IBA optimise le processus de fabrication de composants spécifiques au patient destinés à certains équipements médicaux

IBA s’est spécialisé dans la fabrication d’équipements de thérapie protonique, une forme de radiothérapie conçue pour un traitement très ciblé des régions atteintes. Dans le souci de rendre ce traitement relativement récent plus accessible aux patients, l’entreprise entend en réduire les coûts pour le patient et le prestataire de soins de santé. Elle entend aussi augmenter le nombre des établissements de soins qui proposent cette technologie. Les équipements de thérapie protonique reposent sur l’utilisation de particules chargées et leur administration par le biais d’un balayage à faisceau très étroit (également connu sous la dénomination de « balayage ponctuel ») qui en accroît sensiblement la précision. Pour garantir une précision optimale, l’utilisation de composants spécifiques tels que des diaphragmes et compensateurs spécialement conçus pour le patient à différents stades de son traitement est souvent impérative. 

Production de composants précis dans un environnement médical

L’emploi de diaphragmes et de compensateurs est indispensable en thérapie par radiation corpusculaire. Outre la disponibilité de la machine et la capacité utile indispensable dans un environnement médical, certaines exigences cliniques s’avèrent plutôt inhabituelles dans le domaine des techniques de traitement. En conséquence, la disponibilité de solutions optimisées et prêtes à l’emploi est relativement faible. Dans le même temps, il faut limiter au maximum les durées de fabrication afin de réduire les délais entre la planification de traitements et la livraison d’équipements. On peut opter pour une capacité de traitement accrue en milieu hospitalier afin de bénéficier d’une marge de manœuvre plus souple pour ce qui concerne la planification et la replanification des traitements. 

S’agissant de la fabrication de ces composants spécifiques au patient, il a fallu identifier et tester les possibilités d’optimisation tant sur le plan de la méthode que sur celui des matériaux. Ces recherches se sont traduites par une amélioration de la vitesse, une augmentation de la capacité utile et une flexibilité organisationnelle accrue. Pour parvenir à ce résultat, IBA et ProCure, un établissement de soins américain client d’IBA acquis à l’utilisation de ces appareils, ont travaillé entre autres avec Sirris et 4D CAM. 

Essais normalisés 

L’augmentation du débit d’enlèvement du matériau de fabrication permet d’obtenir une vitesse de traitement accrue, laquelle a un impact direct sur les paramètres de coupe et indirect sur des paramètres tels que le produit de refroidissement, la géométrie des tranchants et la nature des couches de finition. La théorie a été confrontée à l’expérience pratique acquise par les experts en usinage. Sur la base de ces travaux, un certain nombre d'outils et de paramètres de coupe ont fait l’objet d’une évaluation en fonction de deux stratégies de traitement. Il a fallu d’abord que ces stratégies subissent avec succès une série d’essais normalisés avant d'en autoriser l’intégration au sein d’un système de CFAO conçu pour tester des composants réels tels que les compensateurs.

Pour mener à bien ces travaux, les chercheurs ont opté pour des matériaux transparents tels le plexiglas et Blue Wax. Afin d’évaluer la pertinence de leurs stratégies de traitement, ils se sont livrés à diverses opérations de fraisage plongeant ou perçant (axe des Z) ou encore de fraisage grossier de poches (axes X et Y) associées à un fraisage plongeant (axe des Z). Ces deux techniques reposent sur l’emploi d’un outil conique (pente de 3°). La deuxième technique nécessite d’abord l’utilisation d’un outil classique de forme cylindrique pour procéder à l’enlèvement de la majeure partie du matériau avant de passer à l’outil conique pour la finition.

Les essais effectués ont révélé qu’en ce qui concerne l’usage d’outils coniques, le facteur déterminant pour garantir une qualité élevée résidait dans l’utilisation d’un outil de coupe central, cependant que des paramètres tels que le nombre des dents de coupe et l’angle de coupe n'exerçaient qu’une influence limitée. Si l’enlèvement de matière par fraisage plongeant s’est révélé très prometteur en comparaison avec l’approche classique, il s’avère en définitive moins efficace que l’utilisation d’un outil cylindrique. Les essais effectués avec des outils coniques et cylindriques ont démontré que le matériau Blue Wax présentait une plus grande marge d’optimisation du traitement que le plexiglas dont la dureté est supérieure. 

Améliorations sensibles

L’optimisation des paramètres et outils de coupe a permis d’améliorer considérablement la capacité de production des composants. Cette amélioration présente un certain nombre d’avantages indirects pour le patient et l’organisation hospitalière : délais plus courts, coûts de traitement inférieurs et amélioration sensible du déroulement des opérations due à une flexibilité accrue au sein de l’établissement hospitalier.