所面臨的挑戰

讓醫療器械的設計、驗證和制造流程變得順暢。

實施后的效果

• 開發時間縮短 30%
• 提高上市速度
• 提高質量
• 優化了生產模具的性能

所涉及的產品

實施 SolidWorks 設計、SolidWorks Simulation 分析、SolidWorks Flow Simulation 計算流體力學 (CFD) 分析（包括其電子冷卻模塊）、SolidWorks Plastics 模具填充分析、SolidWorks Enterprise PDM 產品數據管理、SolidWorks Sustainability 環境影響評估以及 SolidWorks Composer 技術交流軟件。

三維設計 SolidWorks 3D CAD

SolidWorks 3D CAD 軟件除了設計、模擬、成本估算、可制造性檢查、CAM、可持續設計和數據管理等多種功能以外，還包含適用于鈑金，焊件，曲面，模具，產品配置，DFM和CAM的專業工具，同時擁有ECAD/MCAD協作，復雜的零部件庫以及高級真實感渲染。還具有結構和運動分析功能，高級曲面平展，逆向工程以及電纜和管道布線功能。

高級醫療培訓與仿真中心 (CAMLS) 致力于激發世界一流的醫學教育、培訓和研究， 從而轉變醫療服務交付方式， 造福患者。CAMLS 坐落在佛羅里達州的坦帕市，該中心擁有一處占地面積達 90,000 平方英尺的先進設施， 能夠提供各種形式的醫療專業教育和培訓， 包括為科學研究和產品開發提供幫助。

CAMLS 將仿真技術、航空學、團隊培訓以及基于證據的最佳實踐集成到含多項可衡量成果的創新計劃中。通過將尖端的仿真技術與研究和創新相結合，以將最新醫療發展付諸實踐，該組織旗下的坦帕灣研究&與創新中心 (TBRIC) 與醫生以及醫療器械制造商展開協作。

為了支持這些協作開發計劃，CAMLS 需要有一個具有全面設計和仿真功能的集成式 3D 開發平臺，該中心的首席工程師 Mario Simoes 介紹到。“我們的使命是與醫生和制造商合作，加快創新式醫療器械和程序的開發速度，”Simoes 說道，“為了實現我們的目標，從結構和熱分析到流體流動和模具填充仿真，我們都需要可靠而又集成的設計和仿真功能，從而理順開發并加快新型診斷設備的推出速度。”

CAMLS 選擇了 SolidWorks 來滿足自己獨特的需求，因為 SolidWorks 系列產品可在一個最易于使用且最緊密集成的平臺內提供 CAMLS 所需的軟件工具。該組織利用了 SolidWorks 設計、SolidWorks Simulation 分析、SolidWorks Flow Simulation 計算流體力學 (CFD) 分析（包括其電子冷卻模塊）、SolidWorks Plastics 模具填充分析、SolidWorks Enterprise PDM 產品數據管理、SolidWorks Sustainability 環境影響評估以及 SolidWorks Composer 技術交流軟件。

“為了縮短上市時間，我們需要讓創新型醫療器械和設備的設計、原型和生產變得順暢，”Simoes 指出，“由于 SolidWorks 提供了一套完全集成的設計、仿真、數據管理和交流工具，因此我們深信 SolidWorks 最能幫助我們不斷地實現該目標。”

將兩個規程合二為一

TBRIC 使用 SolidWorks 與 Cooper Surgical, Inc. 合作開發了一款用于子宮輸卵管聲波照相 (sono-HSG) 的新設備，該照相過程是一項超聲波檢查，旨在研究子宮腔輪廓和輸卵管暢通性，以便確診潛在的生育問題。

“借助 SolidWorks，我們可將開發時間縮短 30%，”Simoes 強調到，“與其他類型的產品相比，醫療器械需要更長的開發時間，因為我們在軟件中以及通過生產原型來支持可用性研究中，都要對每個步驟進行驗證，從而確保符合美國食品藥品管理局 [FDA] 的要求。通過將集成式 SolidWorks 工具以及在同一設施中進行全部測試，可以縮短該流程并提高上市速度。”

ABBI (Air Bubble Based Infuser) 是一款一次性醫療器械，能夠加快女性生育能力初始診斷中的兩道檢查程序：用于檢查輸卵管通暢度的 sono-HSG 以及用于檢查子宮結構的 SIS。二者都是使用現有超聲系統和 SIS 導管在檢查室內執行的規程，這些程序可在提供生育能力篩查的試管受精 (IVF) 中心或婦產科 (OB/GYN) 完成。

曲面制作改善人機工程學性能

TBRIC 在開發 sono-HSG ABBI 器械中廣泛地運用了 SolidWorks 曲面制作工具，從而完善該器械的人機工程學特性。舉例來說，由于醫生手掌的大小差別很大，TBRIC 在設計該器械時需要考慮到手柄上的不同握持位置。

“為了得到符合人機工程學的形狀，我們運用了大量曲面，并制造了原型供醫生使用，然后再利用醫生的反饋意見改進設計，以實現更出色的人機工程學特性，”Simoes 解釋道，“使用 SolidWorks 曲面制作功能，能夠更加高效和有效地修改手柄上的曲面。而使用其他曲面制作包時，修改一項特征就意味著需要更改整個設計。由于 SolidWorks 是一種參數化設計工具，能夠更快速、更輕松地修改設計中的曲面。”

優化生產模具

TBRIC 還利用了 SolidWorks 工具改進產品質量和制造工藝。設計團隊使用了 SolidWorks Plastics 模具填充仿真軟件來優化手柄的注塑模具。該手柄采用一種特殊的 ABS 塑料加工而成，消毒后會發生變形，從而確保器械不會被重復使用。

“我們的注射成型專家使用了 SolidWorks Plastics 軟件來確定澆注口位置，以便盡量避免出現縮痕和結合線，”Mario Simoes 說道，“仿真也使我們認識到，通過將設備放置在模具中略微更長的時間并提供更高的壓強，我們可以將凹陷分布控制在可接受的水平。SolidWorks 工具為我們節省了時間，同時還提高了質量。”

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