Soluții pentru Științele vieții

Inovarea tratamentului bolilor vasculare cu SOLIDWORKS® software

Cardiovascular Systems, Inc.

La nivel mondial, bolile vasculare afectează sănătatea a peste 17 milioane de oameni, România ocupând locul patru în Europa la acest capitol. Fie că plăcile arteriale se formează la nivelul membrelor inferioare, caz în care pacienții sunt diagnosticați cu boală arterială periferică (BAP), fie la nivelul vaselor de sânge care înconjoară inima, caz în care maladia poartă numele de boală arterială coronariană (BAC), afectarea circulației sangvine pune în pericol sănătatea și viața pacienților.

Angioplastia, procedura nonchirurgicală aplicată tradițional în asemenea situații, presupune implantarea unui dispozitiv (cateter cu balon). Rolul său este de a dilata vasele coronare, permițând irigarea eficientă a inimii. Totuși, metoda nu este întotdeauna eficientă, mai ales în ceea ce privește îndepărtarea depunerilor de săruri de calciu, care se dovedesc, adesea, sursa principală a problemelor cardiovasculare.

Cardiovascular Systems Inc. (CSI) revoluționează tratamentul bolilor vasculare prin dezvoltarea unui dispozitiv similar cateterului, de unică folosință însă, și acoperit cu diamante. Folosind principiul forței centrifuge, dispozitivul CSI gravitează în interiorul arterei afectate cu o viteză de 200.000 de rotații pe minut și macină până la 90 la sută din placa obstructivă. Procedura poartă numele de Angioplastie Orbitală. O nouă versiune a sistemului Diamondback 360® OAD, aprobat de agenția federală Food and Drug Administration (FDA) pentru utilizarea în tratarea arterelor periferice, a început să fie utilizată clinic din 2010 în lupta contra bolilor coronariene.

Deși pentru conceperea dispozitivului compania a folosit tehnici de proiectare 2D, comercializarea produselor CSI a necesitat un sistem 3D performant, susține Christopher Narveson, manager servicii de proiectare și inginerie. „Un sistem 3D era indispensabil pentru a aduce tehnologia noastră pe piață. Motivul: necesitatea de a vizualiza și analiza, în prealabil,conceptele de design, materialele și tehnicile de fabricație”, a afirmat Narveson. „2D-ul ne-a ajutat să începem. Realizarea  unui produs comercial fezabil nu ar fi fost însă posibilă fără tehnologia 3D.”

După evaluarea sistemelor de proiectare 3D de top, CSI a ales SolidWorks, utilizând opt licențe CAD SolidWorks, precum și softuri de analiză SolidWorks Simulation Premium sau de comunicare tehnică precum SolidWorks Composer. Compania a ales SolidWorks datorită ușurinței cu care poate fi utilizat, a instrumentelor avansate de evaluare a fabricării produsului, grație aplicațiilor de simulare integrate și a soluțiilor de proiectare. „SolidWorks este un pachet cu adevărat eficient. Ne-a furnizat platforma de care aveam nevoie pentru a aduce produsele noastre pe piață rapid, la prețuri convenabile”,  a declarat Narveson.

O proiectarea eficientă

Utilizarea software-ului SolidWorks a avut un impact substanțial asupra capacității CSI de a accelera dezvoltarea și controlul costurilor de fabricație. Folosind SolidWorks CAD pentru proiectare instrumentelor – inclusiv DFMXpress, TolAnalyst ™ , precum și analiza capacității de matrițare –  compania a redus timpul de dezvoltare a produsului cu 25% și costurile de fabricație – cu 20%.

SolidWorks ne permite atât crearea unui design elegant, care să îndeplinească funcțiile prevăzute, cât și fabricarea pieselor într-un mod care reduce vizibil costurile”, susține Narveson. „Ne bazăm pe SolidWorks pentru realizarea unor instrumente eficiente, ușor de fabricat. De exemplu, utilizăm TolAnalyst pentru a automatiza analizarea toleranțelor dimensionale și a grosimii pereților, ceea ce ne permite să lucrăm cu furnizorii noștri pentru a crea matrițe pentru injecție de înaltă precizie – asigurându-ne astfel că putem produce și asambla produse în mod eficient.

