Challenge

Semplificazione della progettazione, della creazione di prototipi e della produzione di dispositivi medici e apparecchiature medicali innovativi.

Solution

Implementazione dei software di progettazione SOLIDWORKS Premium, analisi SOLIDWORKS Simulation Premium, analisi della fluidodinamica computazionale (CFD) SOLIDWORKS Flow Simulation (incluso il relativo modulo di raffreddamento delle parti elettroniche), analisi del riempimento degli stampi SOLIDWORKS Plastics, gestione dei dati dei prodotti SOLIDWORKS Enterprise PDM, valutazione dell'impatto ambientale SOLIDWORKS Sustainability e comunicazioni tecniche SOLIDWORKS Composer.

Results

  • Riduzione dei tempi di sviluppo del 30%
  • Riduzione dei tempi di commercializzazione
  • Aumento della qualità
  • Ottimizzazione delle prestazioni degli stampi per la produzione

Il Center for Advanced Medical Learning and Simulation (CAMLS)
si occupa di educazione, formazione
e ricerca in campo medico a livello internazionale che innovano la fornitura di servizi di assistenza sanitaria
a beneficio dei pazienti. Il CAMLS, con sede a Tampa, in Florida, occupa una struttura all'avanguardia da 90.000 piedi quadri che dispone di
ogni possibile forma di educazione e formazione sanitaria professionale,
inclusa l'assistenza con gli studi di ricerca e sviluppo di prodotti.

Il CAMLS integra tecnologia di simulazione, scienza aeronautica, formazione di team e best practise in programmi innovativi, con risultati significativi. Il Tampa Bay Research & Innovation Center (TBRIC) dell'organizzazione collabora con medici e produttori di dispositivi medici combinando tecnologie di simulazione all'avanguardia con ricerca e innovazione, per mettere in pratica gli ultimi progressi in materia di assistenza sanitaria.

Secondo Mario Simoes, Chief Engineer, per supportare i suoi programmi di sviluppo collaborativi, il CAMLS necessitava di una piattaforma di sviluppo 3D integrata con funzionalità avanzate di progettazione e simulazione. "Il nostro obiettivo è collaborare con medici e produttori per accelerare lo sviluppo di procedure e dispositivi medici innovativi", afferma Simoes. "Per raggiungerlo, abbiamo bisogno di funzionalità di progettazione e simulazione efficaci ma integrate, che spazino da analisi strutturali e termiche a simulazioni del flusso di fluidi e del riempimento di stampi, così da semplificare lo sviluppo e accelerare la disponibilità di nuove apparecchiature di diagnostica".

Il CAMLS si è rivolto a Dassault Systèmes SolidWorks Corporation per supportare le sue specifiche esigenze di sviluppo, poiché la famiglia di prodotti SOLIDWORKS® offre gli strumenti software ideali per CAMLS all'interno della piattaforma più intuitiva e integrata possibile. L'organizzazione utilizza i software di progettazione SOLIDWORKS Premium, di analisi SOLIDWORKS Simulation Premium, di analisi della fluidodinamica computazionale (CFD) SOLIDWORKS Flow Simulation (incluso il relativo modulo di raffreddamento delle parti elettroniche), di analisi di riempimento degli stampi SOLIDWORKS Plastics, di gestione dei dati di prodotto SOLIDWORKS Enterprise PDM, di valutazione dell'impatto ambientale SOLIDWORKS Sustainability e di comunicazione tecnica SOLIDWORKS Composer™.

"Per ridurre i tempi di commercializzazione, dobbiamo semplificare il processo di progettazione, validazione e produzione di un dispositivo medico", afferma Simoes. "Poiché SOLIDWORKS fornisce un set completamente integrato di strumenti di progettazione, simulazione, gestione dei dati e comunicazione, ritenevamo che ci avrebbe consentito di raggiungere l'obiettivo nel migliore dei modi".

