Principaux conseils pour développer une solution textile implantable

Doyen King

Responsable du programme des textiles médicaux, Aran Biomedical

Les textiles constituent une solution convaincante pour les dispositifs médicaux implantables, principalement en raison de la polyvalence qu'ils offrent dans la conception des produits. Les textiles peuvent être développés sous des formes implantables en 2D et 3D, avec des configurations limitées uniquement par l'imagination. Cependant, comprendre l'étendue des possibilités de la fabrication textile et déterminer la conception textile optimale n'est pas aussi simple qu'il n'y paraît.

Voici mon top 10 des conseils pour réussir le développement de produits d'implants textiles :

1. Se concentrer sur la performance et non sur le processus

Cela peut sembler évident, mais de nombreux concepteurs de produits envisagent une conception de dispositif prédicat et s'en servent comme base pour déterminer s'ils ont besoin d'une solution textile tissée, tricotée ou tressée. Cette approche conduit généralement à une solution "me-too", sans explorer le potentiel d'amélioration substantielle des performances. Mon conseil serait de garder l'esprit ouvert en ce qui concerne le processus de fabrication, car il existe de nombreuses méthodes de traitement pour obtenir des dessins similaires. La chose la plus importante à faire, au départ, est de déterminer les spécifications dimensionnelles exactes, puis les performances fonctionnelles requises du dispositif, c'est-à-dire "qu'est-ce que c'est" et "que doit-il faire" ?

2. Assurer l'innovation procédurale

La livraison des produits aura un impact fondamental sur leur conception, aussi, lors de la détermination des critères de base - "qu'est-ce que c'est" et "que doit-il faire" -, il est important de tenir compte de l'impact de la livraison sur la conception des produits. - il est essentiel de comprendre "comment elle y arrivera". Il est également important de se rappeler qu'une livraison efficace des produits peut faciliter l'innovation en matière de procédures.

La livraison par transcathéter crée des limites dimensionnelles sur la taille de l'implant et fait du profil d'expansion du textile une partie intégrante de la conception. De même, lors d'une chirurgie ouverte, la possibilité de placer et de fixer facilement l'implant est un avantage certain. Il existe de nombreuses solutions textiles pour faciliter cela, comme l'amélioration du déroulement du textile pour permettre la mise en place, et des conceptions qui simplifient ou incorporent la technologie d'ancrage. Même la sensation de l'implant textile dans les mains du chirurgien peut jouer un rôle dans la réussite de la procédure. La prise en compte effective de la pose et du positionnement de l'implant peut jouer un rôle essentiel dans la différenciation du produit.

3. Choisir une architecture de pores appropriée

La taille des pores et la structure d'un implant jouent un rôle essentiel dans ses performances in-vivo. D'une part, les pores contrôlent l'écoulement des fluides, comme l'occlusion des vaisseaux, la filtration, la déviation du flux sanguin ou le drainage des séromes pendant le processus de guérison. Dans ce cas, la structure des pores peut aller de l'imperméabilité au sang à une conception macroporeuse. D'autre part, la taille des pores peut être optimisée pour favoriser la fixation des cellules et l'intégration des tissus. Dans ce cas, il est important de considérer l'équilibre approprié de la taille des pores pour favoriser la fixation des cellules sans formation significative de bactéries.

Enfin, la taille des pores, ainsi que leur forme, a un effet direct sur les performances mécaniques d'un implant. Ainsi, des pores carrés, en diamant ou hexagonaux, par exemple, fourniront une élasticité directionnelle ou une mémoire de forme différente.

4. Source de la bonne résine

Ne sous-estimez pas l'importance de choisir le bon matériel. Les matières premières de toute conception ont un impact direct sur les caractéristiques de performance, telles que : la résistance à la traction, l'élasticité, la résorption, la durabilité, la température de traitement de la fonte, etc. Qu'un dispositif soit prévu pour une implantation à long ou à court terme, il doit être biocompatible et, idéalement, avoir un historique clinique établi. Il est important de se rappeler que de nombreux fournisseurs de matériaux traditionnels ne proposent plus de résines indiquées pour une utilisation implantable, de sorte que les fabricants doivent s'approvisionner en résine de "qualité médicale" qui n'est pas contre-indiquée pour une implantation médicale.

