Press release Closing of the project entitled Research on Implant Osteosynthesis and Development of Trabecular Structure Using Additive Manufacturing

Author : Varinex Date : 2022-02-03

Press release

Closing of the project entitled Research on osteosynthesis of implants and development of trabecular structure using Additive Manufacturing

Press release Closing of the project entitled Research on Implant Osteosynthesis and Development of Trabecular Structure Using Additive Manufacturing

The consortium led by VARINEX Zrt. implemented the project entitled Research on Osteosynthesis of Implants and Development of Trabecular Structure Using Additive Manufacturing, registered under the identification number GINOP-2.1.7-15-2016-0202 GINOP-2.2.1-15-2017-00055, within the framework of the Széchenyi 2020 program, which was established with a European Union grant of HUF 1,665,616,964. Other members of the consortium are: University of Debrecen, University of Nyíregyháza and Kereken-Pálya Kft.

During the four years of research supported by the grant, it was possible to develop a material structure that meets the increasing demands for bone and joint replacement implants made of metal at a higher level than the current one. By applying animal experiments and image processing technologies planned in the project, our goal was to create a trabecular structure for titanium-based metal implants that ensures osteointegration better than any solution known to date.

The main goal of the project was to produce implants using Additive Manufacturing (AM) technology, which is significantly more time- and cost-effective than current methods, that provide a higher degree of biocompatibility and biofunctionality for the human body, along with faster healing and significantly longer usability.

Our further goal was to comprehensively review the individual AM solutions, summarize the experiences necessary for daily surgical practice, and supplement them according to the needs of musculoskeletal surgery, which needs may differ significantly from the AM solutions used and accepted in the industry.

Pictured: Trabecular titanium

Through the overlapping of project tasks, the materials development direction was established by the two universities participating in the project in cooperation with each other, and then we implemented direct feedback through the continuously arriving partial results of the animal experiments, which ensured the high-quality implementation of the multi-cycle development process and its internationally noteworthy results.

Project implementation period: 2017.08.01. – 2022.01.31.

Further information is available at:

György Falk; Phone: +36-30-9-526-528; E-mail: falk@varinex.hu

Learn about the research results of the project entitled Research on Implant Osteosynthesis and Development of Trabecular Structure Using Additive Manufacturing!

Press release Closing of the project entitled Research on Implant Osteosynthesis and Development of Trabecular Structure Using Additive Manufacturing

Download our free, 12-page, Hungarian-language publication!

Name:*

Workplace name:*

Email address:*

Phone number:*

 I consent to VARINEX Zrt. sending newsletters, professional materials, and information to the contact information I have provided. This data processing consent – ​​which is based on a voluntary decision – is valid until my consent is withdrawn.

 I have read and understood the Privacy Policy .*

are *Fields marked with

VARINEX and BME researched modern manufacturing options for customized implants

VARINEX and BME researched modern manufacturing options for customized implants

Author : Varinex Date : 2020-05-12
VARINEX and BME researched modern manufacturing options for customized implants

BRIEF presentation of the research tasks of the VARINEX ZRT. PROJECT No. NVKP_16-1-2016-0022, “Development of a new generation manufacturing process for personalized medical-biological implants and assistive devices using additive technologies”

specified under the above title The research tasks

The project is implemented with the support of the National Research and Innovation Office from the NKIH Fund

Thank you for your support!

Tasks and results performed by VARINEX Zrt. independently and jointly with its consortium partner:

In accordance with the relevant points of the grant agreement, we have fully completed the tasks assigned to us, primarily the research and tasks related to the "Definition of a technological sample system for the research of polymer products".

We have performed these tasks for both thermoplastic and thermosetting systems. We have examined the full applicability of both technologies and have also gained practical experience in the additive manufacturing of specific models. These models will be used primarily to verify the design of metal implants, and we will also provide modeling of bone defects in a given patient with these polymer systems.

In the project, we defined the entire process required for the production of a unique, patient-specific implant. Taking into account the emerging medical and technical needs and their specificities, the requirements were defined, based on which a CAD format serving as input for additive manufacturing can be produced from the patient's CT, MRI and X-ray images, including their deficiencies, through geometric reconstruction.