 

DUE PROCEDURE IN UNA

Il TBRIC ha utilizzato SOLIDWORKS per collaborare con CooperSurgical, Inc. allo sviluppo di un nuovo dispositivo di sonoisterosalpingografia (sono-HSG), un esame ecografico per lo studio del contorno della cavità uterina e della pervietà delle tube di Falloppio al fine di determinare potenziali problemi di fertilità.

"Grazie a SOLIDWORKS siamo riusciti a ridurre i tempi di sviluppo del 30%", sottolinea Simoes. "Lo sviluppo di dispositivi medici richiede più tempo rispetto alla progettazione di altri tipi di prodotti, poiché dobbiamo validare ogni passaggio, nel software e attraverso la produzione di prototipi di supporto agli studi di usabilità al fine di rispettare la conformità ai requisiti della Food and Drug Administration [FDA] degli Stati Uniti. La combinazione degli strumenti integrati SOLIDWORKS e della capacità di condurre test all'interno della stessa struttura ha abbreviato il processo, riducendo i tempi di commercializzazione".

ABBI (Air Bubble Based Infuser) è un dispositivo monouso che agevola due procedure nell'ambito di una valutazione iniziale della fertilità femminile: un sono-HSG per la pervietà tubarica e un SIS per la struttura uterina. Si tratta in entrambi i casi di procedure di studio che utilizzano sistemi esistenti a ultrasuoni e un catetere SIS. Possono essere eseguite in un centro FIVET o in uno studio ostetrico ginecologico che offra screening di fertilità.

Il nostro specialista per gli stampi a iniezione ha utilizzato il software SOLIDWORKS Plastics per determinare la posizione ottimale degli ugelli, al fine di ridurre al minimo avvallamenti e linee di giunzione. Le simulazioni ci hanno inoltre permesso di comprendere che, prolungando il tempo di permanenza del dispositivo nello stampo a una pressione superiore, era possibile mantenere gli avvallamenti a un livello accettabile. Gli strumenti SOLIDWORKS ci hanno permesso di risparmiare tempo, migliorando la qualità.

Mario Simoes
Chief Engineer

Il TBRIC ha fatto ampio utilizzo degli strumenti SOLIDWORKS per la creazione di superfici durante lo sviluppo del dispositivo ABBI sono-HSG, al fine di perfezionare le sue caratteristiche ergonomiche. Ad esempio, poiché le dimensioni delle mani dei medici variano sensibilmente, il TBRIC doveva progettare un dispositivo che consentisse posizioni differenti sull'impugnatura.

"Abbiamo utilizzato numerose superfici per ottenere la forma ergonomica, abbiamo prodotto prototipi per i medici e abbiamo infine utilizzato il loro input per conferire una maggiore ergonomia", spiega Simoes. "Le funzionalità SOLIDWORKS per la creazione di superfici si sono dimostrate più efficaci ed efficienti per la modifica delle superfici sull'impugnatura. Con altri pacchetti di creazione delle superfici, la modifica di una funzione si traduce nella necessità di trasformare l'intero progetto. Poiché SOLIDWORKS è parametrico, modificare le superfici nella progettazione è stato più rapido e semplice".

 

OTTIMIZZAZIONE DEGLI STAMPI PER LA PRODUZIONE

Il TBRIC ha inoltre utilizzato strumenti SOLIDWORKS per migliorare la qualità dei prodotti e i processi di produzione. Il team ha utilizzato il software di simulazione del riempimento degli stampi SOLIDWORKS Plastics per ottimizzare lo stampo a iniezione per l'impugnatura, realizzata in un tipo speciale di plastica ABS che si deforma sotto sterilizzazione per garantire l'utilizzo singolo del dispositivo.

"Il nostro specialista di stampaggio a iniezione ha utilizzato il software SOLIDWORKS Plastics per determinare la posizione ottimale degli ugelli al fine di ridurre al minimo avvallamenti e linee di giunzione", afferma Simoes. "La simulazione ci ha inoltre permesso di comprendere che, prolungando il tempo di permanenza del dispositivo nello stampo a una pressione superiore, era possibile mantenere gli avvallamenti a un livello accettabile. Gli strumenti SOLIDWORKS ci hanno permesso di risparmiare tempo e migliorare la qualità".