Le soluzioni per la dosatura dei fluidi migliorano la tecnologia dell'udito e incidono sulla qualità della vita

Panoramica

Il futuro dei dispositivi acustici è in continua evoluzione. Con oltre il 5% della popolazione mondiale che necessita di assistenza acustica, si tratta di un mercato in crescita, dove l’innovazione tende verso dispositivi indossabili più piccoli e confortevoli per i pazienti.

La perdita dell'udito ha un effetto profondo sulla qualità della vita di una persona. Dalla possibilità di ascoltare le conversazioni tra familiari e amici, all'ascolto della musica dal vivo, fino alla comprensione di tutto ciò che avviene in una riunione di lavoro, il livello di udito influisce su molti aspetti della nostra vita e tecnologie come gli apparecchi acustici e gli impianti cocleari hanno un grande impatto su milioni di pazienti ogni anno. Soprattutto per le persone che li utilizzano quotidianamente, è essenziale che gli apparecchi acustici e gli impianti cocleari funzionino correttamente.

In questo articolo ci addentreremo nelle tecnologie avanzate per l’erogazione dei fluidi che sono parte del processo di produzione di questi dispositivi.

Fluidi utilizzati

Mentre gli apparecchi acustici amplificano i suoni per renderli più forti e chiari, gli impianti cocleari possono bypassare le cellule ciliate danneggiate e stimolare direttamente la coclea.

• I componenti dell'apparecchio acustico comprendono un microfono, un amplificatore e un altoparlante.
• Gli impianti cocleari comprendono un microfono, un processore vocale, una bobina di trasmissione, un ricevitore e un array di elettrodi intra-cocleari.

Ciascuno di questi componenti contiene a sua volta componenti elettronici che lavorano in tandem per migliorare l’udito dei pazienti.

La dosatura dei fluidi è una fase importante del processo di produzione di questi apparecchi acustici, per garantire il corretto funzionamento delle unità, consentendo ai pazienti di sentire e riducendo il numero di problemi che possono verificarsi quando li indossano.

Ciò è particolarmente importante per i meccanismi interni degli impianti cocleari, per i quali è essenziale ridurre il rischio di sottoporsi a più interventi chirurgici e quindi all'esposizione a batteri e danni alla coclea. Per l'assemblaggio di queste parti, i produttori utilizzano materiali come il Fleece, il primer e il silicone.

Requisiti applicativi

Per quanto riguarda la tecnologia dei dispositivi acustici, i controlli di sicurezza comportano test che devono essere eseguiti nello stesso Paese d'origine in cui vengono fabbricati i pezzi. Devono inoltre ottenere l'approvazione FDA prima di essere immessi sul mercato. I produttori di tecnologie per apparecchi acustici devono essere in grado di realizzare prodotti di qualità e avviare processi ripetibili ed uniformi, che garantiscano la massima accuratezza per ogni singolo pezzo.

L’utilizzo di una tecnologia di precisione per l'erogazione dei fluidi nella produzione di questi dispositivi è un grande vantaggio per i produttori, poiché il modo migliore per garantire un pezzo finale funzionante è iniziare con un processo di assemblaggio accurato.

Gli apparecchi acustici e le parti esterne degli impianti cocleari sono progettati per durare circa 7 anni, mentre l'obiettivo dei componenti interni di un impianto cocleare è di durare tutta la vita. Per questo motivo è molto importante che queste parti, soprattutto quelle impiantate, siano resistenti, durature e sicure per i pazienti.

Dosatura manuale dei fluidi

Per alcuni produttori di apparecchi acustici, i processi manuali per la dosatura dei fluidi sono vantaggiosi anche quando si lavora con pezzi piccoli.

Dosatura di silicone per isolare gli array di elettrodi

Una delle applicazioni sugli impianti cocleari è l’isolamento del gruppo di elettrodi con il silicone. Gli impianti cocleari hanno un array di elettrodi che si aggancia al ricevitore interno. Tale array viene infilato con cura nella spirale naturale della coclea.

