la seringue motorisée

Seringue motoriséeSeringue motorisée

Enrico M. StaderiniWestern Switzerland University of Applied SciencesHaute Ecole d’Ingénieurs et de Gestion du Canton de VaudRoute de Cheseaux, 11400 Yverdon-les-Bains (Vaud)[email protected]

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language: FR

date: April 4th 2012

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Présentation du porteurPrésentation du porteur

La HEIG-VD, forte de ses 12 instituts de Ra&D, est un moteur de l’innovation:CHF 16 millions de contrats de recherche appliquée et développement par an;>250 ingénieur-e-s et économistes impliqué-e-s dans les activités de Ra&D;>10 transferts technologiques effectués par an, dont la plus part avec des PMEs.

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L’Institut d’Automatisation Industrielle compte à ce jour 13 professeurs HES à plein temps, 21 ingénieurs et 3 secrétaires à temps partiel.

En 2009, à côté des tâches d’enseignement au sein de la HEIG-VD, cette équipe a consacré 27'000 heures à des tâches de Ra&D, réalisant un chiffre d’affaire de 2,3 MCHF (soit 1,6 M€, ou 2,0 M$).

Travaillant avec un esprit d’équipe tourné vers l’efficacité, l’Institut d’Automatisation Industrielle a la capacité de réagir très rapidement et d’affecter les meilleures ressources à chaque projet Ra&D, avec comme impératif le respect des délais, des coûts et des performances.

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Domaines de compétence de l'Institut d'Automatisation Industrielle

•Informatique de commandeBus de terrain, EtherCAT, SERCOS-Ethernet, architecture logicielle (C++, .NET, etc)

•Mécatronique, Régulation, AutomatisationConception de dispositifs incorporant des éléments mécaniques et électroniques. Techniques de régulation et de commande, contrôle du mouvement (Motion control), contrôle robuste, développement de cartes électroniques

•Optique et vision industrielleIntégrations opto-mécaniques et opto-électroniques complexes, traitement d'image, intégration et calibration d'un miroir secondaire adaptatif

•Techniques de réalisation industrielleInstrumentation, développement de systèmes de capteurs

•RobotiqueRobotique fixe et robotique mobile

•BiomédicalDéveloppement hard/soft d'applications DSP, traitement de signaux biométriques, monitoring de paramètres physiologiques ou neuro-cardiovasculaires

•Electronique industrielleMise en place de solutions sur mesure d'automates communicants par réseau de terrain intégrés à des commandes de moteurs

•Energies renouvelablesLes projets réalisés font appel à diverses compétences en automatique, régulation ou conception d'électroniques de puissance. Le développement durable et les énergies renouvelables sont des thèmes prioritaires à l'HEIG-VD

•Traitement du signal et de l'imageL'imagerie est un domaine souvent employé dans l'industrie afin de comparer le résultat obtenu au résultat désiré

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Le groupe d'ingénierie biomédical est un groupe transversal multidisciplinaire de chercheurs de la HEIG-VD (Haute Ecole d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud).

Notre objectif principal est de rassembler les compétences technologiques pointues et l'expertise biomédicale, afin d'appliquer ces techniques à des projets de recherche appliquée et développements impliquant ou des applications Medtech ou Biotech.

En tant que membres du Groupe, nous sommes tous des professeurs ou des ingénieurs attachés aux différents instituts de l'Ecole.

En plus de notre domaine de compétence technique: informatique, électronique, mécatronique, nous possédons tous des connaissances médicales trouvant leur origines dans la formation universitaire et/ou l'expérience avec des experts médicaux.

L'activité du groupe couvre une variété de projets, de la recherche appliquée au développement industriel, y compris la gestion de la propriété intellectuelle.

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This is me: Enrico M. StaderiniThis is me: Enrico M. Staderini

Now:Professor of biomedical technologies: Institute for Industrial Automation, Haute Ecole d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud, Yverdon les Bains (2006-)

Then:Physician Consultant and Researcher: Norwegian Centre for Telemedicine (NYTT, Helsetjenesteprogrammet) University Hospital of North-Norway, Tromsø (-2006)

Assistant Professor: Biopathology and Medical Imaging Department, Medical Physics Section, University of Rome “Tor Vergata” (-2005)

Education: 2003 Specializing Course on

Assistive Technology, University of Trieste, School of Engineering

1988 PhD in Cardiovascular Physiopathology University of Rome "La Sapienza", Medical School

1982 Specializing Course in Bioengineering University of Rome "La Sapienza“, School of Engineering

1981 MD degree with honours, University of Rome "La Sapienza" Medical School (The course of study was extended by adding eleven extra-curriculum examinations from the Course of Electrical and Electronic Engineering)

Qualifications European Certification for

Informatics Professionals (core level) EUCIP (2003)

Medical certifications: Swiss Confederation

(MEBEKO): GLN 7601000948465

Kingdom of Norway, Statens autorisasjonskontor for helsepersonell: ID-nummer 008550379

Republic of Italy, Registered Physician Ordine dei Medici di Roma n. 31340

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Présentation du produitPrésentation du produit

En 2009, une petite entreprise nous a conféré un mandat pour le développement d’une seringue motorisée pour usage humain.

La problématique était de proposer sur le marché un système d’injection de médicaments liquides mais hautement visqueux tel que les liquides utilisés par la médecine esthétique.

Dans ce dernier cas, une grande force de poussée sur la tige de la seringue est demandé au docteur pour injecter le médicament, ce qui rend le processus très imprécis, délicat et finalement très dangereux (surtout pour des applications sur le visage !).

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Les spécifications étaient assez lourdes car la force de pousse devait être de 50 N (5 kg) avec une précision d’injection au microlitre.

Utilisation de cartouche seringues standard (pas besoin de stériliser le moteur).

Miniaturisation du système (la concurrence sur le marché propose des sortes de pistolets lourds et inconfortables).

Fonctionnement avec batterie rechargeable à longue durée.

En plus: plusieurs modalités d’injection (continue, pas à pas, course avant/arrière), contrôle de fin de course avant/arrière, contrôle du bouchon, indication du niveau du remplissage, attention à l’interface homme-machine, etc etc.

Un beau défi pour nous…

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On a commencé avec quelque chose (assez terrible) comme ça…

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Puis on a joué avec la mécanique…

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Et beaucoup de mécanique… (et aussi de l’électronique pour le contrôle moteur) et les idées se sont clarifiées…

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Et finalement, on est arrivé au bout.

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Résultats :Pour une seringue standard de 1 mL• Force maximal de poussée : 50 N• Contrôle Start-Stop, continue, avant-arrière, alarmes• Résolution d’injection : 2 μL• Programmation de fonctionnalités et réglages par ordinateur via USB• Recharge par connexion USB (ou alimentateur 5 V)

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Besoins et attentesBesoins et attentes

Juste à la fin du projet, la petite entreprise a fait faillite…

On est resté avec un grand produit plein d’espoirs …

Nous n’avons pas la mission de tourner un prototype dans un produit industriel…

Nous attendons qu’une entreprise puisse utiliser ce prototype pour en développer un produit industriel.

Nous restons là pour aider dans ce processus (réingénierie des pièces, respect des normes applicables, électronique embarquée, interface homme-machine)

Le domaine médical n’est pas les seul qu’on peut envisager:• food processing• parfumerie• vétérinaire• montage (collage) industriel• pharma

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RemerciementsRemerciements

Merci de votre attention