Najpopularniejsze konfiguracje kabli wolframowych w robotach chirurgicznych obejmują konfiguracje 8 × 19, 7 × 37 i 19 × 19.Kabel mechaniczny z drutem wolframowym 8×19 zawiera 201 drutów wolframowych, 7×37 zawiera 259 drutów, a na koniec 19×19 zawiera 361 spiralnie splecionych drutów.Chociaż stal nierdzewna jest używana w wielu zastosowaniach, w tym w wielu urządzeniach medycznych i chirurgicznych, nic nie zastąpi kabli wolframowych w robotyce chirurgicznej.
Ale dlaczego stal nierdzewna, dobrze znany materiał na kable mechaniczne, jest coraz mniej popularna w napędach robotów chirurgicznych?W końcu kable ze stali nierdzewnej, zwłaszcza kable o mikrośrednicach, są wszechobecne w wojsku, lotnictwie i, co najważniejsze, niezliczonych innych zastosowaniach chirurgicznych.
Cóż, powód, dla którego kable wolframowe zastępują stal nierdzewną w sterowaniu ruchem robotów chirurgicznych, nie jest tak tajemniczy, jak mogłoby się wydawać: ma to związek z trwałością.Ale ponieważ wytrzymałość tego kabla mechanicznego jest mierzona nie tylko na podstawie jego liniowej wytrzymałości na rozciąganie, musimy przetestować wytrzymałość jako miarę wydajności, zbierając dane z wielu scenariuszy odpowiednich dla warunków terenowych.
Weźmy jako przykład strukturę 8×19.Jako jedna z najczęściej używanych konstrukcji kabli mechanicznych do uzyskiwania pochylenia i odchylenia w robotach chirurgicznych, 8×19 znacznie przewyższa odpowiednik ze stali nierdzewnej w miarę wzrostu obciążenia.
Należy zauważyć, że czas cyklu i wytrzymałość na rozciąganie kabla wolframowego wzrastały wraz ze wzrostem obciążenia, podczas gdy wytrzymałość alternatywnego kabla ze stali nierdzewnej drastycznie spadała w porównaniu z wytrzymałością wolframu przy tym samym obciążeniu.
Kabel ze stali nierdzewnej o obciążeniu 10 funtów i średnicy około 0,018 cala zapewnia tylko 45,73% cykli osiąganych przez wolfram o tej samej konstrukcji 8 × 19 i średnicy drutu.
W rzeczywistości to konkretne badanie natychmiast wykazało, że nawet przy 10 funtach (44,5 N) kabel wolframowy działał ponad dwa razy częściej niż kabel ze stali nierdzewnej.Biorąc pod uwagę, że podobnie jak wszystkie komponenty, kable mikromechaniczne wewnątrz robota chirurgicznego muszą spełniać lub przekraczać surowe wymagania prawne, kabel powinien być w stanie wytrzymać wszystko, co na niego rzucono, prawda?W związku z tym analiza pokazuje, że użycie kabla wolframowego o tej samej średnicy 8×19 w porównaniu z kablem ze stali nierdzewnej ma zarówno naturalną przewagę w zakresie wytrzymałości, jak i gwarantuje, że robot jest zasilany mocniejszym i trwalszym materiałem kabla z obu opcji.
Ponadto w przypadku konstrukcji 8×19 liczba cykli liny z drutu wolframowego jest co najmniej 1,94 razy większa niż w przypadku liny ze stali nierdzewnej o tej samej średnicy i obciążeniu.Co więcej, badania wykazały, że kable ze stali nierdzewnej nie mogą dorównać elastyczności wolframu, nawet jeśli przykładane obciążenie jest stopniowo zwiększane z 10 do 30 funtów.W rzeczywistości różnica między dwoma materiałami kabla rośnie.Przy tym samym obciążeniu 30 funtów liczba cykli wzrasta do 3,13 razy.Ważniejszym odkryciem było to, że marginesy nigdy nie spadły (do 30 punktów) w trakcie badania.Wolfram zawsze miał większą liczbę cykli, średnio 39,54%.
Chociaż w tym badaniu zbadano przewody o określonych średnicach i konstrukcjach kabli w wysoce kontrolowanym środowisku, wykazano, że wolfram jest mocniejszy i zapewnia więcej cykli z precyzyjnymi naprężeniami, obciążeniami rozciągającymi i konfiguracjami kół pasowych.
Współpraca z inżynierem mechanikiem wolframowym w celu osiągnięcia liczby cykli wymaganych do zastosowania robota chirurgicznego ma kluczowe znaczenie.
Niezależnie od tego, czy kabel jest wykonany ze stali nierdzewnej, wolframu czy innego mechanicznego materiału, żadne dwa zespoły kabli nie obsługują tego samego uzwojenia pierwotnego.Na przykład zwykle mikrokable nie wymagają samych żył ani prawie niemożliwych wąskich tolerancji złączek zastosowanych w kablu.