The 3D CAD design resulting from the process is produced using additive manufacturing on the successfully implemented EOS M100 additive manufacturing system, made of Ti64 titanium, a material that can be implanted into the human body.

For the purpose of microstructural examination of the produced specimens, a scanning electron microscope (SEM) and a microanalyzer were selected and purchased, the equipment was installed, trained, calibrated, and test measurements were performed. The treatment conditions were established and trial operation tests were also performed. The laboratories of the participating partner departments provided the conditions for the examination of the mechanical properties.

As a result of the project's complex, interdependent research, we have produced a hip prosthesis and prototypes of its components that are suitable for use as a unique, patient-specific implant.

VARINEX and BME researched modern manufacturing options for customized implants

The image shows the stem and ball of the prototype implant – and on the right, the cup and polyethylene insert.

A very important part of the process was the development of the manufacturing technology for the individual, patient-specific implants. The manufacturing was carried out using an EOS M100 Direct Metal Laser Sintering – DMLS – machine. During the layer-by-layer construction of the implants from metal powder, nearly 200 parameters can be changed in order to ensure that the given implant meets all the requirements. An important requirement was that bone ingrowth could be facilitated by surface and various lattice structures.

The entire design and manufacturing process was designed to meet the emerging medical and technical needs as closely as possible. Initially, we used EOS-316L stainless steel for DMLS production, and later we switched to EOS-Ti64, which is a material that can be used for implants in the human body. For both materials, we performed the necessary mechanical tests and determined the material properties that we could use for finite element tests, thus verifying the load-bearing capacity of the designed implants.

The entire design, review and manufacturing process is designed to have branching points that can be entered and exited – for example, if a 3D CAD model of a patient's problem area is available, it can be used to move forward in the process, avoiding having to start the process from scratch.

Another typical case may be that after checking the manufacturability of the implant created in a later phase of the design, the resulting 3D CAD model can be transferred to another manufacturer – for example, to a manufacturer who has a larger workspace for color grading equipment. This way, the process is fully interoperable and can be used flexibly according to the given needs.

The medical fields where this process can be used have been identified. These primarily include various bone replacement cases in orthopedic, oncological and, to a lesser extent, traumatological treatments. Our developed method also seems indispensable in the production of certain unique medical instruments.

We can say that the project has proven to be successful, providing a solid basis for its continuation and clinical implementation. It would definitely be worth continuing the research in the future, as there is an increasing demand for unique, patient-specific implants that ensure faster healing and more secure recovery, when the implant is adapted to the patient's characteristics and not vice versa.

The biggest challenge for the introduction into daily practice is the new EU regulation. The so-called “Medical Device Regulation” – MDR – imposes such complex and at the same time strict requirements on implant manufacturers that they can only be solved at high costs in larger organizations. The production of individual, so-called custom-made implants, which requires compliance with much simpler rules, may be a loophole. The new MDR will enter into force in May 2020 – but there is still no accreditation body in our country that could carry out the conditions for the introduction of an individual implant. Regardless of this difficulty, it is worth continuing the research because the approach we have developed in the production of individual, patient-specific implants can be applied in many new areas.

Total project budget: HUF 837,823,139

Amount of support from the National Research, Development and Innovation Fund: HUF 745,423,139

For further information about the above project: György Falk (falk@varinex.hu)

VARINEX and BME researched modern manufacturing options for customized implants
Nagyszabású hazai orvos-biológiai kutatás vette kezdetét a BME közreműködésével

Nagyszabású hazai orvos-biológiai kutatás vette kezdetét a BME közreműködésével

Author : Varinex Date : 2017-12-18

Nagyszabású hazai orvos-biológiai kutatás vette kezdetét a BME közreműködésével

Egyénre szabott orvos-biológiai implantátumok és segédeszközök új generációs gyártási folyamatának kidolgozásába kezdett a VARINEX Zrt., amelyben együttműködő partnere a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. A hároméves kutatási projekt a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap támogatásával valósul meg, és célja egy versenyképes és hosszabb távon költség- és időkímélő minőségi gyártás létrehozása.

