Inmenso avance en innovación con piezas minúsculas en una firma de tecnología médica gracias a la impresión 3D

La fabricación aditiva, combinada con la exclusiva resina MicroFine™, ayuda a UVision360 a obtener prototipos rápidos de piezas ultrafinas, reducir los costes de los moldes y agilizar la comercialización de un dispositivo para histeroscopia diagnóstica

Allison London Brown, directora ejecutiva de UVision360, Inc., considera que su empresa emergente de dispositivos médicos contribuye a la aparición de nuevas tecnologías de atención sanitaria e innovaciones médicas que permiten realizar algunos procedimientos quirúrgicos en consulta, fuera del entorno hospitalario.

London Brown afirma que la misión de su empresa es crear una vía mejor que facilite los procedimientos diagnósticos y terapéuticos de histeroscopia y cistoscopia para las mujeres y sus médicos, con el sistema de histeroscopia Luminelle. En ese proceso, cuando UVision360 tuvo que prototipar con rapidez piezas con tamaños minúsculos, recurrió a Protolabs y a la fabricación aditiva por estereolitografía (SLA). Este método, combinado con el material exclusivo MicroFine™ Green, permite obtener piezas impresas en 3D con detalles extremadamente pequeños de tan solo 0,0635 mm.

La histeroscopia consiste en introducir por la vagina un aparato, el histeroscopio, para identificar o tratar los problemas del útero. Además, incorporando otros instrumentos, puede utilizarse para llevar a cabo procedimientos como descubrir la causa del sangrado uterino anormal, extirpar adherencias, buscar las posibles causas de los abortos recurrentes, localizar y extraer dispositivos intrauterinos o aplicar técnicas de esterilización. LUMINELLE también está indicado para realizar cistoscopias diagnósticas y operativas. Esta técnica consiste en examinar la vejiga urinaria y la uretra. Se utiliza, por ejemplo, para tratar con Botox el síndrome de la vejiga hiperactiva.

Los avances en tecnología médica de la última década permiten a los médicos realizar cada vez más procedimientos en consulta. Si bien algunos procedimientos diagnósticos y operativos, tanto para la mujer como para el hombre, se han trasladado ya a las consultas, la histeroscopia está tardando más en responder a esta tendencia. Según los cálculos y los estudios de la encuesta National Ambulatory Medical Care Survey del organismo Centres for Disease Control and Prevention del departamento estadounidense de salud, aproximadamente el 70 % de los procedimientos de histeroscopia siguen realizándose en hospitales o en centros de cirugía ambulatoria. En entornos de este tipo, el procedimiento suele consistir en el uso de instrumentos endoscópicos estándar que es preciso adaptar para la histeroscopia. Además, se suele aplicar anestesia para gestionar el dolor. El sistema completo puede costar entre 45 000 y 75 000 USD. Debido a ese coste, a los problemas de ergonomía y espacio del uso del instrumental en consulta, y a las dificultades de instalación que conllevan estos aparatos tan grandes, muchos ginecólogos no practican histeroscopias en sus consultas.

“Gran cantidad de estos procedimientos se llevan a cabo en hospitales con tecnologías anticuadas que son voluminosas, aparatosas e incómodas”, señala Erich Dreyer, director ejecutivo de tecnología de UVision360.

La solución de UVision360 es el sistema de histeroscopia patentado LUMINELLE DTx. Incluye un histeroscopio flexible de 2,0 mm diseñado con la microtecnología de semiconductor complementario de óxido de metal (CMOS, por sus siglas en inglés) más reciente. Se trata del mismo tipo de sensores de imagen que permiten tomar fotografías de alta resolución con un teléfono móvil. A este histeroscopio reutilizable, se le pueden acoplar diversos accesorios (como las fundas giratorias desechables LUMINELLE DTx y Dx 360°) para permitir al médico llevar a cabo diversos procedimientos y obtener una visión de 360 grados del espacio anatómico. El sistema LUMINELLE está disponible por menos de 10 000 USD. Tiene el potencial de reducir los costes para el paciente y ofrecerle mayor comodidad por su pequeño tamaño y visión giratoria.

