Dispositivi medici minimamente invasivi personalizzati
Una navigazione facile e affidabile degli strumenti è la chiave per una chirurgia mininvasiva di successo. Attualmente, i chirurghi devono scegliere da uno spettro predefinito limitato di dispositivi disponibili presso i produttori di dispositivi medici. Personalizzazione di un’innovazione dirompente L’approccio del progetto OPENMIND prevede lo sviluppo di una catena di processi altamente flessibile per la produzione su richiesta di dispositivi medici minimamente invasivi interamente personalizzati. Questo obiettivo arriva con una svolta tecnologica ed economica per le aziende produttrici di dispositivi medici. «Lo sviluppo di questo innovativo sistema di produzione consente una produzione continua ed economicamente efficiente con lotti di dimensioni fino a un singolo prodotto», spiega il coordinatore del progetto Jonathan von Helden, ricercatore presso Fraunhofer IPT. I ricercatori hanno collegato vari moduli software, hardware e di metrologia in un sistema di produzione continuo e adattivo. «Al tempo stesso è stato raggiunto un livello di maturità tecnologica TRL6 per l’intera catena di processo, un risultato straordinario per OPENMIND», osserva von Helden. Nel contesto della personalizzazione, strumenti di monitoraggio online quali un database, un modello di processo e algoritmi predittivi sono di particolare importanza. Non solo garantiscono un’alta qualità del prodotto, ma forniscono e prevedono anche i set di parametri per la produzione di fili guida individualizzati. Sincronizzazione Durante la fase finale di attuazione e messa in servizio, la sincronizzazione dei diversi sistemi di produzione sviluppati nei laboratori di ogni singolo partner si è rivelata la sfida principale. Come spiega Jonas Dorissen, co-responsabile del progetto: «Molti di questi sistemi rappresentano macchinari per scopi speciali. Parametri molto rudimentali quali la velocità del processo o la velocità di trasporto del materiale dovevano essere armonizzati per garantire una produzione continua». La stretta collaborazione di tutti i partecipanti al progetto è stata la soluzione, e il controllo permanente è stato realizzato. Commercializzazione futura Con l’aiuto dei finanziamenti dell’UE, il TRL6, ovvero la produzione di prototipi in un ambiente operativo, è stato raggiunto con successo e anche altri TRL specifici sono stati registrati. «Il processo di pullwinding, incluso il nuovo monitoraggio del processo online sviluppato, ha una maturità tecnica TRL7 e può essere trasferito a TRL9 a tempo debito dopo il progetto con un certo sforzo di industrializzazione», spiega von Helden. Un’applicazione industriale per fili guida individualizzati sembra fattibile con la tecnologia OPENMIND se si superano alcune sfide tecnologiche, quali la strutturazione laser dei microprofili. Il partner del consorzio Nano4Imaging, in qualità di potenziale utente finale del risultato del progetto, lavorerà allo sviluppo dell’interesse del mercato promuovendo la nuova tecnologia. Alcuni partner continueranno a lavorare per migliorare i rispettivi moduli, eventualmente attraverso un futuro progetto di follow-up. Plastica rinforzata con fibre e chirurgia guidata dalla RM Lo sviluppo di nuovi dispositivi compatibili e i progressi nella tecnologia RM saranno la prossima rivoluzione nel campo della chirurgia mininvasiva. Ciò dovrebbe portare allo sviluppo di procedure completamente nuove raggruppate sotto il termine RM interventistica, o iRM. Finora, la tecnologia micro pullwinding sviluppata da Fraunhofer IPT è stata utilizzata per la produzione di aghi multifunzione per puntura, diversi tipi di fili guida e cateteri, nonché di clip per aneurismi. Come sottolinea von Helden: «Le particolari caratteristiche che accomunano tutti questi dispositivi medici minimamente invasivi sono l’uso di plastiche rinforzate con fibre senza componenti metallici macroscopici. Tali dispositivi hanno pertanto una grande applicabilità per gli interventi chirurgici guidati dalla RM».
Parole chiave
OPENMIND, minimamente invasivo, dispositivo medico, RM, chirurgia, plastica rinforzata con fibre, RM interventistica, tecnologia pullwinding