5 Conseils pour optimiser votre flux de travail personnalisé de conception de dispositifs médicaux

1. Dès le début de la conception, gardez votre objectif final à l’esprit. Si l’objectif final est de concevoir un dispositif personnalisé qui suit précisément les contours de l’anatomie, il est logique de prendre comme base les contours de l’anatomie (une segmentation de Mimics Medical par exemple) et de commencer le processus de conception directement sur le modèle 3D STL. En effet, travailler sur ce type de fichier qui convient à l’impression 3D, donne aux concepteurs une liberté que les méthodes de fabrication traditionnelles ne peuvent leur offrir.

Contrairement aux méthodes de production traditionnelles comme l’usinage, le forgeage ou le pressage, les imprimantes 3D ne partent pas de fichiers CAD tels qu’IGES. Elles utilisent plutôt des fichiers STL, un format basé sur la triangulation de la surface. Il est donc logique d’utiliser un logiciel de conception destiné à créer des modèles optimisés pour l’anatomie de chaque patient, ainsi que pour l’impression 3D.

Si vous travaillez sur la conception d’un implant, l’utilisation de l’impression 3D associée à un logiciel dédié comme 3-matic Medical offre l’avantage supplémentaire que les structures poreuses peuvent être conçues directement sur l’implant. De cette façon, il n’est pas nécessaire de recourir à des traitements chimiques supplémentaires ou autres procédés imprévisibles pour obtenir une surface poreuse. En outre, ajouter des structures poreuses vous permet d’améliorer l’interaction avec les tissus environnants, en améliorant la croissance osseuse et en reproduisant les propriétés mécaniques des tissus d’origine1.

2. Automatisez autant que possible votre travail grâce aux étapes du processus de conception des scripts. Lors de la conception d’un dispositif personnalisé, il peut sembler contre-intuitif d’automatiser une grande partie de ce travail. Car après tout, ce dispositif est unique pour chaque patient, n’est-ce pas ? En fait, il s’avère qu’en général, les principales caractéristiques de la conception sont les mêmes quel que soit le patient, ou du moins suffisamment similaires pour pouvoir générer (semi-) automatiquement le dispositif personnalisé.

Prenons un exemple simplifié. Lors de la conception d’un implant de hanche personnalisé pour un patient présentant un grave défaut acétabulaire, la forme du bassin, la position souhaitée du centre de la rotation, la taille de la cupule, le profil de la forme des bourrelets et quelques repères suffisent en principe pour parvenir à une conception de base. En utilisant les fonctions Python API de 3-matic, il est possible de créer les bourrelets, d’en arrondir les bords et de les connecter à la cupule par des opérations booléennes, le tout automatiquement. De même, les trous des vis peuvent être créés sur base de points de repère indiquant leur position, un modèle pour le trou de vis qui se positionne dans chacune des positions des points de repère, des opérations booléennes, là encore de façon entièrement automatique.

Ceci permet non seulement de gagner, par cas, des dizaines de minutes sur le temps de conception, mais également d’améliorer la cohérence entre les conceptions des différents membres de l’équipe, de réduire le nombre d’erreurs humaines, de faciliter la formation des nouveaux employés et de diminuer le travail répétitif.

3. Utilisez les produits les plus récents et les plus puissants. 3-matic Medical 14 contient plusieurs nouveaux outils améliorés qui peuvent vous aider à accélérer et faciliter votre processus de conception autant que possible. Trop nombreux pour être mentionnés dans cet article de blog, nous n’en soulignerons que quelques exemples.

Tout d’abord, le module Lattice a été complètement remanié, afin de faciliter l’ajout et la manipulation de structures poreuses sur un design. Il est maintenant scriptable pour permettre son utilisation dans un processus automatisé. De plus, il est disponible dans la version médicale de 3-matic. Ce qui signifie qu’à présent, vous pouvez commencer et terminer le processus de conception personnalisée, du scan à la segmentation et à la conception d’un implant poreux, le tout à l’aide d’un logiciel certifié à des fins médicales.

Deuxièmement, des API Python ont été ajoutées pour de nombreuses fonctions existantes, comme une fonction API permettant de mettre en pause l’exécution d’un script et d’afficher une boîte de messagerie. Quand la boîte de messagerie est active, une interaction régulière avec 3-matic est possible, ce qui peut s’avérer utile lorsque qu’une translation ou une rotation est nécessaire par exemple. L’exécution du script se poursuivra après la fermeture de la boîte de messagerie.

Troisièmement, des améliorations en apparence minimes peuvent parfois avoir un impact important. Par exemple, la fonction de soustraction booléenne permet désormais de sélectionner plusieurs entités en une seule fois. Il n’est dorénavant plus nécessaire de fusionner des parties avant de procéder à la soustraction. Pour une vue d’ensemble plus détaillée, veuillez-vous référer aux notes disponibles sur la page de publication Mimics Innovation Suite 22.

4. Bénéficiez d’une formation adéquate. Nous ne saurions trop insister sur le temps que vous pourriez gagner sur votre ou vos projets, grâce à une formation appropriée au type de travail que vous effectuez. Dès lors, pourquoi ne pas assister à l’un des cours Mimics Innovation près de chez vous pour apprendre les meilleures pratiques, ou contacter votre expert local en applications pour obtenir une aide spécifique ?

5. Évitez les itérations de conception, en impliquant les chirurgiens dans les décisions critiques de votre processus de conception. Pensez aux décisions de conception qui pourraient avoir un impact sur la procédure chirurgicale, sur le résultat pour le patient, ou qui dépendent simplement des préférences du chirurgien. Faites-en sorte qu’il soit aussi facile que possible pour les chirurgiens de donner leur avis au cours de leurs journées déjà bien remplies, et utilisez un langage qu’ils comprennent. L’examen des modèles anatomiques 3D et de la conception des dispositifs (avec superposition des images), donne souvent les meilleurs résultats. En utilisant le nouveau Mimics Viewer, vous pouvez mettre ces modèles à la disposition du chirurgien pour qu’il les examine à sa convenance, de manière intuitive, et sur le type d’appareil qu’il préfère. Une bonne collaboration entre ingénieur et chirurgien est essentielle pour passer d’une image à un dispositif performant, à temps pour l’opération.