La précision est une passion
Essouflement, vertiges et sensation d'oppression dans la poitrine : lorsque les valves, ou les feuillets de la valve aortique, ne s'ouvrent plus suffisament pour laisser passer le sang, on parle de sténose aortique. Cette malformation cardiaque ne peut être traitée qu'à l'aide d'une valve aortique artificielle. La société italienne Corcym, basée à Saluggia met à profit son savoir-faire approfondie pour ces implants, qui améliorent la qualité de vie des patients et sauvent des vies. Des tolérances de l'ordre de micron et des matériaux difficiles à usiner sont monnaie courante dans la production de ces petites merveilles. Afin de les usiner de manière productive, l'entreprise s'appuie sur les outiles HORN et les conseils de Febametal.
L'une des malformations cardiaques les plus courantes est la sténose aortique. Il s'agit d'un rétrécissement de la valve aortique. En conséquence, le flux sanguin du ventricule gauche vers l'aorte est perturbé. Si le rétrécissement est important, des symptômes tels que l'essoufflement, une sensation de pression, des vertiges et une perte de conscience peuvent apparaître. La maladie est généralement causée par des processus d'usure tels que la calcification et le durcissement des tissus. La sténose aortique ne survient généralement qu'à un âge avancé. Le rétrécissement ne peut pas être traité par des médicaments. En fonction du tableau clinique, un implant peut être nécessaire pour remplacer la valve. Les circonstances individuelles du patient déterminent si la valve est insérée de manière mini-invasive par l'artère fémorale ou de manière conventionnelle par une ouverture dans le sternum.
Valves fabriquées à partir de tissu bovin
Les implants respectifs diffèrent en termes de structure et de matériau. Pour la chirurgie mini-invasive (procédure TAVI), l'implant doit être mobile et extensible afin que le chirurgien puisse le manœuvrer à travers les vaisseaux sanguins jusqu'au cœur. En raison de leur courte durée de vie de 10 à 15 ans, les valves aortiques biologiques sont implantées chez les personnes âgées ou les patients qui ne peuvent pas subir de chirurgie à cœur ouvert pour des raisons de santé. La fabrication d'un implant biologique est complexe. La valve artificielle en matériau biologique est cousue à la main autour d'un treillis métallique extensible. Chez Corcym, ce matériau est obtenu à partir de tissu bovin. Le tissu, provenant de bovins spécialement élevés, est traité de manière à ne plus contenir d'ADN ni de cellules vivantes, afin que le corps ne le rejette pas.
L'autre option consiste à utiliser une prothèse valvulaire aortique mécanique. Les valves mécaniques se caractérisent par leur durabilité à vie, ce qui signifie qu'une nouvelle opération est peu probable. L'implant est inséré à cœur ouvert. Le patient est relié à une machine cœur-poumon pendant l'opération. La conception est simple. Deux volets mobiles sont montés dans un anneau en plastique qui s'ouvre et se ferme avec le flux sanguin. Un tissu synthétique est tendu autour de l'anneau. Le chirurgien suture ce tissu à l'aorte lors de l'insertion. Même si la structure et le fonctionnement sont simples, la fabrication de la valve aortique mécanique est complexe.
Exigences strictes
"La production des composants mécaniques est très complexe. Nous contrôlons chaque composant fabriqué au microscope avec un grossissement de 20x", explique Davide Ricchiari, ingénieur des procédés. Les composants ne doivent présenter aucune rayure ni bavure. La moindre imperfection, aussi minime soit-elle, pourrait entraîner une fracture de fatigue ou favoriser la prolifération de germes. Les surfaces rugueuses pourraient également entraîner une calcification des composants, ce qui nuirait à leur fonctionnement. "Pour garantir un fonctionnement parfait, tous les composants sont fabriqués avec des tolérances de quelques microns seulement. De plus, ces tolérances sont également nécessaires pour la certification de l'implant. La vie humaine dépend de ces composants lors de leur utilisation ultérieure, c'est pourquoi nous travaillons ici avec le plus grand soin", explique M. Ricchiari.
