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Passage plus rapide à la production à grande échelle grâce aux analyses de sensibilité

Simulation de produits pour le diagnostic de la grossesse

Pregnolia soutient l'évaluation des risques liés aux naissances prématurées grâce à ses produits de technologie médicale. La simulation structurelle et mécanique identifie les paramètres critiques et ouvre la voie à la production à grande échelle.

Résumé

Tâche

Pregnolia développe des appareils de mesure médicaux pour améliorer le suivi de la grossesse. Lors du passage à la production à grande échelle, le processus de fabrication du capuchon de la sonde doit passer du fraisage au moulage par injection sans que les nouvelles tolérances de fabrication n'affectent la précision des mesures.

Solution

Des simulations de mécanique structurelle transitoire déterminent la précision de la mesure de la pression par rapport aux tolérances géométriques du processus de fabrication. Grâce à cette étude de sensibilité, la précision de la mesure a été confirmée avec succès en tenant compte des nouvelles tolérances de fabrication plus larges.

Avantages clients

Les analyses ont contribué à une réduction significative des prototypes et des tests pour des moules d'injection élaborés, avec des économies évidentes de temps et de coûts. Le temps nécessaire pour passer à une production efficace à grande échelle tout en respectant tous les critères de mesure critiques malgré des tolérances de fabrication modifiées est ainsi considérablement réduit.

Détails du projet

Tâche

Une enquête de l'OMS datant de 2016 montre que plus de 15 millions de bébés naissent prématurément chaque année. La survenue d'une naissance prématurée est complexe et peut avoir de nombreuses causes. Des recherches ont montré qu'un indicateur clé du risque de naissance prématurée est la fermeté du col de l'utérus.

Pregnolia, une spin-off de l'ETH Zurich, développe des appareils de mesure médicale pour améliorer le suivi de la grossesse. Lors du passage à la production à grande échelle, la fabrication du capuchon de la sonde doit passer du fraisage du plastique au moulage par injection sans que les nouvelles tolérances de fabrication n'aient d'incidence sur la précision de la mesure.

Afin d'évaluer l'influence de ces changements de tolérance sur la précision de mesure de la sonde, une étude de sensibilité doit être réalisée. Des données réelles de mesure du col de l'utérus sont disponibles pour valider les résultats de la simulation.


Avantages clients

L'analyse de sensibilité a permis d'identifier les tolérances de fabrication critiques. Des mesures de validation avec des prototypes du capuchon de la sonde ont également confirmé la validité des paramètres sélectionnés et l'exactitude des résultats de la simulation. Ces résultats peuvent maintenant être utilisés pour améliorer de manière ciblée les tolérances de fabrication, ce qui conduit à une précision accrue du dispositif de diagnostic Pregnolia.

Ces analyses ont permis de réduire considérablement le nombre de prototypes et d'essais nécessaires, ce qui représente un gain de temps et d'argent évident. Le temps nécessaire à une transition sûre vers une production à grande échelle efficace et mature a été considérablement réduit.

L'appareil de mesure Pregnolia est un support précieux pour le diagnostic des naissances prématurées. La production à grande échelle permet de répondre plus rapidement à une forte demande. En même temps, ces tests renforcent la confiance dans le principe de mesure et dans l'exactitude des résultats. Des résultats qui contribuent à protéger la vie.


Solution

Une pression de plus en plus négative est générée dans le dispositif de mesure, ce qui aspire les tissus dans le capuchon de la sonde. Lorsqu'une hauteur d'aspiration définie est atteinte, la pression nécessaire est mesurée. Il est considéré comme un indicateur de la rigidité des tissus.

Le modèle de simulation est basé sur un modèle à symétrie axiale de la capsule de la sonde. Les paramètres du matériau hyperélastique ont été calibrés avec les paramètres réels du tissu cervical. Dans une simulation structurelle transitoire, une courbe pression-temps identique est définie comme la charge. Le paramètre d'investigation décisif est la sensibilité de la pression mesurée lors de l'atteinte de la hauteur d'aspiration par rapport aux dimensions géométriques dépendant du tissu.

Les évaluations ont montré que, dans les nouvelles tolérances de fabrication, la valeur critique, qui détermine la précision du principe de mesure, ne varie que de +/- 3,7 %. La fiabilité requise de la mesure est donc atteinte en toute sécurité.


Application Engineer
Dr. sc. ETH Manfred Maurer

Produits du projet