Nagyszabású hazai orvos-biológiai kutatás vette kezdetét a BME közreműködésével

Az életminőséget javító orvos-biológiai eszközök egyénre szabott generációjának gyártástechnológiáját fejlesztheti az NKFI Alap támogatásával és a BME bevonásával a VARINEX Zrt., három éven keresztül. A fejlesztés az additív gyártástechnológiai eljárások komplex rendszerének vizsgálatával valósul meg, fókuszban az adatgyűjtés- és feldolgozás, modellezés, virtuális gyártás, validálás és a 3D nyomtatás témáival. A projekt eredménye a humán gyógyászat terén olyan egyénre szabott, egyedileg gyártott implantátumok, illetve eszközök előállítása és alkalmazása lesz, amelyek az emberi szervezet számára magasabb fokú biokompatibiltást és biofunkcionalitást jelentenek, gyorsabb gyógyulás és jelentősen hosszabb idejű használhatóság mellett.

A kutatás célja versenyképes, hosszabb távon költség- és időkímélő minőségi gyártás létrehozása, illetve a hazai hozzáadott érték növelése, az alábbi fő területeken:

– komplett gyártási folyamat kidolgozása, kiépítése, az egyén CT felvételétől a kész, személyre szabott implantátumig, illetve segédkészülékig;
– technológiai mintarendszer kialakítása a kutatáshoz, fejlesztéshez és a gyártáshoz, biztosítva a projekt futamideje utáni kutatás-fejlesztés folytatását;
– fém és polimer termékekre vonatkozóan minősítési protokollok kidolgozása, a termékekkel egy időben elkészülő tesztmintákra alapozva, a beépítésre alkalmasság véleményezésével.

A projekt teljes költségvetése: 837 823 139 Ft
A Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap támogatásának összege: 745 423 139 Ft

Az első mérföldkő eredményei

Sajtómegjelenés: Egyénre szabott implantátumok gyártását fejlesztik

Sajtómegjelenés: Egyénre szabott implantátumok gyártását fejlesztik

Author : Varinex Date : 2017-11-21

Sajtómegjelenés: Egyénre szabott implantátumok gyártását fejlesztik

Az orvos-biológiai implantátumok és segédeszközök új generációs gyártási folyamatának kidolgozását a VARINEX Zrt. a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemmel közösen végzi.

Sajtómegjelenés: Egyénre szabott implantátumok gyártását fejlesztik
A személyre szabott implantátumok magasabb fokú biokompatibiltást és biofunkcionalitást jelentenek az emberi szervezet számára.

A hároméves kutatási projekt a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap 745, 5 millió forintos támogatásával valósul meg, és célja egy versenyképes és hosszabb távon költség- és időkímélő minőségi gyártás létrehozása.

 

Az életminőséget javító orvos-biológiai eszközök egyénre szabott generációjának gyártástechnológiáját fejlesztheti az NKFI Alap támogatásával és a BME bevonásával a VARINEX Zrt., három éven keresztül. A fejlesztés az additív gyártástechnológiai eljárások komplex rendszerének vizsgálatával valósul meg, fókuszban az adatgyűjtés- és feldolgozás, modellezés, virtuális gyártás, validálás és a 3D nyomtatás témáival.

A projekt eredménye a humán gyógyászat terén olyan egyénre szabott, egyedileg gyártott implantátumok, illetve eszközök előállítása és alkalmazása lesz, amelyek az emberi szervezet számára magasabb fokú biokompatibiltást és biofunkcionalitást jelentenek, gyorsabb gyógyulás és jelentősen hosszabb idejű használhatóság mellett.

