De l’usinage au MIM pour gagner en précision et réduire les coûts

Faire progresser la chirurgie rachidienne grâce à une fabrication plus intelligente

Les interventions rachidiennes sont intrinsèquement complexes et nécessitent le positionnement précis d'instruments chirurgicaux ainsi qu'une dextérité exceptionnelle. Même lorsque les complications sont évitées, les méthodes traditionnelles exigent souvent des manipulations forcées, entraînant des périodes de récupération plus longues et plus douloureuses pour les patients.

Spine Wave, Inc., entreprise de dispositifs médicaux basée dans le Connecticut et fondée en 2001, relève ces défis en développant des solutions chirurgicales innovantes spécifiquement conçues pour les traitements rachidiens.

Innovation technique : le dispositif intersomatique expansible Velocity®

Parmi les innovations majeures de Spine Wave figure le dispositif intersomatique expansible Velocity®, qui utilise une technologie révolutionnaire d'implant expansible. Le dispositif comprend un petit espaceur inséré dans la colonne vertébrale qui se déploie une fois en place, améliorant ainsi la stabilité et l'alignement.

Velocity® est posé à l'aide d'un pistolet manuel chargé d'une cartouche contenant l'implant. Les chirurgiens actionnent la gâchette pour introduire le contenu dans le site opératoire et peuvent charger plusieurs cartouches par intervention, réalisant ainsi sans interruption plusieurs expansions d'implants au cours d'une même opération.

Cependant, comme le soulignent Zachary Sniffen, ingénieur fabrication, et John Kapp, ingénieur qualité senior, chaque étape précédant l'implantation doit être tout aussi précise afin d'assurer le succès de l'intervention.

Résoudre les défis liés au transport et à l'assemblage

Bien que Spine Wave soit reconnue pour son innovation dans les technologies rachidiennes, acheminer ses instruments de nouvelle génération aux chirurgiens de manière sûre et efficace représentait un défi logistique coûteux. Les composants nécessitaient des précautions supplémentaires pendant le transport afin d'éviter tout désalignement ou dommage avant l'intervention.

Pour y remédier, les ingénieurs de Spine Wave se sont tournés vers OptiMIM afin d'obtenir une solution plus économique et fiable, garantissant une mise en service sans difficulté dès le déballage.

La préparation du dispositif Velocity® pour l'intervention implique de retirer les cartouches de leur emballage stérile et de les encliqueter sur le pistolet de pose. Comme l'explique Sniffen : « Les chirurgiens pouvaient avoir des difficultés à assembler le pistolet et la cartouche si les composants internes se désalignaient pendant le transport. »

Pour résoudre ce problème, Spine Wave a développé un verrou de transport, une pièce compacte de type clip qui maintient fermement les composants en place pendant le transport. Lorsque la cartouche est chargée sur le pistolet, le mécanisme se désengage automatiquement, permettant un assemblage fluide et ininterrompu en salle d'opération.

Passage des pièces usinées aux composants MIM

Au départ, les verrous de transport étaient usinés à partir de barres brutes, un procédé offrant de la précision, mais à un coût élevé. « Nous devions changer de procédé, et nous savions que le moulage par injection de métal nous permettrait de réduire les coûts », explique Kapp. C'est alors que l'équipe a contacté OptiMIM.

« Les géométries complexes et les caractéristiques aux formes élaborées font des dispositifs médicaux des candidats idéaux pour le procédé MIM », explique OptiMIM. « Spine Wave aurait pu dépenser six à sept fois plus pour usiner cette pièce que pour la produire par MIM. »

OptiMIM a étroitement collaboré avec les ingénieurs de Spine Wave afin d'optimiser la fabricabilité, d'obtenir des tolérances plus serrées et d'assurer une qualité constante en production à grande échelle. « Nous avons vu la meilleure opportunité d'obtenir une pièce de qualité auprès d'OptiMIM, ainsi que leur volonté de travailler avec nous dans le respect de nos objectifs de conception », déclare Sniffen.

En définitive, le passage au MIM a non seulement réduit les coûts, mais a également permis d'améliorer l'efficacité et l'évolutivité de la production. Spine Wave a d'ailleurs par la suite étendu l'application du verrou de transport à un deuxième produit. « Il s'est amorti assez rapidement », indique Sniffen. « C'était pratiquement un choix évident pour nous. »

Le partenariat avec OptiMIM : expérience, expertise et collaboration

Le passage au MIM présentait des défis techniques spécifiques. « Avec des éléments saillants tels que les tenons du verrou de transport, le procédé de moulage par injection pose toujours des difficultés de refroidissement, de flexion et de gauchissement », explique Kapp.

Pour y répondre, Spine Wave s'est associée aux experts d'OptiMIM dans le cadre d'une démarche de conception en vue de la fabrication (DFM), optimisant la pièce pour la production MIM et travaillant directement sur le site d'OptiMIM à Portland, dans l'Oregon.

Au cours du développement, les ingénieurs de Spine Wave ont découvert (ou redécouvert) le siècle d'expertise interne d'OptiMIM en MIM. Kapp se souvient avoir travaillé avec l'entreprise plusieurs années auparavant, sous son nom d'origine, Kinetics : « Ils ont réalisé des travaux très exigeants sur le plan technique. C'était le bon choix pour ce projet. »

Cette collaboration a produit des résultats mesurables :

• Échéances respectées
• Réduction significative des coûts
• Transition fluide de la pièce usinée au MIM

« Pour un ingénieur qualité, n'avoir rien à signaler est une approbation sans équivoque », déclare Kapp.

Un partenaire de confiance en fabrication de précision

« Les ingénieurs d'OptiMIM ont eu la clairvoyance d'anticiper un problème potentiel sur une pièce vulnérable, qui ne s'était pas manifesté pendant le développement », ajoute Kapp. « Grâce à leur expertise, nous avons pu contourner le problème et éviter tout retard lié à la disponibilité des stocks. »

En combinant une solide expérience du MIM, une ingénierie collaborative et l'optimisation de la conception, OptiMIM a aidé Spine Wave à obtenir des résultats économiques et performants, démontrant ainsi que le passage de l'usinage au MIM peut améliorer la précision, réduire les coûts et renforcer la fabricabilité dans l'ensemble du secteur des dispositifs médicaux.