La bague extérieure de l'implant mécanique est fabriquée à partir d'un plastique spécial. Les tolérances micrométriques pour le tournage interne des plastiques exigent un grand savoir-faire. L'accent est mis sur la circularité et la tolérance de diamètre. Si celles-ci ne sont pas respectées, les deux valves insérées ne se fermeront pas hermétiquement. En conséquence, le sang pourrait refluer dans le cœur en raison de la pression artérielle du patient. Corcym utilise des plaquettes à pointe PCD de la gamme Mini de HORN pour aléser les bagues. "Le matériau est très abrasif. Une arête de coupe en carbure tranchante s'arrondit après seulement quelques composants", explique Andrea Panichi, ingénieur d'application chez Febametal. C'est précisément la raison pour laquelle nous sommes passés à la nuance PCD diamant. Avant de passer à ce nouveau matériau spécial, les anneaux étaient fabriqués à partir d'un plastique moins abrasif. "La production des anneaux prenait beaucoup de temps. Après l'ébauche, nous devions traiter thermiquement les pièces pour soulager les contraintes dans le matériau. Sinon, nous n'aurions pas pu respecter les tolérances de circularité strictes lors de la finition", explique M. Ricchiari. Le passage à la nuance PCD a permis d'obtenir les mêmes performances que le carbure lors de l'usinage de l'ancien matériau. Le traitement thermique avant la finition n'est plus nécessaire avec le nouveau plastique, mais le matériau n'est pas facile à usiner. "Il est très important d'utiliser une plaquette tranchante", explique M. Panichi. Une pression de coupe excessive peut entraîner une déformation de la bague à paroi mince et donc une ovalisation.
Bague de verrouillage en titane
La bague de verrouillage en alliage de titane est un autre composant important de la valve aortique mécanique. Elle tend la couche de tissu cousue à l'aorte vers la bague en plastique. En termes simples, elle fonctionne comme une bague de verrouillage utilisée en génie mécanique. En cas de défaillance, la bague avec ses volets en plastique pourrait se détacher et remonter dans l'aorte avec le flux sanguin. La fabrication de la bague nécessite également un grand soin. "Les anneaux doivent être parfaitement ronds sur les flancs. Des bavures ou des transitions abruptes pourraient endommager le tissu synthétique lorsqu'il est tendu. Les anneaux sont soumis à une inspection à 100 % au microscope", explique Ricchiari.
Une plaquette Mini 108 est également utilisé pour l'alésage. Il est rectifié avec précision et présente un profil spécial qui permet également de l'utiliser pour tronçonner l'anneau. Au cours du processus de production, la machine pré-tourne les anneaux à l'extérieur et à l'intérieur. Plusieurs anneaux sont tournés, qui sont reliés entre eux par une bande étroite. Les anneaux sont ensuite tronçonnés..
Une gamme extensible
Les plaquettes à serrage frontal de type Mini font partie des produits phares de HORN. Ce système d'outils est principalement adapté aux applications de tournage. Ces outils de précision ont particulièrement fait leurs preuves dans le tournage intérieur et le rainurage. Grâce aux porte-outils en carbure à amortissement des vibrations, les plaquettes produisent de bonnes finitions de surface, même avec de longs porte-à-faux, et garantissent des processus hautement fiables. La gamme complète du système Mini propose des plaquettes de différentes tailles pour divers diamètres internes, géométries et substrats, ainsi que des revêtements CBN ou diamantés.
Corcym fait confiance aux solutions d'outils HORN depuis plus de 15 ans. Outre les systèmes Mini, de nombreux modèles Supermini sont également utilisés pour l'alésage. "Nous testons régulièrement différents systèmes d'outils provenant de divers fabricants. Jusqu'à présent, aucun autre n'a offert des performances aussi convaincantes que les produits HORN. De plus, les conseils techniques de Febametal nous sont toujours d'une grande aide", explique M. Ricchiari.
Corcym
Avec plus de 50 ans d'histoire, Corcym est une entreprise indépendante et internationale du secteur médical qui se consacre au traitement des cardiopathies structurelles. La vision de Corcym est de devenir le leader auprès des chirurgiens cardiaques et de leurs patients en fournissant les meilleures solutions pour lutter contre les cardiopathies structurelles, pour lesquelles l'entreprise dispose d'un large portefeuille de produits approuvés et brevetés. Corcym possède deux sites de fabrication et de R&D certifiés par la FDA et l'EMA en Italie et au Canada.