Soluții pentru Științele Vieții

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, aprobată de agenția federală Food and Drug Administration (FDA) pentru utilizarea în tratarea arterelor periferice, a început să fie utilizată clinic, în lupta contra bolilor coronariene, din 2010.

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 proiectarea 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. ”