Từ gia công sang MIM để tăng độ chính xác và tiết kiệm chi phí

Nâng tầm phẫu thuật cột sống bằng sản xuất thông minh hơn

Các thủ thuật cột sống vốn phức tạp, đòi hỏi việc đặt dụng cụ phẫu thuật chính xác và sự khéo léo vượt trội. Ngay cả khi tránh được biến chứng, các phương pháp truyền thống thường vẫn cần thao tác mạnh, khiến thời gian hồi phục của bệnh nhân kéo dài và đau đớn hơn.

Spine Wave, Inc., công ty thiết bị y tế có trụ sở tại Connecticut được thành lập năm 2001, đang giải quyết các thách thức này bằng việc phát triển các giải pháp phẫu thuật sáng tạo được thiết kế chuyên biệt cho điều trị cột sống.

Đổi mới kỹ thuật: Velocity® Expandable Interbody Device

Một trong những đổi mới nổi bật của Spine Wave là Velocity® Expandable Interbody Device, ứng dụng công nghệ cấy ghép có thể mở rộng tiên tiến. Thiết bị có một miếng đệm nhỏ được đưa vào cột sống và mở rộng khi đã vào vị trí, giúp cải thiện độ ổn định và căn chỉnh.

Velocity® được triển khai bằng súng cầm tay nạp hộp chứa implant. Bác sĩ phẫu thuật kích hoạt cò để đưa nội dung vào vị trí phẫu thuật và có thể nạp nhiều hộp chứa trong mỗi thủ thuật — hoàn tất liền mạch nhiều lần mở rộng implant trong một ca phẫu thuật.

Tuy nhiên, theo Kỹ sư Sản xuất Zachary Sniffen và Kỹ sư Chất lượng Cấp cao John Kapp, mọi bước trước khi cấy ghép đều phải chính xác tương đương để bảo đảm thành công cho thủ thuật.

Giải quyết thách thức về vận chuyển và lắp ráp

Mặc dù Spine Wave nổi tiếng với các đổi mới trong công nghệ cột sống, việc đưa các dụng cụ thế hệ mới đến tay bác sĩ phẫu thuật một cách an toàn và hiệu quả là một thách thức hậu cần tốn kém. Các bộ phận cần được bảo vệ đặc biệt trong quá trình vận chuyển để tránh lệch vị trí hoặc hư hỏng trước ca phẫu thuật.

Để khắc phục vấn đề này, các kỹ sư của Spine Wave đã tìm đến OptiMIM để có giải pháp đáng tin cậy và hiệu quả chi phí hơn, bảo đảm giao hàng suôn sẻ ngay khi mở hộp.

Chuẩn bị thiết bị Velocity® cho phẫu thuật bao gồm việc lấy các hộp chứa ra khỏi bao bì vô trùng và gắn chúng vào súng đưa implant. Như Sniffen giải thích: "Bác sĩ phẫu thuật có thể gặp khó khăn khi ghép súng với hộp chứa nếu các bộ phận bên trong bị lệch trong quá trình vận chuyển."

Để giải quyết vấn đề này, Spine Wave đã phát triển chốt khóa vận chuyển, một chi tiết nhỏ gọn dạng kẹp giữ các bộ phận cố định chắc chắn trong quá trình vận chuyển. Khi hộp chứa được nạp vào súng, cơ cấu tự động nhả, cho phép lắp ráp trơn tru, không gián đoạn trong phòng mổ.

Chuyển đổi từ chi tiết gia công sang bộ phận MIM

Ban đầu, các chốt khóa vận chuyển được gia công từ thanh nguyên liệu thô, một quy trình mang lại độ chính xác nhưng chi phí cao. Kapp cho biết: "Chúng tôi phải thay đổi quy trình và biết rằng ép phun kim loại sẽ giúp giảm chi phí." Đó là lúc nhóm liên hệ với OptiMIM.

OptiMIM giải thích: "Hình học phức tạp và các đặc tính tạo hình tinh xảo khiến thiết bị y tế rất phù hợp với quy trình MIM. Spine Wave có thể phải chi nhiều gấp sáu đến bảy lần để gia công chi tiết này so với sản xuất bằng MIM."

OptiMIM đã hợp tác chặt chẽ với các kỹ sư của Spine Wave để tối ưu hóa khả năng sản xuất, đạt dung sai chặt chẽ hơn và cung cấp chất lượng ổn định ở quy mô lớn. Sniffen cho biết: "Chúng tôi thấy cơ hội tốt nhất để có một chi tiết chất lượng từ OptiMIM — cùng với sự sẵn sàng hợp tác của họ để hiện thực hóa ý đồ thiết kế của chúng tôi."

Cuối cùng, việc chuyển sang MIM không chỉ giảm chi phí mà còn mở ra cơ hội nâng cao hiệu quả sản xuất và khả năng mở rộng. Trên thực tế, Spine Wave sau đó đã mở rộng ứng dụng của chốt khóa vận chuyển sang sản phẩm thứ hai. Sniffen nói: "Nó hoàn vốn khá nhanh. Đối với chúng tôi, đây gần như là một lựa chọn hiển nhiên."

Quan hệ hợp tác với OptiMIM: Kinh nghiệm, chuyên môn và phối hợp

Việc chuyển sang MIM đặt ra những thách thức kỹ thuật riêng. Kapp cho biết: "Với các đặc tính nhô ra như các trụ của chốt khóa vận chuyển, quy trình ép phun luôn gặp thách thức về làm nguội, uốn cong và cong vênh."

Để giải quyết vấn đề này, Spine Wave đã hợp tác với các chuyên gia của OptiMIM theo phương pháp Thiết kế hướng đến khả năng sản xuất (DFM), tối ưu hóa chi tiết cho sản xuất MIM và trực tiếp làm việc tại cơ sở của OptiMIM ở Portland, Oregon.

Trong quá trình phát triển, các kỹ sư của Spine Wave đã khám phá (hoặc tái khám phá) di sản một thế kỷ về chuyên môn MIM nội bộ của OptiMIM. Kapp nhớ lại việc từng làm việc với công ty nhiều năm trước dưới tên ban đầu là Kinetics: "Họ đã thực hiện một số công việc có yêu cầu kỹ thuật rất cao. Đây là lựa chọn phù hợp cho dự án này."

Sự hợp tác đã mang lại thành công có thể đo lường:

• Đáp ứng các mốc thời gian mục tiêu
• Giảm chi phí đáng kể
• Chuyển đổi liền mạch từ chi tiết gia công sang MIM

Kapp nói: "Đối với một kỹ sư chất lượng, không có gì cần báo cáo là một sự xác nhận đầy thuyết phục."

Đối tác tin cậy trong sản xuất chính xác

Kapp nói thêm: "Các kỹ sư tại OptiMIM đã có tầm nhìn để nhận thấy một vấn đề tiềm ẩn trên một chi tiết dễ bị ảnh hưởng mà không xuất hiện trong quá trình phát triển. Nhờ chuyên môn của họ, chúng tôi đã có thể xử lý trước vấn đề và tránh mọi sự chậm trễ về tồn kho."

Bằng cách kết hợp kinh nghiệm sâu rộng về MIM, kỹ thuật hợp tác và tối ưu hóa thiết kế, OptiMIM đã giúp Spine Wave đạt được kết quả hiệu suất cao, hiệu quả chi phí — chứng minh rằng chuyển từ gia công sang MIM có thể nâng cao độ chính xác, giảm chi phí và cải thiện khả năng sản xuất trong toàn ngành thiết bị y tế.