S'il y a un domaine d'application où la simulation numérique apparait particulièrement avantageuse, c'est bien celui du développement d'implants orthopédiques. C'est le crédo de Philomec qui accompagne les fabricants du secteur sur le chemin de l'innovation.

Dans le monde en constante évolution du développement des dispositifs orthopédiques, l'innovation associée à l'efficacité stratégique est essentielle. Les méthodes traditionnelles de conception et de certification impliquent souvent une batterie de tests expérimentaux, consommant un temps précieux et de multiples ressources. C'est pourquoi, il est devenu indispensable d'entrer dans l'ère de la Modélisation et Simulation par Ordinateur (Computer Modeling & Simulation - CM&S) et de l'Analyse par Éléments Finis (FEA) pour la santé.

Représentant une puissante boîte à outils computationnelle pour les ingénieurs, la modélisation et la simulation par ordinateur permettent de prédire avec précision la résistance, la flexibilité et la durabilité des dispositifs, le tout sans avoir besoin de prototypes physiques coûteux. Un atout majeur auquel s'ajoute celui de la synergie avec l’Intelligence Artificielle (IA). La simulation prédictive a en effet la capacité de générer de vastes quantités de données pour entraîner des modèles d'IA sans recourir aux données des patients ni aux tests sur les animaux. Cette approche non seulement améliore l'efficacité, mais respecte également les normes éthiques.

L'adoption de l'innovation pilotée par la simulation a une valeur scientifique et industrielle importante à plusieurs titres.

Elimination des mauvaises idées pour se concentrer sur les innovations : la simulation offre un terrain d'essai virtuel, permettant aux ingénieurs d'identifier les faiblesses et les points de défaillance dès le départ, orientant ainsi l'attention vers les innovations prometteuses.

Efficacité de coût et réduction de l'impact environnemental : finis les prototypes physiques coûteux. Avec la simulation, les améliorations de conception itératives se déroulent dans le monde numérique, réduisant les coûts et minimisant l'empreinte environnementale.

Test d'arrachement axial de vis selon la norme "ASTM F543 - Standard Specification and Test Methods for Metallic Medical Bone Screws - Axial screw pullout" (crédit photo : Philomec).

Conformité réglementaire : la FDA reconnaît le potentiel de la simulation dans l'industrie des dispositifs médicaux, encourageant son utilisation pour compléter les tests traditionnels. Des normes telles que V&V 40 garantissent la crédibilité et la fiabilité, ouvrant la voie à l'approbation réglementaire.

Études cliniques sur jumeaux numériques : la simulation facilite la collaboration en permettant des tests et une validation virtuelle sur des jumeaux numériques, offrant des aperçus sans précédent sur les performances des dispositifs, sur un nombre illimité de patients de tous phénotypes.

Adopter la puissance de l'innovation pilotée par la simulation, c'est ouvrir la voie à un avenir encore plus prometteur pour le développement des dispositifs orthopédiques. C'est en tout cas la conviction de Philomec, bureau d'étude spécialisé dans la biomécanique et l'analyse par éléments finis. L'entreprise développe des modèles de jumeaux numériques pour la certification de dispositifs, la recherche scientifique et la planification chirurgicale. Son équipe accompagne les fabricants à toutes les étapes du processus de R&D, de l'idéation aux tests mécaniques et biomécaniques pour les certifications, en passant par les études cliniques virtuelles.

Philomec sera présent au salon Medi'Nov Connection à Lyon du 3 au 4 avril 2024 sur le stand 140.

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