Within the San Raffaele Hospital, a benchmark for excellence in the healthcare sector, Clinical Engineering goes beyond its traditional role of maintenance and technical support, taking significant steps towards research and development. During a six-month internship at this prestigious institution, I had the opportunity to delve into this evolution and actively contribute to initiatives that extend far beyond the conventional procurement and maintenance of medical equipment. Our initial focus was on researching "Evidence-Based" maintenance models, customized for a specific category of devices examined in this thesis, namely CO2 incubators. The goal was to enhance maintenance operation planning and maximize device performance. The core of my internship, however, revolved around a feasibility study named "Make or Buy," aimed at examining the possibility of internally producing a CO2 incubator. Despite its relative simplicity, this device plays a crucial role in the hospital environment. Primarily used in laboratories, it provides a controlled environment for the growth of cell cultures and tissues, finely regulating carbon dioxide concentration, temperature, and humidity. These devices find applications in cultivating cells for scientific research, drug and therapy development, tissue culture for medical applications, and embryo cultures. This study required a thorough analysis of the functions and applications of incubators, a critical assessment of various existing models, and a careful exploration of intrinsic limitations and areas for improvement. The evaluation between the "Make" and "Buy" options was conducted through a thorough and systematic assessment of the two alternatives: internal production of the CO2 incubator or external procurement. We meticulously examined the advantages and disadvantages of both options, considering the associated costs of production, maintenance operations, and potential machine downtime. The result of this analysis was surprising. Initial studies revealed that internal production entails a significantly higher initial investment compared to the cost of acquiring devices, suggesting external procurement as the preferable choice. However, a more in-depth analysis of variables influencing the expenses borne by the hospital showed that San Raffaele would benefit from internal production both economically and in terms of product quality. This decision represents a bold and pioneering step, demonstrating how research and development can converge in a hospital setting, leading to innovation and optimization of clinical and laboratory services. It underscores that innovation is not just an objective but a tangible reality offering new opportunities and substantial improvements.

Nell'ambito dell'Ospedale San Raffaele, un punto di riferimento per l'eccellenza nel settore sanitario, l'Ingegneria Clinica va oltre il tradizionale ruolo di manutenzione e assistenza tecnica, e sta compiendo passi significativi in direzione della ricerca e dello sviluppo. Durante un periodo di tirocinio di sei mesi all'interno di questa prestigiosa istituzione, ho avuto l'opportunità di esplorare in dettaglio questa evoluzione e contribuire attivamente a iniziative che vanno ben oltre il convenzionale acquisto e manutenzione delle apparecchiature mediche. Ci siamo dapprima concentrati sulla ricerca di modelli di manutenzione "Evidence-Based", personalizzati per una categoria di apparecchi presa in esame in questa tesi, ossia gli incubatori a CO2, con l'obiettivo di migliorare la pianificazione delle operazioni di manutenzione e massimizzare le prestazioni dei dispositivi. Il nucleo del mio tirocinio è stato però uno studio di fattibilità, chiamato “Make or Buy”, mirato a esaminare la possibilità di produrre internamente un incubatore a CO2 che, pur essendo relativamente semplice, rappresenta un elemento cruciale in ambito ospedaliero. Quest'apparecchiatura è utilizzata principalmente nei laboratori per fornire un ambiente controllato in cui colture cellulari e tessuti possono crescere, regolando accuratamente la concentrazione di anidride carbonica, la temperatura e l’umidità. Questi dispositivi sono utilizzati principalmente per la coltivazione di cellule per la ricerca scientifica, lo sviluppo di farmaci e terapie, la coltura di tessuti per applicazioni mediche e per le colture di embrioni. Questo studio ha richiesto un'analisi approfondita delle funzioni e delle applicazioni degli incubatori, una valutazione critica dei diversi modelli esistenti e un'attenta esplorazione dei limiti intrinseci e degli aspetti migliorabili. L'analisi tra le opzioni "Make" e "Buy" è stata condotta attraverso un'approfondita e sistematica valutazione delle due alternative: la produzione interna dell'incubatore a CO2 o l'acquisto da fornitori esterni. Abbiamo esaminato attentamente i vantaggi e gli svantaggi di entrambe le alternative, valutando anche i costi associati alla produzione, alle operazioni di manutenzione e ai possibili tempi di fermo macchina. Il risultato di questa analisi è stato sorprendente. Dai primi studi è emerso che la produzione interna comporta un investimento iniziale notevolmente più elevato rispetto al costo di acquisizione dei dispositivi, suggerendo l'opzione di acquisto del prodotto da fornitori esterni come la scelta preferibile. Attraverso un'analisi più approfondita delle variabili che influenzano le spese che l'azienda ospedaliera dovrebbe sostenere, è emerso che l'Ospedale San Raffaele trarrebbe vantaggi dalla produzione interna sia dal punto di vista economico che dalla qualità del prodotto. Questa decisione rappresenta un passo audace e pionieristico che dimostra come la ricerca e lo sviluppo possano convergere in un contesto ospedaliero, portando all'innovazione e all'ottimizzazione dei servizi clinici e laboratoriali e dimostrando che l'innovazione non è solo un obiettivo, ma una realtà tangibile che offre nuove opportunità e migliorie significative.