Diseño rápido y eficiente previo al micromoldeo

El sistema de histeroscopia LUMINELLE incluye piezas extremadamente pequeñas, impresas en 3D, de MicroFine Green fabricadas por Protolabs, como se ve en este ejemplo de pieza adaptadora del colector desde dos vistas. Esta pieza tiene unas dimensiones bastante reducidas de 0,30 pulgadas de altura del cilindro, 0,44 pulgadas de altura total y 0,27 pulgadas de base.

Como relata Dreyer, cuando en UVision360 comenzaron a trabajar en el diseño de LUMINELLE en noviembre de 2016, el principal reto de desarrollo era demostrar con rapidez la viabilidad del diseño sin gastar mucho dinero. Era especialmente complicada la microescala de algunos de los elementos de los accesorios de plástico que se utilizan con el histeroscopio de 2 mm.

“Al ser una empresa emergente, es mucho más difícil tomar decisiones sobre en qué gastar el dinero, porque nuestros fondos no son ilimitados”, añade Dreyer. “Así que lo que tenemos que hacer es hallar soluciones asequibles y, a la vez, rápidas, que no afecten a la calidad ni al rendimiento”.

Como él mismo indica, un enfoque tradicional habría sido crear moldes de acero inoxidable endurecido para moldear por inyección las piezas más complejas de LUMINELLE. Sin embargo, en fabricar un molde endurecido se puede tardar entre ocho y doce semanas. Si hay que realizar algún cambio, el plazo se puede alargar entre dos y ocho semanas más.

Lo pequeño es más fácil con MicroFine

Dreyer, que ya había recurrido a Protolabs en numerosos proyectos anteriores, optó por nuestro proceso de impresión 3D SLA con microrresolución. Se trata de un proceso que utiliza la resina termoestable MicroFine Green de Protolabs para fabricar piezas a base de capas de 0,0254 mm.

 

“Para crear dispositivos de viabilidad o prototipos y probar su diseño de forma sumamente asequible y rápida, no conozco ninguna solución mejor que Protolabs y, en concreto, el material MicroFine Green”, sostiene Dreyer. Según sus propias palabras, MicroFine era la única opción que le permitía obtener las tolerancias que necesitaba. “Es una aplicación ideal para probar diseños que posteriormente se van a micromoldear”.

 

Dreyer utilizó la herramienta automatizada de presupuestos de Protolabs para modificar y confirmar en un momento su pedido de piezas, que recibió al día siguiente.

 

“Protolabs y su material MicroFine me permitieron avanzar a una fase de prototipado cuya calidad yo sabía que sería la misma de las piezas de producción reales obtenidas a partir de moldes endurecidos”, prosigue Dreyer. “No me habría hecho ninguna gracia adquirir un molde de 50 000 EUR [de otro fabricante] y encontrarme con que no funcionaba según lo previsto”.

“[MicroFine] es una aplicación ideal para probar diseños que posteriormente se van a micromoldear”.

Varias vistas del visor de diagnóstico para histeroscopia LUMINELLE de la empresa de tecnología médica UVision360. Con la ayuda de Protolabs en la fabricación aditiva, UVision 360 pudo acelerar las múltiples iteraciones de diseño, lanzar el sistema LUMINELLE al mercado en menos de dos años y conseguir un ahorro de costes espectacular.

Como Dreyer confirma, Protolabs le permitió reducir drásticamente los costes. El hecho de haber finalizado los diseños de entre 20 y 30 piezas a través de Protolabs con la resina MicroFine antes de realizar el pedido de los moldes de acero endurecido le supuso un ahorro de 250 000 EUR en revisiones y modificaciones de esos moldes.

Comercialización en solo 21 meses

Dreyer explica que los primeros productos de la línea LUMINELLE se lanzaron al mercado en agosto de 2018, menos de dos años después de iniciar el proceso de diseño. Siguiendo su estrategia comercial formalizada en abril de 2019, UVision360 llevó sus productos a los mercados que habían expresado su interés en la realización de histeroscopias y cistoscopias en consulta. Todos los clientes repitieron pedidos y el impulso comercial se completó en 2020. En junio de ese año, UVision360 anunció el lanzamiento de la nueva funda LUMINELLE DTx.

 

Según Dreyer, el desarrollo de productos suele exigir sacrificios de coste, tiempo o rendimiento. Pero, como él mismo dice, en este caso, “MicroFine me ha permitido diseñar con libertad sin ninguna de estas tres limitaciones”.