Une start-up médicale conçoit un système de monitoring

« L’impression 3D nous permet d’apporter le prototypage en interne. Nous pouvons désormais produire les boîtiers en quelques jours, accélérant le temps de mise sur le marché. »

-Anand Madanagopal, fondateur, Cardiac Design Labs

En Inde, environ 26% des décès sont causés par des maladies cardiaques telles que les crises cardiaques. Le nombre de patients atteints de troubles cardiaques est estimé à 64 millions en 2015 en Inde. Ce pays possède moins de 4 000 cardiologues sur son territoire. De même, les hôpitaux entièrement équipés sont dispersés. Par conséquent, l’accès aux soins intensifs est limité à 70% seulement de la population indienne vivant en milieu rural et dans les petites villes. Les dispositifs de surveillance cardiaque ne sont pas accessibles à la plupart des patients souffrant de maladies cardiovasculaires.

Arnand Madanagopal, fondateur du Cardiac Design Labs (CDL), pense que les soins de santé de base devraient être à la portée de toutes les personnes en Inde et que l’innovation pourrait aider à traiter les maladies cardio-vasculaires. En 2012, Madanagopal a fondé CDL avec une équipe de spécialistes pluridisciplinaires, dans l’espoir de fournir aux patients habitant dans les milieux suburbains et ruraux des dispositifs de surveillance cardiaque à prix abordable. Cet effort a été concrétisé par le MIRCaM (Mobile Intelligent Remote Cardiac Monitor).

Redéfinir le processus de prototypage 3D

MIRCaM a été conçu en tant que système de surveillance et de diagnostic cardiaque ambulatoire. Il est capable de détecter les maladies cardiaques et d’alerter les cardiologues en cas d’urgence. Ce dispositif doit correspondre à la configuration de la clinique où il pourrait être utilisé comme outil de « scanning » permettant de suivre de près le bien-être du patient.

Le système comprend une unité portable et une unité de base. L’unité portable est composée de plusieurs électrodes dont le rôle est de capter les signaux de l’ECG du patient. Il était impératif qu’elle soit petite et légère pour pouvoir être portée confortablement par les patients sur le long terme. L’unité de base recevant la transmission devait être robuste tout en permettant d’effectuer une surveillance en temps réel et un diagnostic. Le boîtier de l’unité portable devait être de haute qualité comme le spécifie la norme ISO.

Au début, CDL a externalisé la production des prototypes du boîtier. Il l’a confiée à un fournisseur extérieur qui a utilisé une autre technologie d’impression 3D pro. La qualité des prototypes laissait à désirer. Ils étaient fragiles et se cassaient facilement après des tests de production. Le matériau n’était pas assez durable pour résister aux tests fonctionnels.

« Nos ingénieurs et designers ont dû compter sur leur expérience pour concevoir et visualiser les dispositifs. En outre, l’externalisation de la production du système gaspillait notre temps et nos ressources à cause des logistiques et des communications nécessaires à chaque itération », a déclaré Madanagopal.

Construire des prototypes précis pour des tests fonctionnels

CDL est alors passé à l’imprimante 3D Fortus 250mc et au thermoplastique ABSplus pour prototyper le boîtier du système. L’impression 3D de Stratasys a aidé Madanagopal à réaliser un design optimisé plus rapidement que prévu. Les modèles imprimés ont été si précis que les ingénieurs ont pu effectuer des tests fonctionnels sur les charnières mobiles et les fermetures à encliquetage.

« La précision est certainement le meilleur atout du système Fortus », affirme Madanagopal. « L’impression 3D professionnelle nous permet d’expérimenter avec différents modèles, de réaliser des tests fonctionnels et de raccourcir considérablement le cycle d’itération. Nous pouvons maintenant produire les boîtiers en quelques jours, accélérant le temps de mise sur le marché. »

L’impression 3D a joué un rôle important dans l’identification des erreurs de conception et la vérification de toutes les fonctionnalités pour les designers et les ingénieurs de CDL. Cela aurait été désastreux si l’équipe avait identifié les erreurs telles que les interférences de signaux uniquement après que le produit soit envoyé en production.

Une grande innovation paie

Une fois que le design a été finalisé, placer tous les composants électroniques et de transmission dans le boîtier a été facile. Les prototypes fonctionnels peuvent également agir comme des produits bêta – ils ont été utilisés sur des sujets volontaires pour aider à améliorer des troubles mineurs des signaux cardiaques.

L’imprimante 3D a également aidé le laboratoire à trouver le financement nécessaire pour commercialiser le système de soins cardiaques. En tant que startup, l’innovation de CDL a reçu une subvention initiale de la part du Ministère de la Recherche Scientifique et Industrielle de l’Inde en 2013.

« Il nous aurait fallu plusieurs mois pour obtenir le design actuel et une version présentable aux parties concernées », a fait remarquer Madanagopal. « L’impression 3D a accéléré le plan de développement du MIRCaM. Nous sommes aujourd’hui si heureux de produire en volume le système et de le voir mis en œuvre dans les hôpitaux locaux. Nous espérons que de nombreux patients bénéficieront de l’accès aux soins médicaux. »