Mikroskopia dla przemysłu
Smith+Nephew to londyńska grupa technologii medycznych specjalizująca się w rekonstrukcji kości i tkanek, gojeniu ran i wymianie stawów. W zakładzie w Aarau w Szwajcarii powlekane są między innymi protezy trzonu stawu biodrowego. Do kontroli jakości wykorzystywane jest oprogramowanie wspierane przez sztuczną inteligencję w połączeniu z mikroskopem świetlnym ZEISS Axio Imager.Z2m. Rozwiązanie ZEISS dostarcza wyniki w ciągu kilku minut dzięki zautomatyzowanej segmentacji obrazu.
„To nie może być prostsze”
Rozwiązanie ZEISS wspomagane przez sztuczną inteligencję automatycznie kontroluje powłoki implantów
Każdego roku w Aarau produkowanych jest ponad 400 000 protez stawu biodrowego i kolanowego. Duża część z nich jest powlekana w pięciu najnowocześniejszych komorach próżniowych w temperaturze do 20 000 stopni Celsjusza, albo wyłącznie tytanem, albo tytanem i hydroksyapatytem. Ta ostatnia jest substancją zastępującą kość, która poprawia lub stymuluje wrastanie pęcherzyków kostnych w porowatą powierzchnię protezy.
Wymagana grubość warstwy tytanu i hydroksyapatytu w systemie POLARSTEM do rekonstrukcji stawu biodrowego wynosi od 155 do 305 mikrometrów. Odkąd grupa, która działa w około 100 krajach, powleka implanty w Aarau, do sprawdzania grubości warstwy wykorzystywany jest mikroskop świetlny ZEISS Imager. Od lata 2022 r. firma z branży technologii medycznych w Aarau, która zatrudnia około 15 000 osób na całym świecie, pracuje również z Axio Imager.Z2m firmy ZEISS.
Dobre pokrycie implantu jest ważne, aby mógł on dobrze wrosnąć i przetrwać jak najdłużej.
Segmentacja obrazu wspomagana przez sztuczną inteligencję
Do tej pory pomiar grubości warstwy wymagał wprawnego oka i dużej interwencji człowieka. Bez pomocy sztucznej inteligencji proces analizy zajmuje zatem od 45 do 60 minut dla POLARSTEM. Proces ten jest dziesięciokrotnie szybszy, odkąd firma Smith+Nephew zaczęła korzystać z mikroskopu świetlnego ZEISS Axio Imager.Z2m. Dzięki temu rozwiązaniu za pomocą jednego kliknięcia kompleksowy protokół z wartościami grubości warstwy i porowatości jest dostępny już w 5-7 minut. Ma to dwie zalety dla Smith+Nephew: Operatorzy mogą teraz wykorzystać więcej czasu pracy na inne zadania, takie jak przyklejanie implantów. Ponadto, potencjalne problemy produkcyjne mogą być teraz szybciej identyfikowane.
To drastyczne przyspieszenie procesu pomiarowego jest możliwe dzięki segmentacji obrazu wspomaganej przez sztuczną inteligencję. Operatorzy ZEISS Axio Imager.Z2m muszą teraz tylko wyrównać próbkę i uruchomić oprogramowanie ZEISS ZEN core – wszystko inne jest zautomatyzowane. „To nie może być prostsze”, mówi Stéphane Monod, odpowiedzialny za jakość w zakładzie Smith+Nephew w Aarau. „I bez względu na to, kto badałby tę próbkę, wyniki pomiarów byłyby zawsze takie same” – kolejna zaleta, nie tylko dla firm z branży technologii medycznych.
Z ZEISS Axio Imager.Z2m wyniki są 10 razy szybsze.
Wyposażony na przyszłość
Starszy inżynier ds. jakości produkcji jest entuzjastycznie nastawiony do rozwiązania ZEISS wspomaganego przez sztuczną inteligencję także z innego powodu: „Jesteśmy również przygotowani na przyszłe standardowe wymagania dzięki ZEISS Axio Imager.Z2m”. Wynika to z faktu, że oprócz sprawdzenia grubości powłoki, określana jest również porowatość nałożonej warstwy tytanu i hydroksyapatytu. Jest to wartość charakterystyczna, którą producenci implantów będą musieli wykazać w przyszłości zgodnie z normą ISO 13485.