Dalla lavorazione meccanica al MIM per precisione e risparmi sui costi

Progredire nella chirurgia spinale con una produzione più intelligente

Le procedure spinali sono intrinsecamente complesse e richiedono il posizionamento preciso degli strumenti chirurgici e un'eccezionale destrezza. Anche quando si evitano complicazioni, i metodi tradizionali richiedono spesso manipolazioni energiche, con conseguenti tempi di recupero più lunghi e dolorosi per i pazienti.

Spine Wave, Inc., azienda di dispositivi medici con sede in Connecticut fondata nel 2001, affronta queste sfide sviluppando soluzioni chirurgiche innovative specificamente progettate per i trattamenti spinali.

Innovazione ingegneristica: il Velocity® Expandable Interbody Device

Tra le innovazioni più rilevanti di Spine Wave vi è il Velocity® Expandable Interbody Device, che utilizza un'innovativa tecnologia di impianto espandibile. Il dispositivo presenta un piccolo distanziatore inserito nella colonna vertebrale che si espande una volta in posizione, consentendo una migliore stabilità e un migliore allineamento.

Velocity® viene applicato mediante una pistola manuale caricata con una cartuccia contenente l'impianto. I chirurghi azionano il grilletto per inserire il contenuto nel sito chirurgico e possono caricare più cartucce per procedura, completando senza interruzioni diverse espansioni dell'impianto nel corso di un singolo intervento.

Tuttavia, come sottolineano l'ingegnere di produzione Zachary Sniffen e l'ingegnere senior della qualità John Kapp, ogni fase che precede l'impianto deve essere altrettanto precisa per garantire il successo della procedura.

Risolvere le sfide di spedizione e assemblaggio

Sebbene Spine Wave sia nota per l'innovazione nelle tecnologie spinali, far arrivare in modo sicuro ed efficiente i suoi strumenti di nuova generazione nelle mani dei chirurghi rappresentava una costosa sfida logistica. I componenti richiedevano particolare attenzione durante la spedizione per evitare disallineamenti o danni prima dell'intervento.

Per superare questa difficoltà, gli ingegneri di Spine Wave si sono rivolti a OptiMIM per una soluzione più conveniente e affidabile, in grado di garantire una consegna senza problemi fin dall'apertura della confezione.

La preparazione del dispositivo Velocity® per l'intervento prevede la rimozione delle cartucce dalla confezione sterile e il loro aggancio alla pistola di inserimento. Come spiega Sniffen, "I chirurghi potevano avere difficoltà ad agganciare la pistola alla cartuccia se i componenti interni si disallineavano durante la spedizione."

Per risolvere il problema, Spine Wave ha sviluppato un blocco di spedizione, un piccolo componente simile a una clip che mantiene saldamente in posizione i componenti durante il trasporto. Quando la cartuccia viene caricata sulla pistola, il meccanismo si sgancia automaticamente, consentendo un assemblaggio fluido e ininterrotto in sala operatoria.

Passaggio da parti lavorate meccanicamente a componenti MIM

Inizialmente, i blocchi di spedizione venivano lavorati meccanicamente da barre grezze, un processo che garantiva precisione ma con costi elevati. "Dovevamo cambiare processo e sapevamo che lo stampaggio a iniezione di polveri metalliche ci avrebbe consentito di ridurre i costi", afferma Kapp. Fu allora che il team contattò OptiMIM.

"Le geometrie complesse e le caratteristiche dalle forme intricate rendono i dispositivi medici particolarmente adatti al processo MIM", spiega OptiMIM. "Spine Wave avrebbe potuto spendere da sei a sette volte di più per lavorare meccanicamente questo componente rispetto alla produzione tramite MIM."

OptiMIM ha collaborato strettamente con gli ingegneri di Spine Wave per ottimizzare la producibilità, ottenere tolleranze più ristrette e garantire una qualità costante su larga scala. "Abbiamo visto in OptiMIM la migliore opportunità per ottenere un componente di qualità e la disponibilità a collaborare con noi nel rispetto del nostro intento progettuale", afferma Sniffen.

In definitiva, il passaggio al MIM non solo ha ridotto i costi, ma ha anche aperto la strada a una maggiore efficienza produttiva e scalabilità. Spine Wave ha infatti successivamente esteso l'applicazione del blocco di spedizione a un secondo prodotto. "Si è ripagato abbastanza rapidamente", afferma Sniffen. "Per noi è stata praticamente una scelta ovvia."

La partnership con OptiMIM: esperienza, competenza e collaborazione

Il passaggio al MIM ha presentato sfide ingegneristiche specifiche. "Con elementi sporgenti quali i perni del blocco di spedizione, il processo di stampaggio a iniezione presenta sempre difficoltà in termini di raffreddamento, flessione e deformazione", afferma Kapp.

Per affrontarle, Spine Wave ha collaborato con gli esperti di OptiMIM attraverso un approccio di Design for Manufacturing (DFM), ottimizzando il componente per la produzione MIM e lavorando direttamente presso lo stabilimento OptiMIM di Portland, Oregon.

Durante lo sviluppo, gli ingegneri di Spine Wave hanno scoperto (o riscoperto) la tradizione centenaria di competenza MIM interna di OptiMIM. Kapp ricorda di aver lavorato con l'azienda anni prima, quando si chiamava Kinetics: "Hanno svolto lavori tecnicamente molto impegnativi. Era la scelta giusta per questo progetto."

La collaborazione ha prodotto risultati misurabili:

• Rispetto delle date obiettivo
• Significativa riduzione dei costi
• Transizione senza difficoltà dalla parte lavorata meccanicamente al MIM

"Per un ingegnere della qualità, non avere nulla da segnalare è una chiara conferma", afferma Kapp.

Un partner affidabile nella produzione di precisione

"Gli ingegneri di OptiMIM hanno avuto la lungimiranza di individuare un potenziale problema su un componente suscettibile che non si era manifestato durante lo sviluppo", aggiunge Kapp. "Grazie alla loro competenza, siamo riusciti a evitare il problema ed evitare ritardi nelle scorte."

Combinando una profonda esperienza nel MIM, ingegneria collaborativa e ottimizzazione della progettazione, OptiMIM ha aiutato Spine Wave a ottenere risultati convenienti e ad alte prestazioni, dimostrando come il passaggio dalla lavorazione meccanica al MIM possa aumentare la precisione, ridurre i costi e migliorare la producibilità nell'intero settore dei dispositivi medici.