Processus et contrôle aujourd’hui | 3D-MID – détection minimisée de haute technologie chez le patient

24/08/2022 HARTING Limitée

À quoi ressemblerait notre monde en 1D ou en 2D ? Eh bien, la 3D est notre réalité visuelle humaine naturelle et il est impossible d’imaginer la vie sans elle. Ces dernières années, la 3D est également devenue de plus en plus une réalité dans la haute technologie moderne. Comment les concepteurs et les ingénieurs de la technologie des dispositifs médicaux utilisent-ils cette nouvelle liberté de conception qu’est la tridimensionnalité ?

En intégrant des fonctions et le routage tridimensionnel des pistes de circuit, l’espace de conception de l’électronique des aides auditives peut être utilisé de manière optimale.

La société japonaise Yaskawa a inventé le terme « mécatronique » en 1969 en combinant « mécanique » et « électronique ». Depuis lors, les développements constants de la technologie, notamment au niveau des systèmes de disques et de la connectivité sans fil, ont considérablement étendu son utilisation.

Aujourd’hui, les dispositifs médicaux sont un axe majeur de la mécatronique. L’une de ses innovations révolutionnaires sont les dispositifs intégrés mécatroniques (3D-MID). C’est une technologie qui permet une intégration plus dense des composants électroniques dans le plus petit espace possible. En matière de miniaturisation, le partenaire idéal est le principal fournisseur 3D-MID HARTING. L’entreprise est située dans le cœur innovant de l’industrie horlogère suisse à Bienne, qui est également une plaque tournante en pleine croissance pour les technologies des dispositifs médicaux. Cet emplacement a été choisi avec soin, car dans cette région, les gens ont grandi dans un monde de micromécanique – génération après génération.

3D-MID ou 3D-Circuits, a le potentiel de transformer l’industrie médicale telle que nous la connaissons. Alors que les appareils médicaux tels que les appareils auditifs et les instruments dentaires deviennent de plus en plus petits, la fabrication de leurs éléments les plus importants – traditionnellement les cartes de circuits imprimés (PCB avec fils et autres pièces électriques) nécessite beaucoup plus de délicatesse et de précision.

La miniaturisation haut de gamme est facilitée par les circuits 3D : une combinaison fantastique d’intégration mécanique et électronique.

Cet article détaille tout ce que vous devez savoir sur la technologie 3D-MID, ses nombreux avantages et ses applications dans l’industrie des dispositifs médicaux.

Tout sur la technologie 3D-MID
La technologie 3D-Circuits de HARTING permet de combiner des fonctions mécaniques et électroniques en un seul composant pour s’intégrer dans les espaces les plus réduits.

Le circuit électronique peut être intégré à l’appareil lui-même, ce qui le rend plus compact et fonctionnellement dense. En utilisant des circuits imprimés moulés par injection, le nombre d’étapes de processus, les temps d’assemblage et les pièces peuvent tous être considérablement réduits.

La technologie 3D-MID est devenue incroyablement utile dans de nombreuses industries, en particulier dans le monde des dispositifs médicaux, où elle favorise la miniaturisation.

Comment fonctionne la technologie 3D-MID
Les concepteurs d’appareils peuvent aller au-delà des limites de la fabrication traditionnelle avec l’aide de 3D-Circuits. Le ciel est la limite lorsque les fonctions électriques et mécaniques peuvent être unifiées dans un seul composant tridimensionnel.

Ces composants sont construits à l’aide de morceaux de plastique très malléables par moulage par injection. Ce processus permet de créer n’importe quoi avec des mesures précises selon les exigences imposées par l’utilisation du client final.

Le moulage par injection est parfait pour la production en série de produits aux géométries complexes et dans des tailles miniatures, tels que les composants de dispositifs médicaux haut de gamme. Un processus appelé structuration directe par laser (LDS), développé par LPKF Laser & Electronics en 1996, peut ensuite dessiner la disposition de trace électrique nécessaire sur ces composants, qui seront rendus conducteurs lors d’un processus de placage chimique ultérieur. Étant donné que HARTING regroupe toutes ces étapes de processus sous un même toit, les clients bénéficient de la qualité « Made in Switzerland ».

Avec la technologie 3D-MID, il n’y a pratiquement aucune limite pour les concepteurs. Cela ouvre un monde de possibilités et des économies potentiellement énormes pour les fabricants et les consommateurs. En combinant le matériel mécanique et électrique, la conception et la création d’appareils électroniques aux fonctions très complexes deviennent plus faciles et beaucoup plus abordables.

En raison de son adaptabilité, la mécatronique peut être utilisée dans une variété toujours croissante d’applications médicales, allant des systèmes de positionnement de lit aux équipements chirurgicaux robotisés.

