Asahi Intecc utilises simulation to develop delivery devices that carry markers to the vicinity of cancers more efficiently

Asahi Intecc Co., Ltd. nutzt die nichtlineare Strukturanalysesoftware Marc zur Entwicklung von Trägersystemen, die Marker bei der Vorbereitung endoskopischer Eingriffe effizienter in die Reichweite von Krebsgeschwüren transportieren. Das Unternehmen hat das Software-Lizenzierungssystem OneMSC eingeführt, um seinen Ingenieuren einen einfachen Zugang zu Computer Aided Engineering (CAE)-Produkten von MSC Software, Teil des Geschäftsbereich Manufacturing Intelligence von Hexagon, zu ermöglichen.

Asahi Intecc, mit Sitz in der japanischen Stadt Seto, stellt Produkte für minimalinvasive Behandlungen her, die dazu beitragen, Operationswunden so klein wie möglich zu halten und Schmerzen zu minimieren. Dies trägt zur allgemeinen Lebensqualität der Patienten bei, ermöglicht eine frühzeitige Entlassung aus dem Krankenhaus und senkt so die Behandlungskosten.

Das Unternehmen Asahi Intecc entwickelt und produziert hauptsächlich Produkte, die in medizinischen Geräten zum Einsatz kommen, diese sind für Katheterbehandlungen unverzichtbar, wie z. B. Führungsdrähte. Dabei kommen einzigartige Technologien zum Einsatz, die als Reaktion auf die steigenden Bedürfnisse der Kunden entstanden sind.

Die Produkte von Asahi Intecc wurden auf der Grundlage der mittelfristigen Managementpläne „Strategische Entwicklung des globalen Marktes und Ausweitung der betroffenen Behandlungsbereiche“ und „Schaffung neuer Geschäftsbereiche in globalen Nischenmärkten“ entwickelt. Infolgedessen besteht ein zunehmender Bedarf, bisher unerforschte Funktionen und Strukturen zu schaffen und zu etablieren. Daher ist es für das Unternehmen wichtig, dass das Designkonzept bereits in der Entwurfsphase stimmt und dass agile Entwicklungsprozesse eingesetzt werden, um neue Lösungen schnellstmöglich auf den Markt bringen zu können.

Das Unternehmen investierte 2020 Onein MSC, ein flexibles Lizenzierungssystem, das dem Unternehmen den Zugriff auf jede benötigte Computer Aided Engineering (CAE)-Software aus Hexagons Portfolio ermöglicht. Marc dient dazu, zu verstehen, wie sich das endoskopische Halterarmsystem (Trägerarm) verformt, wenn es den Kräften im Körper ausgesetzt ist. Über MSCOne nutzen sie auch die Visualisierungsmöglichkeiten der Cradle scFLOW-Software, um polyedrische Netzelemente in hoher Qualität zu erzeugen und komplizierte Modelle zu konstruieren.

Der Einsatz der neuesten Computertomographie (CT) ist der günstigere und einfachere Weg, Krebs schon zu einem Zeitpunkt zu diagnostizieren, zu dem er noch kaum erkennbar ist. Aber selbst wenn CT-Aufnahmen Anzeichen von Krebs in einigen Organen, vor allem in der Lunge, aufzeigen, kann es schwierig sein, während der Operation seine genaue Lage zu bestimmen. An dieser Stelle kann Marc Abhilfe schaffen.

Marc ist eine leistungsstarke, universell einsetzbare Lösung für die nichtlineare Finite-Elemente-Analyse, die das Objektverhalten unter statischer, dynamischer und multiphysikalischer Belastung genau simuliert. Seine Vielseitigkeit bei der Modellierung von nichtlinearem Materialverhalten und wechselnden Umgebungsbedingungen macht es zum idealen Tool, um Asahi Intecc bei der Entwicklung eines Trägerarms zur Platzierung von Markern in Reichweite von Krebsgeschwüren zu unterstützen.

Am Marker ist ein biegsamer Draht, die sogenannte Halteflosse befestigt. Der Marker wird vom Trägerarm mit der in einem speziellen Zylinder untergebrachten Halteflosse zum Krebsgeschwür geführt und am Zielort ausgeworfen. Die Flossen werden dann in ihre ursprüngliche Form gebracht und heften sich an das Organ, um dort die Marker anzubringen.

Die Halteflossen werden sehr schnell angebracht, so dass es in der Regel mit bloßem Auge nur schwer zu erkennen ist, wann genau. Selbst aufgezeichnte Bilder können den Zeitpunkt oft nicht genau bestimmen, da es häufig von der Speicherkapazität abhängt. Das macht es schwierig, zu überprüfen, ob ein Entwurf wie vorgesehen funktioniert.

Das Team von Asahi Intecc war in der Lage, dieses Problem zu lösen. Sie konnten visualisieren, wie die Flossen angebracht und verteilt werden sollen – sogar unter Berücksichtigung großer Verformungen – indem sie mit Marc die numerische Analyse nutzten, um die Entwicklung des Trägerarms zu unterstützen. So kann das Verhalten der Halteflosse in verschiedenen Umgebungen überprüft, und die Entwicklungseffizienz erheblich verbessert werden.

Der leitende Forscher bei Asahi Intecc, Hiroyuki Aiba, sagt: „Durch die fortschrittliche Analyse von Marc kann man bereits im Ideenstadium bestätigen, wie die neue Struktur genau funktionieren wird – bevor die klassischen Schritte der Versuchsproduktion und des Experimentierens unternommen werden. Sie fördert frischere Ideen und zeigt Produktionsrisiken auf.“

Das Unternehmen erwägt derzeit auch den Einsatz von MSCOne, um Flüssigkeitsanalysen mit Cradle scFLOW zu verbessern. „Mit dieser Software ist es möglich, die leistungsfähigsten Strukturen in einem frühen Stadium des Entwurfsprozesses zu finden; auch dies ist ein effektiver Weg, um die Effizienz der Produktentwicklung zu verbessern und das Produkt schnell auf den Markt zu bringen.“

Die Entscheidung, in MSCOne zu investieren, traf das Unternehmen nach der Analyse von Stichproben verschiedener Anbieter und dem Feedback zu diesen. Das Unternehmen war von Marc Analysen, der Beratungskompetenz von Hexagon und dem Zugang zu einer Analysesoftware durch MSCOne, die in einer Vielzahl komplexer Bereiche eingesetzt werden kann, angetan.

Nach den positiven Erfahrungen mit MSCOne freut sich das Unternehmen auf die Entwicklung weiterer Produkte aus dem umfangreichen medizinischen Portfolio von Asahi Intecc unter Verwendung der Hexagon CAE-Lösungen.