Design and development of a medical device for diagnosis of COPD

Abstract: Denna rapport redogör för design och utveckling av ett medicintekniskt instrument för diagnos av kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) eller emfysem. Arbetet utgår ifrån en ny diagnosmetod och ett instrument i form av en funktionell prototyp som används för att testa den nya diagnosmetoden. Med utgångspunkt i den funktionella prototypen har arbetet fokuserats kring att förstå vilka problem och utmaningar som finns för att kunna ta den funktionella prototypen till nästa nivå och för att bana väg för en framtida kortserieproduktion. Det första steget i processen var att göra en litteraturstudie för att få en grundläggande förståelse för klinisk fysiologi samt aerosolteknologi och de specifika delinstrument som används i prototypen, följt av insamling av rådata från användare och intressenter och tolkning av denna data i form av kundbehov. Produktspecifikationer skapades utifrån identifierade kundbehov så väl som utifrån litteratursökning och diskussioner med forskargruppen. Vid konceptgenerering har prototyper varit ett mycket värdefullt verktyg. Genom att skapa fullskaliga pappmodeller av de viktigaste enheterna i den funktionella prototypen har konceptgenerering för placering av de olika enheterna gjorts. Prototyper har använts under hela projektet på flera nivåer och har varit en utgångspunkt för kommunikation med forskargruppen och andra personer som varit inblandade i projektet. Val av koncept har gjorts både genom test av prototyper samt strukturerade metoder från Ulrich och Eppingers generiska produktutvecklingsmetodik. Valda koncept har vidareutvecklats med hänsyn till vad som är möjligt att producera i liten skala. För att främja reproducerbarheten har tillämpliga förändringar vad gäller ingående komponenter undersökts. En övergripande produktarkitektur har definierats och en helhetsdesign av instrumentet har tagits fram. Den slutgiltiga utformningen av instrumentet som helhet presenteras med hjälp av 3D-renderingar i kombination med en fysisk prototyp som visar den övergripande designstrukturen. Det resultat som presenteras skapar en grund för detaljerad vidareutveckling för att kunna tillverka ett reproducerbart instrument inom en snar framtid.