La technologie 3D-MID dans le domaine médical
Au cours des dernières années, l’impression 3D a accéléré de nombreuses avancées dans le monde de la médecine, des millions de personnes bénéficiant de composants et d’appareils créés en toute simplicité. Et maintenant, 3D-MID est sur le point de changer à jamais le visage de la médecine.

Cette technologie va encore plus loin dans toutes ces avancées en utilisant la mécatronique pour créer des appareils avec une gamme encore plus large de fonctions électroniques qui s’intègrent dans les plus petits espaces.

La mécatronique permet la réduction ou la miniaturisation extrême des applications médicales, permettant l’examen, la détection et la surveillance depuis l’intérieur du patient. Avec une telle technologie, les dispositifs médicaux peuvent être conçus pour être beaucoup moins invasifs, ce qui conduit à une amélioration significative des soins aux patients. Avec ses nombreuses années d’expérience – HARTING a commencé ses activités dans ce domaine en 2003 – l’équipe connaît les exigences du marché médical. Les nombreux projets de production en série le confirment. Prendre de grandes machines et appareils médicaux et les mettre dans un ensemble plus compact est une grande partie de ce que 3D-Circuits apporte à la table. Il offre des améliorations significatives pour changer la façon dont les dispositifs médicaux sont utilisés aujourd’hui.

L’un des avantages les plus importants de cette technologie est qu’elle rend ces avancées possibles sans sacrifier la qualité. Vous pensez peut-être que réduire un dispositif médical le rendrait moins puissant ou efficace, mais avec 3D-MID, ce n’est pas du tout le cas.

En fait, à mesure que les circuits 3D gagnent en popularité, ils ne feront que s’améliorer, ouvrant de nouvelles options pour des dispositifs médicaux encore plus petits et plus efficaces, des prothèses auditives et des implants aux instruments chirurgicaux et dentaires.

Les avantages et les utilisations de la technologie 3D-MID
La miniaturisation est l’une des tendances les plus critiques dans le domaine de la santé qui affecte la manière dont la technologie mécatronique est utilisée. Le développement d’instruments, d’appareils et d’équipements de plus en plus petits permet des méthodes de traitement moins invasives, permettant des temps de récupération plus rapides et des soins aux patients bien améliorés.

Ces micro-actionneurs et capteurs miniatures propulsent également le développement de petits systèmes mécatroniques pour les applications suivantes :

– Diagnostics portables à utiliser au point de service, y compris échographie et analyses de sang

-Instruments scientifiques pour la cytométrie en flux, l’identification de l’ADN, la détection des agents pathogènes et le séquençage de l’ADN

-Imagerie médicale utilisant de petits modules précis pour le contrôle de la lentille et le réglage laser

-Dispositifs implantables qui peuvent être ajustés dynamiquement sur place

-Robots miniatures mobiles

-Micropompes et auto-injecteurs pour produits d’administration de médicaments

(Source : Jabil)

Il y a également eu une tendance à mettre davantage l’accent sur la commodité et l’esthétique de la technologie médicale ainsi que sur le niveau de confort ressenti par un patient. En effet, de plus en plus de traitements passent des hôpitaux aux établissements de soins ambulatoires, et les clients exigeants d’aujourd’hui s’attendent désormais à une expérience plus positive en tant que patient.

Les efforts de refonte des équipements médicaux visent à les rendre plus faciles et plus pratiques à utiliser et à gérer à long terme pour les patients.

Même l’hydraulique conventionnelle est progressivement supprimée et remplacée par la mécatronique comme méthode de choix pour contrôler le mouvement. Les systèmes mécatroniques sont beaucoup plus simples à utiliser, génèrent moins de bruit, pèsent moins et sont plus compacts.

Certains des avantages à valeur ajoutée que les organisations médicales peuvent tirer de l’utilisation de la mécatronique à la place de méthodes de fabrication plus conventionnelles :
-La miniaturisation des dispositifs médicaux
-Développement de gadgets jetables à bas prix, qui est devenu un besoin pressant
-Portabilité de l’appareil
-Des niveaux élevés d’exactitude et de précision
-Amélioration des performances dans tous les aspects
-Liberté de conception
-Perte de poids
-Simplification des produits

Conclusion
Les développements les plus importants de la mécatronique conduisent à de nouvelles technologies qui façonneront les soins de santé du futur afin que les appareils soient plus sûrs, plus portables et, surtout, indolores. La technologie 3D-Circuits de HARTING change la façon dont les dispositifs médicaux sont fabriqués, en particulier les équipements complexes avec électronique intégrée qui doivent s’intégrer dans des espaces de plus en plus minuscules.

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