Il microfono esterno riceve i suoni e li fa passare attraverso il processore vocale, che identifica le diverse frequenze del suono. Questa corrente deve viaggiare lungo gli elettrodi e l'elettricità deve uscire solo attraverso i canali di stimolazione alle estremità dell’array. Le diverse frequenze del suono attivano determinati canali di stimolazione.

Per il corretto funzionamento del dispositivo e per evitare eventuali danni, è importante che l'elettricità passi attraverso il gruppo di elettrodi dal ricevitore e che non fuoriesca.

Soluzioni per la dosatura dei fluidi

A causa della natura viscosa del silicone, consigliamo lo strumento per la dosatura ad alta pressione HPx, che eroga in modo preciso e uniforme i fluidi densi. Il design ergonomico riduce l'affaticamento della mano, un aspetto importante quando i produttori devono assemblare un gran numero di apparecchi.

Quest’apparecchiatura può essere facilmente abbinata ai nostri aghi di dosatura per uso generale calibro 32. L’ago giallo, per uso generale, è il nostro ago con calibro più piccolo, che si attacca saldamente ai nostri Serbatoi Siringa Optimum per evitare perdite e garantire l’assenza di gocciolamenti, in modo da poter erogare esattamente dove è necessario, un aspetto fondamentale in caso di pezzi molto piccoli.

HPx semplifica inoltre la sostituzione degli aghi di dosatura con una semplice chiave incorporata per ridurre i tempi di inattività. Offriamo anche una linea di dosatori di precisione compatibili con HPx, tutti adatti all’applicazione di silicone.

Dosatura semi-automatizzata dei fluidi

Incollaggio di materiale in Fleece di alta qualità su pila zinco-aria

Nei processori di suono degli apparecchi acustici, i produttori devono incollare un materiale in Fleece di alta qualità su una pila zinco-aria che alimenta il dispositivo utilizzando l'ossigeno presente nell'aria. Il materiale in Fleece consente l'ingresso dell'aria e funge da barriera contro l'umidità o il sudore che possono danneggiare la batteria e comprometterne la longevità. La batteria è un elemento importante degli apparecchi acustici, perché una fonte di alimentazione insufficiente o una batteria scarica compromettono l'efficienza del dispositivo.

Soluzioni per la dosatura dei fluidi

Può essere difficile raggiungere alcune parti di una pila zinco-aria con una normale valvola con ago di dosatura, ed è qui che la dosatura senza contatto (a getto) può fare la differenza. I sistemi jetting come PICO Pµlse aiutano i produttori ad applicare il fluido anche in punti difficili da raggiungere.

Non è più necessario verificare i percorsi di dosatura dopo aver sostituito gli aghi, poiché il fluido fuoriesce direttamente dalla valvola stessa grazie alla tecnologia piezoelettrica. Questo accelera notevolmente la produzione, il che è importante quando si devono produrre grandi quantità di apparecchi acustici, a volte due per un singolo paziente.

Rivestimento di stampi con primer/attivatori

Nella produzione di apparecchi acustici, spesso si spruzza un primer o un attivatore su un componente per favorirne l'adesione. Questo aiuta alcuni componenti a legarsi saldamente tra loro. Per quanto riguarda gli impianti cocleari, i primer vengono spruzzati sul microfono, sul processore vocale, sul trasmettitore nelle parti esterne e sul ricevitore nelle parti interne.

Creare qualcosa di duraturo sui dispositivi sanitari che le persone utilizzano quotidianamente è sempre importante per garantirne la durata e quindi il corretto funzionamento, in particolare quando si tratta di incollare i componenti esterni e interni degli impianti cocleari, a causa dei possibili rischi legati all’eventuale rimozione delle parti impiantate, che con il tempo aderiscono alle parti del corpo.

