Técnica de tomografía computerizada rápida: ¿lista para nuevas aplicaciones farmacéuticas?

La industria farmacéutica está lista para mejorar la calidad del producto fabricado y la eficiencia de la producción utilizando las tecnologías más modernas. La técnica de tomografía de rayos X rápida puede ser una de ellas, ya que combina detección, precisión y reconstrucción completa de elementos.

Introducción

NM3D Ibérica trabaja continuamente para suministrar los equipos y software de inspección más eficientes para las industrias de producción exigentes. La industria automotriz, aeronáutica y naval están familiarizadas con la implementación de técnicas no destructivas. Más recientemente, la industria farmacéutica también ha comenzado a introducir estas técnicas.

¿Cómo han evolucionado las técnicas de inspección?

En el pasado, se implementaron varias soluciones de visión para la inspección en línea de, por ejemplo, jeringas, verificando la presencia de las partes que componen el dispositivo (pistón, aguja) y líquido para jeringas llenas. La aplicación de técnicas que recurren al uso de rayos X permite obtener información interna de los productos, sin destrucción, mientras que el control por visión es generalmente mucho más limitado. Es, por lo tanto, una alternativa relevante en la inspección de este tipo de dispositivos médicos. Para algunos objetos, el enfoque bidimensional de la visión y los métodos comunes de rayos X (2D) pueden no ser suficientes para detectar defectos desde ciertos ángulos. En el mismo ejemplo, para jeringas de vidrio, se puede ocultar un defecto de torsión de la aguja si está en la misma dirección del eje de la fuente de rayos X / detector. Se pueden encontrar grietas en jeringas o ampollas de vidrio, pero no se detectan cuando son tangenciales y paralelas al eje de rayos X. Por lo tanto, en estos casos, es necesaria una evaluación tridimensional del objeto. Una solución para obtener más información sobre el objeto es aplicar técnicas de tomografía computerizada.

¿Qué es la tomografía?

La tomografía computerizada consiste en dirigir rayos X hacia un objeto, desde varias orientaciones y detectar la disminución de su intensidad a lo largo de una serie de trayectorias lineales. Luego se utiliza un algoritmo específico, de reconstrucción, para calcular la distribución de la atenuación de rayos X en el volumen que se analiza, así como la creación de la representación 3D del elemento. En el caso de los equipos de inspección por tomografía computerizada, el elemento a analizar o la fuente de rayos X deben rotarse. Esta rotación es necesaria para adquirir cientos de imágenes que permitirán generar el volumen 3D. El resultado obtenido es una nube detallada del objeto inspeccionado, lo que permite detectar cualquier incidencia con un alto nivel de precisión. Por lo tanto, puede considerarse la implementación de la tomografía computerizada en una línea de producción, pero sigue siendo técnicamente compleja debido a la necesidad de manipular y rotar el elemento en muy poco tiempo, que depende del tipo de análisis a realizar.

Aplicación actual en la industria farmacéutica:

Inspección de jeringas

El control de calidad en una línea de producción se puede llevar a cabo de distintas formas, inspeccionando una jeringa de forma individual, o por lotes, lo que permite inspeccionar varias jeringas simultáneamente, utilizando, por ejemplo, soportes diseñados a medida. Este proceso puede requerir la carga manual o puede ser automatizado, dependiendo de la velocidad de producción e inspección. Cuando el control se realiza por muestreo, la inspección se organiza en lotes (batch). Cada referencia o lote puede asociarse con un programa de medición individual (con parámetros de inspección optimizados). En esta configuración, todas las jeringas en el contenedor / soporte se inspeccionan al mismo tiempo.

Medicamentos y envases

En los últimos años, la tomografía se ha establecido en la industria farmacéutica como una herramienta analítica vital, permitiendo avances significativos en el desarrollo de productos, control de calidad y envasado. Esta técnica es ampliamente utilizada en áreas tales como: desarrollo de productos, incluidas tabletas y cápsulas, pudiendo obtener datos sobre la densidad de compactación (porosidad, tamaño de poro, distribución), identificación de grietas, medición de espesor y uniformidad de recubrimientos e incluso distribución de ingredientes. Es posible llevar a cabo el análisis del embalaje del producto final sin la necesidad de destrucción o manipulación de los productos, así como la verificación de defectos en tubos y botellas.

¿Listo para ir más lejos?

El uso de esta técnica en estos ejemplos abre el campo a otras posibles aplicaciones en la industria farmacéutica, tales como mejorar la calidad de detección y también para obtener informes totalmente digitales. Como la tomografía permite detectar, localizar y cuantificar defectos, en un tiempo de ciclo compatible con la línea de producción, constituye un cambio radical en el proceso de evaluación de la calidad del producto. Esta capacidad de detectar y cuantificar problemas con alta precisión se puede utilizar para inspeccionar objetos o para ayudar a investigar la causa raíz en caso de aparición de problemas.

Digitalización

La tomografía también es definitivamente un proceso totalmente digitalizado desde la adquisición de imágenes hasta la base de datos de resultados, lo que brinda a la línea de producción la posibilidad de tener instalaciones conectadas y un enlace directo entre la información y el control de calidad del producto en tiempo real.

Nuevas aplicaciones farmacéuticas

La industria farmacéutica está adoptando tecnologías emergentes. Modernizar la producción, aprender de otras industrias, es parte de la estrategia de la industria farmacéutica para avanzar aún más en la transformación digital y mejorar la calidad del producto, así como la eficiencia de la producción. Por lo tanto, la tomografía computerizada puede considerarse una opción relevante para las pruebas no destructivas en línea de dispositivos médicos y un hito importante en el proceso de producción y la industria 4.0. En base a esto, se pueden derivar otras aplicaciones con diferentes configuraciones e implementaciones para inspeccionar otros dispositivos médicos en la línea de producción. Por ejemplo, en lugar de cargar un grupo de elementos o producto, se puede programar un brazo robótico para cargar y descargar automáticamente los objetos que se inspeccionarán. La inspección en línea de varios tipos de medicamentos o el ensamblaje/envasado del dispositivo también pueden ser algunas aplicaciones nuevas. Podemos pensar en aplicaciones de inspección distintas de la producción, como la creación de prototipos.