Bearbeitung nach MIM für Präzision und Kosteneinsparungen

Eingriffe an der Wirbelsäule sind von Natur aus komplex und erfordern eine präzise Platzierung von chirurgischen Instrumenten und außergewöhnliche Geschicklichkeit.

Selbst wenn Komplikationen vermieden werden, erfordern herkömmliche Methoden oft eine gewaltsame körperliche Manipulation, was zu längeren und schmerzhaften Erholungsphasen für die Patienten führt.

Spine Wave, Inc., ein 2001 gegründetes Medizintechnikunternehmen mit Sitz in Connecticut, stellt sich dieser Herausforderung durch die Entwicklung chirurgischer Lösungen speziell für die Behandlung der Wirbelsäule.

Erleichterung einfacherer Eingriffe

Zu ihren Innovationen gehört das Velocity® Expandable Interbody Device, das ihre bahnbrechende erweiterbare Implantattechnologie nutzt. Dabei handelt es sich um einen kleinen Abstandshalter, der in die Wirbelsäule eingeführt wird und sich ausdehnt, sobald er an Ort und Stelle ist.

Velocity® wird mit einer Handpistole eingesetzt, die mit einer Kartusche geladen ist, die das Implantat enthält. Der Chirurg aktiviert den Auslöser, um den Inhalt in das Operationsfeld einzuführen, und kann mehrere Kartuschen pro Eingriff laden, wodurch mehrere Implantaterweiterungen innerhalb einer einzigen Operation nahtlos abgeschlossen werden.

Zachary Sniffen, Manufacturing Engineer bei Spine Wave, und John Kapp, Senior Quality Engineer, betonen jedoch, wie wichtig es ist, sicherzustellen, dass alle Schritte, die zur Implantation führen, genauso reibungslos ablaufen.

Spine Wave ist ein Innovator im Bereich der chirurgischen Technologien für die Wirbelsäulenimplantation. Eines der Instrumente der nächsten Generation reibungslos in die Hände des Chirurgen und sicher in die Operation zu bringen, war jedoch kostspielig und erforderte besondere Vorsicht beim Transport.

Die Ingenieure des Unternehmens wandten sich an OptiMIM, um eine kostengünstigere Lösung zu liefern – und die Bereitstellung reibungsloser zu gestalten, und zwar direkt nach dem Auspacken.

Um das Velocity® Expandable Interbody Device für die Operation vorzubereiten, müssen die Kartuschen aus der sterilen Verpackung entnommen und auf die Pistole eingerastet werden. "Chirurgen könnten Schwierigkeiten haben, die Pistole sofort mit der Kartusche zu verbinden, wenn die Komponenten in der Kartusche während des Transports falsch ausgerichtet werden", sagt Sniffen.

Spine Wave musste die Komponenten während des Transports in den Patronen so verriegeln, dass ein gleichmäßiges, vorhersehbares und automatisches Lösen der Verriegelung beim Laden auf die Waffe möglich war. Und die Schiffsschleuse war geboren.

Das Versandschloss, ein kompaktes, clipartiges Stück mit Pfosten, die aus dem Körper herausragen, hält die Komponenten während des Transports an Ort und Stelle. Die Pistole schiebt das Schloss während des Ladevorgangs aus dem Weg und sorgt so für einen reibungslosen und unterbrechungsfreien Ablauf.

Das Design der Versandschleuse war effektiv, aber da sie aus rohem Stangenmaterial gefertigt wurden, war diese Zuverlässigkeit mit hohen Kosten verbunden, sagt Kapp. "Wir mussten die Prozesse umstellen, und wir wussten, dass wir mit dem Metallspritzguss die Kosten senken würden." Zu diesem Zeitpunkt wandten sie sich an OptiMIM.

Erleichterung einfacherer Verfahren

"Komplexe Geometrien und kompliziert geformte Merkmale machen medizinische Geräte zu einer hervorragenden Wahl für den MIM-Prozess", sagt OptiMIM. "Spine Wave hätte 6 oder 7 Mal mehr für die Bearbeitung dieses Teils ausgeben können als für MIM."

OptiMIM arbeitete mit dem Engineering-Team zusammen, um die besten Kosten zu erzielen, was für Spine Wave ein wichtiger Aspekt war. Aber letztlich, so Sniffen, kam es auf die Fähigkeiten von OptiMIM an.

"Wir sahen die beste Gelegenheit für ein Qualitätsteil von OptiMIM und ihre Bereitschaft, mit uns an unserer Designabsicht zu arbeiten", sagt er. "Wir hatten ziemlich enge Toleranzen für einige Merkmale, und wir sahen, dass die Ingenieure von OptiMIM diese potenziellen Bremsschwellen überwinden würden, um das bestmögliche Teil zu erhalten."

Spine Wave stellte fest, dass mit der Kapazität von OptiMIM für ultrahohe Volumina die Kosteneffizienz maximiert werden konnte, indem die Anwendung der Versandschleuse auf ein zweites Produkt ausgeweitet wurde. "Nachdem wir uns die Zahlen angesehen hatten, sahen wir, dass es sich ziemlich schnell amortisieren würde", sagt Sniffen. "Es war so ziemlich ein Kinderspiel für uns."

Die OptiMIM-Entscheidung

"Mit hervorstehenden Merkmalen wie den Versandschleusenpfosten stellt der Spritzgussprozess immer eine Herausforderung dar, mit Kühlen, Biegen und Verbiegen", sagt Kapp. Während der Entwicklung beschäftigten sich die Spine Wave-Ingenieure mit der Design-for-Manufacturing-Methode (DFM) von OptiMIM, um die Herstellbarkeit zu optimieren – und besuchten zusätzlich das OptiMIM-Werk in Portland, Oregon, um direkt mit den MIM-Experten zusammenzuarbeiten.

Während dieser Interaktionen entdeckten die Spine Wave-Ingenieure die 100-jährige Erfahrung von OptiMIM im eigenen Haus – oder entdeckten sie wieder, wie im Fall von Kapp. Es stellte sich heraus, dass er vor Jahren mit OptiMIM unter dem ursprünglichen Namen Kinetics gearbeitet hatte. "Sie haben eine sehr technisch anspruchsvolle Arbeit geleistet. Es war die richtige Wahl für dieses Projekt", sagt er.

"Wir haben unsere Zieltermine eingehalten, wir haben eine Kostensenkung erzielt, die alle zufrieden macht, und wir sind ohne Probleme vom alten Teil übergegangen", sagt Kapp. "Für einen Qualitätsingenieur ist es eine klare Bestätigung, nichts zu berichten zu haben."

"Die Ingenieure von OptiMIM hatten die Weitsicht, ein potenzielles Problem an einem anfälligen Teil zu erkennen, das während der Entwicklung nicht auftrat. Dank ihres Fachwissens konnten wir das Problem umgehen und Verzögerungen bei der Lagerhaltung vermeiden."