Simularea materialelor de înaltă rezistență 

În timp ce dispozitivele de angioplastie orbitală pe care CSI le-a folosit pentru studiile sale clinice erau din oțel, fabricarea versiunilor de unică folosință, aprobate de FDA, a implicat examinarea unor materiale mai puțin costisitoare. Folosind software-ul SolidWorks Simulation Premium, inginerii companiei au putut analiza în detaliu amestecul de materiale plastice de înaltă rezistență pe care le-au folosit pentru a valida în prealabil performanța dispozitivului.„Deoarece propunem dispozitive de unică folosință, pe care medicul le va arunca odată utilizate, a fost necesar să alegem cele mai rentabile materiale fără a compromite performanțele”, a accentuat Narveson. „Cu software-ul SolidWorks Simulation Premium, am putut realiza analize structurale și de rezistență pentru a optimiza atât designul, cât și selecția materialelor cu care lucrăm. Asemenea informații sunt esențiale pentru controlul costurilor, asigurarea calității și menținerea programului. ”

 

Provocare
Dezvoltarea, comercializarea și fabricarea unor dispozitive medicale dovedite clinic ca fiind sigure și eficiente pentru tratamentul bolilor vasculare.

Soluții

Implementarea SolidWorks CAD, SolidWorks Simulation Premium și a softului de comunicare tehnică SolidWorks Composer în vederea accelerării dezvoltării, simplificării producției și obținerii reglementărilor necesare.

Rezultate
* Reducerea timpului de producție cu 25%
* Reducerea costurilor de fabricație cu 20%
* Punerea în practică a unui tratament eficient pentru îndepărtarea plăcii arteriale
* Îmbunătățirea sănătății și stilului de viață al pacienților cu boli vasculare

 

 

 

“Folosim, de asemenea, SolidWorks Composer pentru a crea animații la modelele noi. Acestea ilustrează modul în care produsul se va mișca și va funcționa, servindu-ne pentru a-i consulta pe medicii care il vor folosi.”

Christopher Narveson
Director servicii de proiectare și inginerie

SolidWorks Composer automatizează ansamblul Clean-Room – camerele pentru fabricarea și asamblarea  aseptică

Prin adăugarea unui software de comunicare tehnică SolidWorks Composer, CSI are capacitatea de a automatiza operațiunile de asamblare. Compania asamblează produsele într-o cameră curată, clasa 10.000, altfel spus camere unde, în aer, numărul de particule cu dimensiunea de 0,5 µm/m3 e mai mic de 10.000.  

Înainte de a utiliza SolidWorks Composer, operatorii din aceste camere au fost nevoiți să păstreze instrucțiunile de asamblare în dosare din plastic și să dezinfecteze documentele cu alcool în mod regulat. Cu SolidWorks Composer, inginerii companiei au creat instrucțiuni  de asamblare ușor de urmărit, proiectate pe un terminal de calculator din interiorul camerei curate, eliminând complet procesul de manevrare și curățare.
Instrucțiuniile de asamblare animate pe care le-am creat cu SolidWorks Composer sunt un exemplu despre modul în care tehnologiile 3D ne ajută să eficientizăm procesele și să economisim timp”, afirmă Narveson. „Folosim, de asemenea, SolidWorks Composer pentru a crea animațiile unor modele noi, pentru a ne consulta cu  medicii și a le arăta modul în care produsul urmează să fie injectat, cum se va mișca și va funcționa.Tehnologia 3D este vitală pentru noi, iar SolidWorks  ne oferă flexibilitatea de a utiliza 3D în diverse moduri inovatoare. “

 

Comandă Pachetul Promoțional cu reducere de 4000 de euro *
  • SolidWORKS Professional
  • SolidWORKS Electrical
  • SolidWORKS Composer sau SolidWORKS PCB

*cupon de reducere la achiziția de stații de lucru HP