Dans un environnement de conception de plus en plus contraint (normes, exigences), KEONYS propose l’utilisation de la simulation à travers plusieurs solutions pour réduire les temps de développement et de tests produits.

 

Les attentes des patients sont toujours plus élevées, et les industriels doivent innover grâce à des avancées technologiques majeures. Si l’on rajoute à cela que 40% à 75% des R&D et nouveaux développements ne correspondent pas aux projections (Source : Etudes de PDMA, Forst & Sullivan, Tech-Clarity) ; et que les concepteurs de dispositifs médicaux doivent faire face à des exigences de certification de plus en plus fortes et nombreuses, il y a donc un réel besoin pour trouver des outils permettant de réduire les cycles de développement produits tout en maintenant un fort niveau de qualité.

La simulation permet de valider le plus tôt possible des choix de conception dans un processus de développement, mais aussi de réduire les phases de tests et de validations (et leurs coûts donc) en diminuant le nombre de prototypes à réaliser.

 

KEONYS propose ainsi des solutions déjà utilisées dans le secteur médical, pour différents types d’approches de la simulation :

 

1. Le contrôle/commande des dispositifs médicaux

Aujourd’hui les produits intègrent de plus en plus d’électronique et de logiciel. Cette intelligence embarquée complexe nécessite donc d’être développée aussi dès le début du projet alors même que le dispositif piloté n’est pas encore conçu !

Pour cela le logiciel CONTROLBUILD permet de modéliser le contrôle/commande du dispositif, simuler et tester son application selon des processus reconnus par la FDA (Agence américaine des produits alimentaires et médicamenteux) par exemple.

L’outil met à disposition un ensemble de librairies de composants pré-codés, et un éditeur permettant de décrire les différentes fonctions, les composants et l’architecture fonctionnelle du système.

Avec CONTROLBUILD il est également possible de connecter des contrôleurs réels au dispositif simulé, facilitant ainsi une intégration progressive et une validation avant prototypage.

 

 

2. La simulation numérique réaliste

Grâce aux outils de simulation 3D, il est possible aujourd’hui d’étudier les comportements physiques réalistes de l’ensemble des applications du domaine médical :

• Dans le domaine cardiovasculaire, il est notamment possible d’étudier le comportement de stents en contact avec les tissus humains, ou l’action de pacemakers, ou encore le couplage fluide/structure des valves cardiaque.
• Dans le domaine orthopédique, les supports mais aussi les procédures sont analysées par le calcul. La simulation est utilisée par exemple pour l’étude de structure des semelles orthopédiques ou pour simuler la mise en place d’une prothèse.
• Sur les équipements médicaux et les dispositifs de livraison de médicaments tel que les seringues, l’emballage des médicaments…
• Etc…

 

Ainsi, les dispositifs médicaux peuvent être conçus et testés en toute sécurité dans le monde virtuel avant d’être déployés dans le monde réel.

 

Pour cela ABAQUS permet de réaliser des simulations multiphysiques (simulations structurelles, acoustiques, thermiques, fluidique…) en intégrant des comportements matériaux et en prenant en compte notamment les phénomènes non-linéaires.

ABAQUS est notamment reconnu pour ces capacités de gestion robuste des problématiques de contact. Mais vous pourrez également optimiser vos modèles grâce à des outils performant d’optimisation : ISIGHT pour l’optimisation paramétrée et l’exploration de design, et TOSCA pour les optimisations conceptuelles.

A noter aussi que Dassault Systèmes intervient dans le « Living Heart Project ». Dans le cadre de ce projet, les participants du milieu industriel, universitaire, cliniciens et des organismes de réglementation collaborent à la mise en place d’une plateforme technologique unifiée qui peut recueillir et synergiser diverses connaissances cardiovasculaires. La mission est de développer et de valider des modèles fiables et personnalisés du cœur humain. Ces modèles permettent d’établir une base unifiée pour la médecine cardiovasculaire et servent de base technologique pour l’éducation et la formation, la conception, les tests jusqu’au diagnostic clinique et la réglementation des dispositifs médicaux. Le but ultime est le développement de produits et de traitements améliorés qui profiteront aux patients et sauveront des vies.

 

La simulation au service de l’innovation dès la conception.

Grâce à la simulation, que ce soit sur le contrôle/commande des dispositifs ou leur comportement physique, vous pourrez donc créer des représentations fidèles de vos dispositifs (approche orientée modèle) et ainsi démarrer le travail de conception dès la phase préprojet, détecter des erreurs, et valider des choix technologiques très tôt dans le cycle de développement. Ces tests (que ce soit sur les fonctions du système ou sa physique) réalisés sur des prototypes virtuels du coup, vous permettront non seulement de gagner du temps sur les phases de certification, mais aussi et surtout d’éviter de multiplier la réalisation de prototypes cette fois réels et les coûts associés.

De fait la simulation se positionne pour les concepteurs de dispositifs médicaux, comme un vecteur d’amélioration continue et d’innovation.

 

Si vous souhaitez plus de détails sur cette approche et les différents thèmes abordés, contactez-nous !