„Döntően a lézeres additív technológiákra fókuszálva olyan kutató-fejlesztő és gyártó mintarendszert, illetve smart üzemet alakítunk ki orvos-biológiai eszközök gyártására, amely az eddigi, zömmel egyedi kezdeményezésű, kisebb fejlesztéseket rendszerszinten törekszik integrálni, az ipari fejlesztés és egyetemi kooperáció kiépítésével és tartós fenntartásával”

– mondta el Falk György, a VARINEX Zrt. stratégiai igazgatója.

A kutatás főbb területei:

  • a komplett gyártási folyamat kidolgozása, kiépítése, az egyén CT felvételétől a kész, személyre szabott implantátumig, illetve segédkészülékig;
  • technológiai mintarendszer kialakítása a kutatáshoz, fejlesztéshez és a gyártáshoz, biztosítva a projekt futamideje utáni kutatás-fejlesztés folytatását;
  • fém és polimer termékekre vonatkozóan minősítési protokollok kidolgozása, a termékekkel egy időben elkészülő tesztmintákra alapozva, a beépítésre alkalmasság véleményezésével.

A projekt teljes költségvetése 837, 8 millió forint.

Forrás: Gyártástrend

3D printed medical models

Sajtómegjelenés: 3D orvos-biológiai kutatás kezdődött

Author : Varinex Date : 2017-11-14

Sajtómegjelenés: 3D orvos-biológiai kutatás kezdődött

Egyénre szabott orvos-biológiai implantátumok és segédeszközök új generációs gyártási folyamatának kidolgozásába kezdett a VARINEX Zrt., a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemmel együttműködésben.

Egyénre szabott orvos-biológiai implantátumok és segédeszközök új generációs gyártási folyamatának kidolgozásába kezdett a VARINEX Zrt., amelyben együttműködő partnere a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. A hároméves kutatási projekt a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap támogatásával valósul meg, és célja egy versenyképes és hosszabb távon költség- és időkímélő minőségi gyártás létrehozása.

 

Az életminőséget javító orvos-biológiai eszközök egyénre szabott generációjának gyártástechnológiáját fejlesztheti az NKFI Alap támogatásával és a BME bevonásával a VARINEX Zrt., három éven keresztül. A fejlesztés az additív gyártástechnológiai eljárások komplex rendszerének vizsgálatával valósul meg, fókuszban az adatgyűjtés- és feldolgozás, modellezés, virtuális gyártás, validálás és a 3D nyomtatás témáival. A projekt eredménye a humán gyógyászat terén olyan egyénre szabott, egyedileg gyártott implantátumok, illetve eszközök előállítása és alkalmazása lesz, amelyek az emberi szervezet számára magasabb fokú biokompatibiltást és biofunkcionalitást jelentenek, gyorsabb gyógyulás és jelentősen hosszabb idejű használhatóság mellett.

„Döntően a lézeres additív technológiákra fókuszálva, olyan kutató-fejlesztő és gyártó mintarendszert, illetve smart üzemet alakítunk ki orvos-biológiai eszközök gyártására, amely az eddigi, zömmel egyedi kezdeményezésű, kisebb fejlesztéseket rendszerszinten törekszik integrálni, az ipari fejlesztés és egyetemi kooperáció kiépítésével és tartós fenntartásával” – mondta el Falk György, a VARINEX Zrt. stratégiai igazgatója.

A kutatás célja versenyképes, hosszabb távon költség- és időkímélő minőségi gyártás létrehozása, illetve a hazai hozzáadott érték növelése, az alábbi fő területeken:

  • komplett gyártási folyamat kidolgozása, kiépítése, az egyén CT felvételétől a kész, személyre szabott implantátumig, illetve segédkészülékig;
  • technológiai mintarendszer kialakítása a kutatáshoz, fejlesztéshez és a gyártáshoz, biztosítva a projekt futamideje utáni kutatás-fejlesztés folytatását;
  • fém és polimer termékekre vonatkozóan minősítési protokollok kidolgozása, a termékekkel egy időben elkészülő tesztmintákra alapozva, a beépítésre alkalmasság véleményezésével.

A projekt teljes költségvetése: 837 823 139 Ft, a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap támogatásának összege: 745 423 139 Ft

Forrás: MedicalOnline