A sebészeti robotokban leggyakrabban használt volfrámkábel-konfigurációk a 8×19, 7×37 és 19×19 konfigurációk. A volfrámhuzallal ellátott 8×19-es mechanikus kábel 201 volfrámhuzalt, a 7×37-es 259 huzalt, a 19×19-es pedig 361 spirálisan sodrott huzalt tartalmaz. Bár a rozsdamentes acélt számos alkalmazásban használják, beleértve számos orvosi és sebészeti eszközt, a sebészeti robotikában nincs helyettesítője a volfrámkábeleknek.
De miért egyre kevésbé népszerű a sebészeti robotok hajtásaiban a rozsdamentes acél, a mechanikus kábelek jól ismert anyaga? Végül is a rozsdamentes acélkábelek, különösen a mikroátmérőjű kábelek, mindenütt jelen vannak a katonai, repülőgépipari és ami a legfontosabb, számtalan más sebészeti alkalmazásban.
Nos, az ok, amiért a volfrámkábelek felváltják a rozsdamentes acélt a sebészeti robotok mozgásvezérlésében, valójában nem annyira rejtélyes, mint gondolnánk: a tartóssággal van összefüggésben. De mivel ennek a mechanikus kábelnek a szilárdságát nem csak a lineáris szakítószilárdsága méri, a szilárdságot a teljesítmény mérésére szolgáló eszközként kell tesztelnünk, számos, terepi körülményekre alkalmas forgatókönyvből gyűjtve adatokat.
Vegyük példaként a 8×19-es szerkezetet. A sebészeti robotokban az egyik leggyakrabban használt mechanikus kábelkialakításként a bólintás és elfordulás eléréséhez a 8×19-es jelentősen felülmúlja a rozsdamentes acél megfelelőjét a terhelés növekedésével.
Megjegyzendő, hogy a volfrámkábel ciklusideje és szakítószilárdsága a terhelés növekedésével nőtt, míg az alternatív rozsdamentes acélkábel szilárdsága drámaian csökkent a volfrám szilárdságához képest azonos terhelés mellett.
Egy 10 font terhelésű és körülbelül 0,018 hüvelyk átmérőjű rozsdamentes acélkábel a ciklusok számának mindössze 45,73%-át biztosítja, mint amit a volfrámkábel ugyanolyan 8×19-es kialakítással és huzalátmérővel ér el.
Valójában ez a konkrét tanulmány azonnal kimutatta, hogy még 44,5 N (10 font) terhelés mellett is a volfrámkábel több mint kétszer olyan gyakran működött, mint a rozsdamentes acélkábel. Tekintettel arra, hogy a sebészeti robotokban lévő mikromechanikus kábeleknek – mint minden alkatrésznek – szigorú szabályozási követelményeknek kell megfelelniük, vagy azokat meg kell haladniuk, a kábelnek képesnek kell lennie arra, hogy bármit kibírjon, amit ráesik, igaz? Így az elemzés azt mutatja, hogy az azonos átmérőjű 8×19-es volfrámkábel használata a rozsdamentes acélkábelhez képest egyrészt eredendő szilárdsági előnnyel jár, másrészt biztosítja, hogy a robotot a két lehetőség közül az erősebb és tartósabb kábelanyag hajtja.
Ezenkívül a 8×19-es kialakítás esetében a volfrám drótkötél ciklusszáma legalább 1,94-szerese az azonos átmérőjű és terhelésű rozsdamentes acél drótkötélének. Sőt, tanulmányok kimutatták, hogy a rozsdamentes acél kábelek nem érhetik el a volfrám rugalmasságát, még akkor sem, ha az alkalmazott terhelést fokozatosan 10-ről 30 fontra növelik. Valójában a két kábelanyag közötti különbség egyre nő. Ugyanazon 30 fontos terhelés mellett a ciklusszám 3,13-szorosára nő. A fontosabb megállapítás az volt, hogy a különbségek soha nem csökkentek (30 pontra) a vizsgálat során. A volfrám mindig magasabb ciklusszámmal rendelkezett, átlagosan 39,54%-kal.
Bár ez a tanulmány meghatározott átmérőjű és kábelkialakítású vezetékeket vizsgált szigorúan ellenőrzött környezetben, kimutatta, hogy a volfrám erősebb, és több ciklust biztosít pontos feszültségekkel, szakítóterhelésekkel és szíjtárcsa-konfigurációkkal.
Kritikus fontosságú egy volfrámipari gépészmérnökkel együttműködni a sebészeti robotikai alkalmazáshoz szükséges ciklusszám elérése érdekében.
Akár rozsdamentes acélról, volfrámról vagy bármilyen más mechanikus kábelanyagról van szó, nincs két kábelszerelvény, amely ugyanazt az elsődleges tekercset szolgálná. Például a mikrokábelekhez általában nincs szükség magukra a szálakra, sem a kábelre alkalmazott szerelvények szinte lehetetlenül szűk tűréshatáraira.
Sok esetben van némi rugalmasság a kábel hosszának és méretének, valamint a tartozékok helyének és méretének megválasztásában. Ezek a méretek alkotják a kábelszerelvény tűrését. Ha a mechanikus kábelgyártó olyan kábelszerelvényeket tud megvalósítani, amelyek megfelelnek az alkalmazás tűrésének, akkor ezek a szerelvények csak a tényleges környezetükben használhatók.