Incubatori ad Anidride Carbonica in Ospedale: Make or Buy? Studio di fattibilità al San Raffaele

Casalena, Eleonora
2022/2023

Abstract

Within the San Raffaele Hospital, a benchmark for excellence in the healthcare sector, Clinical Engineering goes beyond its traditional role of maintenance and technical support, taking significant steps towards research and development. During a six-month internship at this prestigious institution, I had the opportunity to delve into this evolution and actively contribute to initiatives that extend far beyond the conventional procurement and maintenance of medical equipment. Our initial focus was on researching "Evidence-Based" maintenance models, customized for a specific category of devices examined in this thesis, namely CO2 incubators. The goal was to enhance maintenance operation planning and maximize device performance. The core of my internship, however, revolved around a feasibility study named "Make or Buy," aimed at examining the possibility of internally producing a CO2 incubator. Despite its relative simplicity, this device plays a crucial role in the hospital environment. Primarily used in laboratories, it provides a controlled environment for the growth of cell cultures and tissues, finely regulating carbon dioxide concentration, temperature, and humidity. These devices find applications in cultivating cells for scientific research, drug and therapy development, tissue culture for medical applications, and embryo cultures. This study required a thorough analysis of the functions and applications of incubators, a critical assessment of various existing models, and a careful exploration of intrinsic limitations and areas for improvement. The evaluation between the "Make" and "Buy" options was conducted through a thorough and systematic assessment of the two alternatives: internal production of the CO2 incubator or external procurement. We meticulously examined the advantages and disadvantages of both options, considering the associated costs of production, maintenance operations, and potential machine downtime. The result of this analysis was surprising. Initial studies revealed that internal production entails a significantly higher initial investment compared to the cost of acquiring devices, suggesting external procurement as the preferable choice. However, a more in-depth analysis of variables influencing the expenses borne by the hospital showed that San Raffaele would benefit from internal production both economically and in terms of product quality. This decision represents a bold and pioneering step, demonstrating how research and development can converge in a hospital setting, leading to innovation and optimization of clinical and laboratory services. It underscores that innovation is not just an objective but a tangible reality offering new opportunities and substantial improvements.
RANIERI, PAOLO
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
19-dic-2023
2022/2023
Nell'ambito dell'Ospedale San Raffaele, un punto di riferimento per l'eccellenza nel settore sanitario, l'Ingegneria Clinica va oltre il tradizionale ruolo di manutenzione e assistenza tecnica, e sta compiendo passi significativi in direzione della ricerca e dello sviluppo. Durante un periodo di tirocinio di sei mesi all'interno di questa prestigiosa istituzione, ho avuto l'opportunità di esplorare in dettaglio questa evoluzione e contribuire attivamente a iniziative che vanno ben oltre il convenzionale acquisto e manutenzione delle apparecchiature mediche. Ci siamo dapprima concentrati sulla ricerca di modelli di manutenzione "Evidence-Based", personalizzati per una categoria di apparecchi presa in esame in questa tesi, ossia gli incubatori a CO2, con l'obiettivo di migliorare la pianificazione delle operazioni di manutenzione e massimizzare le prestazioni dei dispositivi. Il nucleo del mio tirocinio è stato però uno studio di fattibilità, chiamato “Make or Buy”, mirato a esaminare la possibilità di produrre internamente un incubatore a CO2 che, pur essendo relativamente semplice, rappresenta un elemento cruciale in ambito ospedaliero. Quest'apparecchiatura è utilizzata principalmente nei laboratori per fornire un ambiente controllato in cui colture cellulari e tessuti possono crescere, regolando accuratamente la concentrazione di anidride carbonica, la temperatura e l’umidità. Questi dispositivi sono utilizzati principalmente per la coltivazione di cellule per la ricerca scientifica, lo sviluppo di farmaci e terapie, la coltura di tessuti per applicazioni mediche e per le colture di embrioni. Questo studio ha richiesto un'analisi approfondita delle funzioni e delle applicazioni degli incubatori, una valutazione critica dei diversi modelli esistenti e un'attenta esplorazione dei limiti intrinseci e degli aspetti migliorabili. L'analisi tra le opzioni "Make" e "Buy" è stata condotta attraverso un'approfondita e sistematica valutazione delle due alternative: la produzione interna dell'incubatore a CO2 o l'acquisto da fornitori esterni. Abbiamo esaminato attentamente i vantaggi e gli svantaggi di entrambe le alternative, valutando anche i costi associati alla produzione, alle operazioni di manutenzione e ai possibili tempi di fermo macchina. Il risultato di questa analisi è stato sorprendente. Dai primi studi è emerso che la produzione interna comporta un investimento iniziale notevolmente più elevato rispetto al costo di acquisizione dei dispositivi, suggerendo l'opzione di acquisto del prodotto da fornitori esterni come la scelta preferibile. Attraverso un'analisi più approfondita delle variabili che influenzano le spese che l'azienda ospedaliera dovrebbe sostenere, è emerso che l'Ospedale San Raffaele trarrebbe vantaggi dalla produzione interna sia dal punto di vista economico che dalla qualità del prodotto. Questa decisione rappresenta un passo audace e pionieristico che dimostra come la ricerca e lo sviluppo possano convergere in un contesto ospedaliero, portando all'innovazione e all'ottimizzazione dei servizi clinici e laboratoriali e dimostrando che l'innovazione non è solo un obiettivo, ma una realtà tangibile che offre nuove opportunità e migliorie significative.
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