Façonner l'avenir de la conception des orthèses : Une approche différente de la recherche

Depuis que nous avons lancé notre logiciel footscan sur le marché, il a été présenté dans plus de 400 études scientifiques, articles, rapports de recherche et livres, qui nous ont tous aidés à approfondir nos connaissances en biomécanique et à améliorer notre algorithme.

Cette relation de collaboration avec les partenaires de la recherche est essentielle pour fournir les meilleures solutions aux cliniciens et aux patients. Nous pouvons orienter la recherche vers des applications concrètes, en veillant à ce que les efforts universitaires correspondent aux besoins de l'industrie. En combinant la validation expérimentale et la modélisation virtuelle, nous garantissons la précision, l'efficacité et l'applicabilité dans le monde réel de nos solutions d'analyse du mouvement et d'orthopédie.

Aujourd'hui, le processus d'optimisation de la conception de notre semelle est divisé en quatre étapes, qui se déroulent en boucle : 

1. Conception
2. Fabrication
3. L'évaluation
4. Adaptation

Au cours de ce processus, nous effectuons des tests mécaniques à cycle élevé qui reproduisent le nombre de cycles de charge qu'une semelle peut s'attendre à subir pendant plusieurs années. Les données sont extrêmement précieuses - elles nous aident à nous assurer que les phits offrent la durabilité que les cliniciens et les patients exigent.

Nous gérons ces essais mécaniques en collaborant avec Thomas More, la plus grande université de sciences appliquées de Flandre. Nous nous concentrons sur l'amélioration de la structure de l'avant-pied de nos semelles, une zone qui subit de fortes pressions. Cependant, notre approche va au-delà de la recherche - nous validons activement nos résultats dans des conditions réelles, en veillant à ce que nos solutions soient à la fois scientifiquement fondées et efficaces sur le plan pratique. Cet engagement en faveur de tests rigoureux et d'une validation en conditions réelles est l'un de nos principaux atouts.

Il est compréhensible que ces tests mécaniques soient à la fois longs et coûteux. En introduisant des simulations informatiques et des analyses par éléments finis (FEA) dans le processus d'optimisation de la conception, nous pouvons accélérer considérablement notre processus. Au lieu de s'appuyer sur de longs essais mécaniques, nous procédons à une optimisation ciblée de la conception sur la base des résultats de nos simulations in-silico.

La rapidité n'est pas le seul avantage de cette approche. Les simulations in-silico montrent à la fois la déformation visuelle de la semelle et des informations plus approfondies sur ce qui se passe pendant la déformation, ce qui nous aide à identifier les zones les plus sujettes aux défaillances.

En collaboration avec KU Leuven et Oriana De Becker de l'unité de recherche en biomécanique, nous mettons en place des processus de modélisation par éléments finis (FEM) qui nous permettent de simuler l'effet des changements de conception sur le comportement mécanique des phits. Cela nous permet de progresser plus rapidement dans le processus de conception.

"Nous visons à intégrer la modélisation dans notre flux de travail quotidien afin d'encourager l'innovation continue. En tirant parti des simulations numériques et de la modélisation prédictive, nous pouvons accélérer le développement de solutions de pointe dans le domaine de la biomécanique et de l'analyse du mouvement", explique Sam Van Rossom, ingénieur de recherche en biomécanique chez Materialise Motion.

Cependant, avant d'utiliser ces données comme base pour toute modification de notre conception, il est important de prouver leur validité. C'est là que nos essais mécaniques à cycle élevé entrent à nouveau en jeu - nous pouvons comparer les nouveaux résultats simulés avec les données expérimentales que nous avons recueillies sur plusieurs modèles.

Dans le cadre du projet In Silico World financé par l'UE, nous avons combiné des simulations de modèles informatiques avancés avec des essais en conditions réelles afin d'optimiser la conception des semelles. Nous avons analysé la démarche de chaque patient à l'aide de la technologie de capture des mouvements. Notre processus d'essai virtuel a permis d'évaluer plusieurs modèles de semelles afin de trouver le meilleur ajustement pour chaque personne. Pour valider nos prédictions, nous avons produit des semelles imprimées en 3D et les avons testées sur des patients, afin de garantir leur précision et leur efficacité dans des conditions réelles.

En intégrant la modélisation informatique à l'impression 3D, nous améliorons la personnalisation, la performance et la correction. Cette approche nous permet d'identifier la conception optimale de la semelle, ce qui se traduit par une amélioration de la posture, du mouvement et de la qualité de vie en général.

Naturellement, il s'agit d'un processus continu. Nous continuerons à soutenir activement la recherche universitaire afin d'élargir notre base de données. La forte concordance entre nos tests expérimentaux et simulés renforce le potentiel de la FEM en tant qu'outil puissant d'optimisation de la conception des semelles. En affinant continuellement ce modèle et en explorant de nouvelles techniques, nous nous assurons que nos semelles restent de haute qualité, durables et adaptées pour un soutien et un confort optimaux.

L'un de nos principaux atouts réside dans la combinaison de la modélisation numérique et de la validation mécanique, qui nous permet de vérifier si nos simulations prédisent avec précision les performances dans le monde réel. C'est l'avenir de l'innovation en matière de semelles, et nous nous en rapprochons.