A sebészeti robotok esetében, ahol életek forognak kockán, a tervezési tűrések betartása az egyetlen elfogadható eredmény. Tehát elmondható, hogy az ultravékony mechanikus kábelek, amelyek a sebész minden mozdulatát utánozzák, a bolygó legkifinomultabb kábelei közé tartoznak.
A sebészeti robotokba beépített mechanikus kábelszerelvények szintén kicsi, szűk és zsúfolt helyeket foglalnak el. Valójában lenyűgöző, hogy ezek a volfrámkábel-szerelvények zökkenőmentesen illeszkednek a legszűkebb csatornákba, a gyermek ceruzájának hegyénél nem nagyobb csigákra, és mindkét feladatot ellátják, miközben mozgásban maradnak egy előre látható számú cikluson belül.
Fontos megjegyezni azt is, hogy a kábelmérnök előre tud tanácsot adni a kábelanyagokról, amivel időt, erőforrásokat és akár költségeket is megtakaríthat, amelyek kulcsfontosságú változók a robot piacra dobásának megalapozott stratégiájának megtervezésekor.
A gyorsan növekvő sebészeti robotika piacán már nem elfogadható pusztán mechanikus kábelek használata a mozgás segítésére. A sebészeti robotgyártók által kínált csodák piacra dobásának sebessége és pozíciója minden bizonnyal attól függ, hogy milyen könnyen készülnek fel a termékek a tömegfogyasztásra. Ezért fontos megjegyezni, hogy a gépészmérnökök nap mint nap kutatják, fejlesztik és gyártják ezeket a kábelszerelvényeket.
Például gyakran kiderül, hogy a sebészeti robotikai projektek a rozsdamentes acél szilárdságával, képlékenységével és ciklusszámláló képességével indulhatnak, de a robotika fejlesztésének későbbi szakaszában továbbra is volfrámot használnak.
A sebészeti robotok gyártói jellemzően rozsdamentes acélt használtak a robottervezés korai szakaszában, de később a volfrámot választották a kiváló teljesítménye miatt. Bár ez a mozgásvezérlés megközelítésének hirtelen változásának tűnhet, csak álcázza magát. Az anyagváltás a robotgyártó és a kábelek gyártására felbérelt gépészmérnökök közötti kötelező együttműködés eredménye.
A rozsdamentes acélkábelek továbbra is alapvető fontosságúak a sebészeti eszközök piacán, különösen az endoszkópos berendezések területén. Azonban, bár a rozsdamentes acél képes mozgást biztosítani az endoszkópos/laparoszkópos beavatkozások során, szakítószilárdsága nem olyan magas, mint a törékenyebb, de sűrűbb és ezért erősebb megfelelőjének (a volfrámnak), ami szakítószilárdságot eredményez.
Míg a volfrám ideálisan alkalmas a rozsdamentes acél helyettesítésére, mint a sebészeti robotok kábelanyaga, lehetetlen értékelni a kábelgyártók közötti jó együttműködés fontosságát. Egy tapasztalt, ultravékony kábeleket gyártó gépészmérnökkel való együttműködés nemcsak azt biztosítja, hogy a kábeleket világszínvonalú tanácsadók és gyártók gyártsák. A megfelelő kábelgyártó kiválasztása egyben biztos módja annak is, hogy a tudomány és az építési terv fejlesztésének üteme prioritásként szerepeljen, ami segít abban, hogy mozgásvezérlési céljait gyorsabban elérje, mint a versenytársak, akik ugyanezt próbálják elérni.
Iratkozzon fel az Orvosi Tervezés és Kiszervezés című hírlevélre. Iratkozzon fel az Orvosi Tervezés és Kiszervezés című hírlevélre.Iratkozzon fel az Orvosi Tervezés és Kiszervezés című kiadványra.Iratkozzon fel az Orvosi Tervezés és Kiszervezés magazinra. Mentse el könyvjelzővel, ossza meg és lépjen kapcsolatba a mai vezető orvostechnikai eszközök tervezésével foglalkozó magazinnal.
A DeviceTalks egy beszélgetés az orvostechnológiai vezetők számára. Események, podcastok, webináriumok és személyes ötlet- és meglátáscserék. Események, podcastok, webináriumok és személyes ötlet- és meglátáscserék.Ezek események, podcastok, webináriumok, valamint ötletek és meglátások négyszemközti cseréje.Ezek események, podcastok, webináriumok, valamint ötletek és meglátások négyszemközti cseréje.
Orvosi eszközökkel foglalkozó üzleti magazin. A MassDevice a vezető orvostechnikai eszközök iparági hírmagazinja, amely életmentő eszközökkel foglalkozik.
Copyright © 2022 VTVH Media LLC. Minden jog fenntartva. A weboldalon található anyagok a WTWH Media LLC előzetes írásbeli engedélye nélkül nem reprodukálhatók, terjeszthetők, továbbíthatók, gyorsítótárazhatók vagy más módon felhasználhatók. Oldaltérkép | Adatvédelmi irányelvek | RSS