Soluzioni per la dosatura dei fluidi

La 781Mini spray valve applica in modo uniforme primer/attivatori per far aderire i pezzi e proteggere i componenti esterni e interni. Questa valvola di spruzzatura è più piccola del 60% rispetto alla maggior parte delle valvole di spruzzatura convenzionali, il che la rende la soluzione ottimale quando si lavora con parti piccole come i ricevitori degli impianti cocleari, che possono avere una larghezza di pochi millimetri. 781Mini può generare rose di spruzzatura di solo 1 mm m (0,04"), evitando overspray e riducendo gli sprechi di fluido.

Montate la valvola di spruzzatura 781Mini sul nostro sistema automatizzato per la dosatura dei fuidi Serie EV per ottenere una soluzione completa. Il robot della serie EV individua l'angolo e il segno fiduciario assegnati prima dell'inizio del ciclo di erogazione, garantendo precisione ed accuratezza.

Per una facile configurazione e programmazione del sistema automatizzato, Nordson EFD offre il software specializzato DispenseMotion™ a guida visiva e una telecamera a matita. Disponibile in diverse dimensioni, il robot della Serie EV è ideale per fornire ai produttori un'apparecchiatura di cui potersi fidare, un aspetto molto importante quando si creano dispositivi acustici per i pazienti.

Preparazione dei ricevitori impiantabili con materiale Getter

I componenti elettronici all'interno del ricevitore dell'impianto cocleare devono essere innescati con un materiale getter per assorbire l'umidità all'interno prima che la parte venga chiusa ermeticamente. Evitare l'umidità all'interno del ricevitore aiuta a prevenire i danni alle parti elettriche e a prolungare la durata dell'impianto. Una volta applicato il primer, lo stampo può essere sigillato.

Soluzioni per la dosatura dei fluidi

I dosatori per fluidi UtimusPlus offrono l'integrazione Smart Factory per un controllo di processo di livello superiore nell’applicazione di materiale getter sia con i sistemi automatizzati che manuali. Se abbinato al nostro robot della serie EV, questo dosatore è accessibile in remoto e può essere monitorato e controllato da un personal computer, da un PLC o da qualsiasi Controller presente sull’impianto, che utilizzi il protocollo TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

È inoltre dotato di esclusione dell’operatore, che consente ai produttori di mantenere il controllo sulle impostazioni di tempo, pressione e vuoto ed evitare la variabilità nel passaggio di turno da un operatore all’altro, sulle linee automatizzate alimentate da nastri trasportatori. Questo riduce il numero di scarti, un aspetto cruciale quando si lavora con dispositivi impiantabili, dove i ritardi di produzione possono a loro volta ritardare gli interventi chirurgici.

Impatto (Perchè è importante la dosatura dei fluidi)

La perdita dell'udito può avere un effetto enorme sulla vita di una persona in molti modi. Tuttavia, con una tecnologia acustica correttamente funzionante, i pazienti sono in grado di recuperare la loro qualità di vita.

Un’efficiente erogazione dei fluidi contribuisce alla sicurezza e alla qualità di questi dispositivi. Le soluzioni di dosatura proposte, infatti, consentono di proteggere l'elettronica, di ridurre il rischio di rigetto dell'impianto da parte dell'organismo e di assemblare correttamente il dispositivo. Inoltre, vengono incontro alle esigenze di estrema precisione, trattandosi di parti molto piccole.

Conclusione

La crescente domanda di apparecchi acustici e di impianti cocleari è legata sia all’invecchiamento della popolazione che all’estensione delle approvazioni FDA per questo tipo di impianti anche su bambini di soli 9 mesi.

Solo nel 2019, i medici hanno impiantato a livello globale quasi 737.000 impianti cocleari. E per molti pazienti si tratta di una tecnologia doppia se entrambe le orecchie soffrono di perdita dell'udito.

Per stare al passo con la produzione di questi prodotti e realizzarli con precisione, i produttori hanno fatto affidamento sulla tecnologia avanzata per la dosatura dei fluidi come soluzione affidabile da implementare sulle proprie linee di produzione.

