die Symmetrie auf okklusaler sowie ästhetischer Ebene sicherstellt und das Trauma minimiert. Das Designwerkzeug IPS inSilico® x RPE bietet Hilfestellung bei der Auswahl von Schnittführungen bei einer forcierten Gaumennahterweiterung.

IPS inSilico® x RPE

Nutzen

Mit IPS inSilico® x RPE wird die chirurgische Gaumennahterweiterung für jeden Patienten individuell simuliert, optimiert und durch die Plattform IPS Gate® dokumentiert.

  • Optimale Schnittführung durch patientenspezifische Simulation
  • Okklusale und ästhetische Symmetrie
  • Minimierung des Traumas für den Patienten
  • Erhalt der Knochenverbindung
  • Dreidimensionale Anatomiedarstellung zur Patientenaufklärung

Lösungsansatz und Umsetzung von IPS inSilico® x RPE

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Publikationen

Chhatwani S., K. Schudlich, S. C. Möhlhenrich, A. Pugachev, A. Bicsak, B. Ludwig, S. Hassfeld, G. Danesh, and L. Bonitz. 2021. Evaluation of symmetry behavior of surgically assisted rapid maxillary expansion with simulation-driven targeted bone weakening. Clinical Oral Investigations. https://doi.org/10.1007/s00784-021-03958-w

Bonitz L., A. Volf, S. Hassfeld, A. Pugachev, B. Ludwig, S. Chhatwani, and A. Bicsák. 2022. Patient-specific pre-operative simulation of the surgically assisted rapid maxillary expansion using finite element method and Latin hypercube sampling: workflow and first clinical results. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering 25.https://doi.org/10.1080/10255842.2022.2075223

IPS inSilico® x VIT

IPS inSilico® x VIT

IPS inSilico® x VIT ist eine Software zur digitalen Verifizierung von patientenspezifischen Implantaten. Durch die Simulation physiologischer oder standardisierter Belastungen auf eine patientenspezifische Situation können wir die Leistung und Sicherheit Ihres IPS®-Implantats schnell und effizient überprüfen. 

 

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Virtuelle Implantatprüfung zur digitalen Verifizierung von patientenspezifischen Implantaten

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IPS inSilico® x VIT

Funktion und Merkmale

Standardimplantate folgen einem standardisierten, geprüften und dokumentierten Zulassungsverfahren. Die Herausforderung bei patientenspezifischen Implantaten besteht darin, einerseits alle regulatorischen Anforderungen zu erfüllen und andererseits gemeinsam mit Ihnen in kürzester Zeit ein geeignetes Implantat für die Versorgung zu entwerfen, zu prüfen, zu produzieren und Ihnen zur Verfügung zu stellen. Das Designwerkzeug IPS inSilico® x VIT bietet Hilfestellung bei der Verifizierung der Festigkeit und Sicherheit patientenindividueller Implantate.

IPS inSilico® x VIT

Nutzen

Mit IPS inSilico® x VIT können wir sicherheitsrelevante Informationen in das Design einfließen lassen und mit wenigen Klicks gegen physikalisch geprüfte Implantatvarianten abgleichen. So schaffen wir den Spagat zwischen der Einhaltung der regulatorischen Anforderungen und der schnellstmöglichen Versorgung Ihrer Patienten.

  • Unterstützung bei der Entscheidungsfindung im Designprozess
  • Darstellung der wirkenden Belastungen und Kräfte an der individuellen Implantatversorgung
  • Erkennen von Schwachstellen im Implantatdesign
  • Möglichkeit zur Überprüfung von speziellen klinischen Anforderungen an das Implantatdesign

Bereits implementierte anatomische Regionen

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Publikationen

De Zee, M., M. Dalstra, PM. Cattaneo, J. Rasmussen, P. Svensson, and B. Melsena. 2007. Validation of a musculo-skeletal model of the mandible and its application to mandibular distraction osteogenesis. Journal of Biomechanics 40 (6). https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2006.06.024

Ignasiaka D., S. Dendorfer, and SJ.Ferguson. 2016. Thoracolumbar spine model with articulated ribcage for the prediction of dynamic spinal loading. Journal of Biomechanics 49 (6). https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2015.10.010

 

Begriffe und Definitionen

Was ist ein digitaler Zwilling? 

Ein spannender neuer Technologietrend, der das Gesundheitswesen revolutionieren könnte, ist der sogenannte digitale Zwilling. Ein digitaler Zwilling ist einfach erklärt ein digitales Abbild eines physischen Objekts.

Im Gesundheitswesen kann ein digitaler Zwilling bezogen auf einen Patienten als ein oder mehrere Berechnungsmodelle definiert werden, die eine dynamische digitale Darstellung eines realen biologischen Ziels („Artefakt“) oder eines Aspekts des physischen Zustands einer Person darstellen.

Was bedeutet in silico?

In silico beschreibt den Wandel in der Medizin und wird als nächste Evolutionsstufe gesehen: von in vivo, also Experimente im menschlichen Körper, zu in vitro, im Reagenzglas, kommt nun in silico – Versuche, die im Silicium, also am Computer, durchgeführt werden.

Medizinische Software

Der Begriff medizinische Software bezeichnet Softwarelösungen, die in der Medizin eingesetzt werden. Man unterscheidet bei medizinischer Software zwischen Embedded-Software und Stand-alone-Software.

Embedded-Software ist dabei ein integraler Teil eines bereits bestehenden Medizinprodukts. Stand-alone-Software ist selbst ein eigenständiges Medizinprodukt. Als dritte Option gilt die Software als Zubehör eines Medizinproduktes.

Medizinische Simulation

Unter dem Begriff medizinische Simulation verstehen wir die Simulation komplexer biomechanischer und physiologischer Vorgänge mit dem Ziel, medizinische Eingriffe zu unterstützen.

Finite-Elemente-Methode (FEM)

Die Finite-Elemente-Methode ist ein numerisches Verfahren, welches bei einer Vielzahl an physikalischen Aufgabenstellungen angewandt wird. Dabei werden komplexe Geometrien in viele kleine, einfach zu berechnende Geometrien zerteilt. Diese Geometrien werden anschließend berechnet und miteinander verknüpft. Mit FEM können diverse Eigenschaften wie beispielsweise Verformungen berechnet und simuliert werden.

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