5. Choisir la fibre optimale

Le choix de la bonne fibre est essentiel pour toute conception textile. Les questions fondamentales à se poser sont les suivantes : quel est le denier ou le dTEX (c'est-à-dire le poids de la fibre) et s'agit-il d'une fibre multifilament ou monofilament ? Ces deux critères auront une incidence sur la conception et les performances des appareils. À un niveau simple, le multifilament tend à offrir une meilleure résistance à la traction que le monofilament et peut offrir une structure textile plus condensée, mais d'un autre côté, il peut favoriser une plus grande formation bactérienne. Les fibres peuvent également être tordues avant le traitement pour offrir une résistance supplémentaire ; il existe sur le marché un certain nombre de nouvelles fibres offrant des performances supérieures pour les textiles implantables. En fin de compte, le choix de la fibre sera très probablement fait sur la base d'une série de critères de performance.

6. Rang Critères de performance

Afin d'obtenir l'équilibre optimal des caractéristiques de performance d'un implant textile, il peut être nécessaire d'échanger certains critères, tels que la résistance par rapport à la taille de l'implant, l'élasticité par rapport à la durabilité, etc. Comprendre quels critères ont la plus grande priorité vous aidera lors de l'optimisation de la conception.

7. Performances de référence des textiles

Comme mentionné, il existe de nombreuses méthodes de traitement des textiles pour créer votre conception implantable, mais quelle que soit la méthode de traitement choisie, il est essentiel de comparer les performances par rapport aux principaux intrants.

Voici une simple feuille de contrôle des éléments de conception à prendre en compte lors de l'évaluation des performances :

8. Contrôlez votre conception

Il est important de rappeler que les équipements modernes de traitement des textiles sont dotés de commandes PC très efficaces. Cela permet d'intégrer d'excellents détails de conception tout en garantissant la précision et la cohérence. Les conceptions textiles implantables peuvent désormais intégrer plusieurs configurations de conception de manière transparente au sein d'une même structure et la modification de ces éléments clés de conception contribue à l'optimisation des performances.

9. Optimisez votre conception textile

La post-transformation peut permettre une différenciation claire des produits, il est donc important d'évaluer toutes les options. Voici quelques éléments à prendre en considération :

  • Mise en forme - à l'aide d'une découpe laser, d'un couteau chauffant ou de tout autre instrument de coupe, ce processus définit avec précision la configuration dimensionnelle des pièces textiles implantables.
  • Formage à chaud - cela permet de garantir que votre textile implantable conserve sa configuration dimensionnelle. Elle peut également transformer un textile en une structure 3D ou un design anatomique spécifique, ou encore lui conférer des critères de performance clés, tels que le biais d'étirement dans une direction particulière.
  • Revêtement - Il existe de nombreuses façons dont les revêtements peuvent apporter un avantage de performance aux implants textiles (par exemple, un produit d'étanchéité imperméable, des revêtements hydrophiles ou hydrophobes, des couches adhésives, des marqueurs radio-opaques, des indicateurs de placement, etc.)
  • Condensation - Cela renforce le profil de résistance de la construction, offre une sensation de douceur, un coefficient de friction plus faible, ainsi qu'un profil plus bas.
  • Intégration des composants - L'intégration des textiles avec d'autres composants est souvent nécessaire pour étendre les fonctionnalités du produit. Le collage, la suture ou le sertissage sont des moyens typiques pour intégrer les implants textiles à d'autres composants textiles, cadres en nitinol, aiguilles, ancres et autres structures implantables.
  • Configuration de la conception - lorsqu'il s'agit d'une conception textile post-traitement, la conception peut être élaborée en épissant des boucles ou en post-traitant plusieurs configurations textiles en une seule conception, comme le sur-tressage.

10. Conception pour la fabrication

Comme pour tout processus de conception, il est essentiel de prendre en compte la conception pour la fabrication. Du point de vue du textile, cela peut inclure des décisions concernant la suture par rapport au collage, la couture à la main ou à la machine, les étapes de processus automatisés intégrés ou même la conception de machines sur mesure. Entreprendre ce processus permet de s'assurer que le produit atteint le bon équilibre, en termes de critères de conception, de méthodes de traitement et de coût de fabrication, en veillant à obtenir le produit au bon prix.