FAQ (Frequently Asked Questions)

Quali fluidi vengono utilizzati nella produzione di apparecchi acustici e impianti cocleari?

Gli adesivi, i materiali getter, i primer/attivatori, i sigillanti e i siliconi svolgono un ruolo importante nella produzione di apparecchi acustici e impianti cocleari.

Quali sono i sistemi automatizzati di erogazione dei fluidi utilizzati dai produttori di apparecchi acustici e impianti cocleari?

I sistemi per la dosatura di precisione dei fluidi offrono soluzioni sia per l'erogazione manuale che per quella automatizzata, per coprire un'ampia gamma di applicazioni. Per il settore degli apparecchi acustici, caratterizzato da un numero così elevato di componenti di piccole dimensioni, i produttori hanno la possibilità di trovare qualcosa che vada bene per qualsiasi applicazione, e questi dosatori sono in grado di offrire questa flessibilità.

Quando si producono molti pezzi e i produttori di apparecchi acustici devono stare al passo con la domanda, molti scelgono i sistemi per la dosatura automatizzata in grado di soddisfare i requisiti di produzione. I robot di dosatura possono essere utili per svariate applicazioni, vengono offerti con configurazione su 3 o 4 assi, con o senza sistema di visione, tutti con la possibilità di applicare punti, linee, effettuare applicazioni di potting, riempimento, sotto-riempimento, incapsulamento, sigillatura, rivestimento e jetting.

I sistemi con valvole per la dosatura senza contatto (jetting) e i sistemi con valvole tradizionali offrono un controllo preciso e affidabile dell'erogazione dei fluidi che può essere facilmente integrato nei robot per ottenere una soluzione di sistema completa. I sistemi jetting funzionano bene in applicazioni con substrati irregolari o nel caso di grandi lotti di produzione. Le valvole tradizionali per la dosatura con contatto comprendono valvole ad ago, valvole a spruzzo, valvole asettiche, valvole a diaframma e altro ancora; la scelta dipende dai requisiti specifici dell'applicazione.

Come vengono utilizzate le soluzioni per la dosatura dei fluidi nella produzione di apparecchi acustici?

I sistemi per la dosatura dei fluidi sono un elemento fondamentale in molti aspetti dell'assemblaggio degli apparecchi acustici, tra cui:

• Erogazione di silicone per isolare le matrici di elettrodi
• Incollaggio di materiale Fleece di alta qualità su batterie zinco-aria
• Rivestimento di stampi con primer/attivatori
• Preparazione dei ricevitori impiantabili con un materiale getter.

Con i dispositivi medici, soprattutto quelli impiantati chirurgicamente, è sempre più importante che questi funzionino correttamente per garantire la sicurezza del paziente ed evitare ulteriori interventi chirurgici. La scelta di apparecchiature di produzione affidabili è fondamentale anche per garantire che i prodotti superino le normative FDA.

Che impatto ha la dosatura dei fluidi sulla produzione di apparecchi acustici e impianti cocleari?

L'erogazione di fluido ha un impatto enorme nella produzione di apparecchi acustici e sugli impianti cocleari. I produttori si affidano a soluzioni di precisione per la dosatura dei fluidi che garantiscano il superamento dei requisiti FDA, la capacità di tenere il passo con la domanda e la realizzazione di prodotti di qualità per offrire ai pazienti un'esperienza il più possibile omogenea.

A proposito di Ahmed Khan

Ahmed Khan è Global Product Manager per l'automazione ed i sistemi per la dosatura di precisione dei fluidi di Nordson EFD. Fornisce consigli e soluzioni ai Clienti supportandoli nella fase iniziale di integrazione del sistema. Ahmed ha 13 anni di esperienza nella dosatura dei fluidi. È entrato in Nordson EFD nel 2013 e lavora nel Regno Unito.