MMI utilise une carte de formation modulaire inspirée de la FA pour les microchirurgies robotisées

Medical Microinstruments, Inc. (MMI) est spécialisée dans la construction d'un système robotique pour les microchirurgies. Cette discipline chirurgicale "combine le grossissement avec des diploscopes avancés, des outils de précision spécialisés et diverses techniques d'opération"¹ Le système chirurgical Symani de l'entreprise - qui comprend des instruments 'NanoWrist' dotés du plus petit poignet robotisé au monde - aide les chirurgiens à relier avec précision les petites veines, les artères ou les nerfs à l'intérieur du corps, de la manière la plus soignée possible.

Toutefois, pour utiliser efficacement ces micro-instruments, les chirurgiens doivent se familiariser avec le système et pratiquer dans un environnement sûr et contrôlé. Dans le passé, l'ancien tableau d'exercice de MMI pour la formation chirurgicale consistait en de grands carrés attachés qui étaient statiques et difficiles à manipuler. Les différents exercices étaient répartis à différentes hauteurs, ce qui rendait difficile le passage d'une activité à l'autre, les bras robotisés et le microscope devant être déplacés à chaque fois.

"Le microscope a un petit champ de vision et le formateur devait constamment faire des ajustements qui interrompaient la mise au point du chirurgien. Cela prenait du temps à mettre en place, ce qui interrompait l'expérience immersive pour le chirurgien. De plus, pour déplacer les planches manuellement, les bras robotiques devaient être levés ou abaissés par rapport aux planches d'exercice", explique Elias Rosseau, ingénieur concepteur chez Materialise Manufacturing. "Vous voulez que le chirurgien reste concentré, qu'il se concentre sur l'exercice en cours et qu'il ne se laisse pas distraire par de tels détails. Comment MMI a-t-il relevé ce défi particulier ? MMI s'est associé à l'équipe Design & Engineering de Materialise Manufacturing pour développer une solution utilisant l'impression 3D (3DP) - principalement une refonte complète du tableau d'exercice.

"Le tableau initial était fragmenté et devait être assemblé à la main : L'équipe de MMI voulait le rendre plus ergonomique, plus facile à utiliser et plus professionnel", explique Elias. Après trois mois et quelques itérations, y compris de multiples boucles de rétroaction entre MMI et le service d'ingénierie de l'équipe de production série, les deux équipes ont co-créé la nouvelle carte modulaire. "Il s'agissait d'un processus de co-création qui impliquait d'essayer et de remplacer différents modules jusqu'à ce que nous trouvions les pièces qui fonctionnaient", explique Dries Vandecruys, directeur des services d'ingénierie chez Materialise Manufacturing.

Le nouveau tableau de formation comprend six modules en forme de nid d'abeille ou hexagonaux fabriqués en PA 12 à l'aide de la technologie de frittage sélectif par laser (SLS). Ces six pièces se combinent pour créer un dispositif en forme d'engrenage plus circulaire et plus compact. Bien que les modules soient imprimés en 3D, la carte utilise des pièces fabriquées de manière traditionnelle. La base a été fabriquée par moulage sous vide et montée sur une plaque en acier inoxydable découpée au laser pour ajouter du poids et de la stabilité à la conception - l'assemblage ayant été réalisé par une entreprise certifiée. L'équipe a décidé d'utiliser la technique SLS, qui était l'option la plus intéressante d'un point de vue économique et qui permettait d'obtenir de petites quantités et des délais de livraison rapides.

Grâce à la technologie 3DP, MMI a créé une solution moderne et intégrée qui peut être produite rapidement et en petites séries/quantités. SLS a permis à l'équipe de créer des formes uniques et complexes qui s'emboîtent les unes dans les autres, transformant le tableau d'exercice d'une pièce stationnaire en une pièce dynamique. La planche pivote de 60 degrés, ce qui permet au chirurgien d'essayer rapidement un nouveau module. De plus, chaque partie représente un exercice de formation pour aider les chirurgiens à se familiariser avec le système chirurgical Symani et à pratiquer les techniques essentielles pour améliorer les résultats positifs pour les patients lorsqu'ils pratiquent des microchirurgies.

"Les chirurgiens peuvent désormais s'exercer rapidement à des techniques telles que le prélèvement et le placement, la suture planaire et les anastomoses sur des vaisseaux synthétiques. Ces exercices aident les chirurgiens à se préparer au passage de leurs compétences manuelles à une technique robotique lors des microchirurgies, ainsi qu'à se familiariser avec la perception de la profondeur lors de l'utilisation d'un exoscope 3D", déclare Elias. "Et comme la conception est modulaire, elle est également évolutive car les différents exercices de formation peuvent être remplacés et mis à jour lorsque le besoin s'en fait sentir, les modules ciblant différents niveaux de compétence, des débutants aux utilisateurs les plus avancés".

M. Dries souligne la valeur ajoutée de la FA, car il s'agit d'une solution qui vient compléter la fabrication existante, le cas échéant : "Bien que nous utilisions des modules imprimés en 3D, il s'agit d'une solution de fabrication hybride à bien des égards, en raison de la coulée sous vide et des composants en acier inoxydable. Cela montre que la FA apporte des avantages tangibles, en améliorant les produits et les solutions avec des géométries impossibles à obtenir par d'autres méthodes. la FA est parfaitement adapté à des secteurs tels que medtech en raison de ses capacités de production en petites séries, de sa rapidité et de sa polyvalence.

"La conception rationalisée du tableau est fonctionnelle et permet aux chirurgiens et aux formateurs de gagner beaucoup de temps lors de l'installation et de la pratique. Il permet également aux chirurgiens de se former à l'utilisation du robot, un outil pédagogique intéressant qui offre de nombreuses possibilités. Cependant, en général, le tableau d'exercice aide MMI à valider le système Symani et agit comme une sorte de dispositif de test d'acceptation, aidant les chirurgiens à améliorer simultanément leurs compétences".

Symani, ou "main symbiotique", est la façon dont MMI facilite l'interaction transparente entre les humains et les machines pour réaliser des interventions chirurgicales de haute précision. la FA a fait de cette vision une réalité, puisque de nombreux composants imprimés en 3D sont inclus dans les accessoires stériles nécessaires à chaque procédure. Aujourd'hui, MMI accélère la mise en œuvre de cette technologie, en veillant à ce que le processus d'intégration soit aussi fluide que possible pour les chirurgiens ayant reçu une formation à la chirurgie robotique imprimée en 3D. MMI connaît les avantages que la FA peut offrir, qu'ils soient grands ou petits : réfléchissez à la manière dont il pourrait révolutionner votre entreprise et vous permettre d'accéder à de nouveaux clients et à de nouvelles opportunités dès aujourd'hui.