W wielu przypadkach istnieje pewna dowolność w doborze długości i rozmiaru samego kabla, a także lokalizacji i wielkości akcesoriów.Te wymiary stanowią tolerancję zespołu kablowego.Jeśli producent kabli mechanicznych może wdrożyć zespoły kabli spełniające tolerancje aplikacji, zespoły te mogą być używane tylko w ich rzeczywistym środowisku.
W przypadku robotów chirurgicznych, gdzie stawką jest życie, osiągnięcie tolerancji projektowych jest jedynym akceptowalnym wynikiem.Można więc śmiało powiedzieć, że ultracienkie kable mechaniczne, które naśladują każdy ruch chirurga, czynią te kable jednymi z najbardziej wyrafinowanych na świecie.
Mechaniczne zespoły kabli, które wchodzą do wnętrza tych robotów chirurgicznych, również zajmują małe, ciasne i ciasne przestrzenie.To naprawdę zdumiewające, że te kable z wolframu bezproblemowo mieszczą się w najwęższych kanałach, na krążkach nie większych niż czubek dziecięcego ołówka i wykonują oba zadania, utrzymując ruch w przewidywalnej liczbie cykli.
Należy również zauważyć, że inżynier zajmujący się kablami może z wyprzedzeniem doradzić w sprawie materiałów, z których wykonane są kable, potencjalnie oszczędzając czas, zasoby, a nawet koszty, które są kluczowymi zmiennymi przy planowaniu rozsądnej strategii wejścia na rynek robota.
Przy szybko rozwijającym się rynku robotyki chirurgicznej zwykłe dostarczanie mechanicznych kabli wspomagających ruch nie jest już akceptowane.Szybkość i pozycja, z jaką producenci robotów chirurgicznych wprowadzają swoje cuda na rynek, z pewnością będą zależały od tego, jak łatwo produkty będą gotowe do masowej konsumpcji.Dlatego ważne jest, aby pamiętać, że inżynierowie mechanicy codziennie badają, ulepszają i tworzą te zespoły kabli.
Na przykład często okazuje się, że projekty robotyki chirurgicznej mogą zaczynać się od wytrzymałości, plastyczności i zdolności liczenia cykli stali nierdzewnej, ale nadal wykorzystują wolfram na późniejszym etapie rozwoju robotyki.
Producenci robotów chirurgicznych zwykle używali stali nierdzewnej na wczesnym etapie projektowania robotów, ale później wybrali wolfram ze względu na jego doskonałą wydajność.Chociaż może się to wydawać nagłą zmianą podejścia do sterowania ruchem, jest to po prostu maskarada.Zmiana materiału jest wynikiem obowiązkowej współpracy między producentem robota a inżynierami mechanikami zatrudnionymi do produkcji kabli.
Kable ze stali nierdzewnej nadal zdobywają pozycję podstawowego elementu na rynku instrumentów chirurgicznych, zwłaszcza w dziedzinie sprzętu endoskopowego.Jednakże, chociaż stal nierdzewna jest zdolna do podtrzymywania ruchu podczas zabiegów endoskopowych/laparoskopowych, nie ma takiej samej wytrzymałości na rozciąganie jak jej bardziej kruchy, ale gęstszy, a przez to mocniejszy odpowiednik (zwany wolframem).wynikowa wytrzymałość na rozciąganie.
Chociaż wolfram idealnie nadaje się do zastąpienia stali nierdzewnej jako preferowanego materiału na kable w robotach chirurgicznych, nie można docenić znaczenia dobrej współpracy między producentami kabli.Współpraca z doświadczonym inżynierem mechanikiem produkującym ultracienkie kable nie tylko gwarantuje, że kable są produkowane przez światowej klasy konsultantów i producentów.Wybór odpowiedniego producenta kabli to również pewny sposób na upewnienie się, że priorytetowo traktujesz naukę i tempo ulepszania planu budowy, co pomoże Ci osiągnąć cele w zakresie sterowania ruchem szybciej niż konkurenci, którzy próbują osiągnąć to samo.
Zapisz się do Medical Design & Outsourcing. Zapisz się do Medical Design & Outsourcing.Subskrybuj projektowanie medyczne i outsourcing.Subskrybuj projektowanie medyczne i outsourcing.Dodaj do zakładek, udostępniaj i wchodź w interakcję z dzisiejszym wiodącym magazynem poświęconym projektowaniu urządzeń medycznych.
DeviceTalks to rozmowa dla liderów technologii medycznej. To wydarzenia, podcasty, seminaria internetowe i indywidualna wymiana pomysłów i spostrzeżeń. To wydarzenia, podcasty, seminaria internetowe i indywidualna wymiana pomysłów i spostrzeżeń.Są to wydarzenia, podcasty, seminaria internetowe oraz indywidualna wymiana pomysłów i spostrzeżeń.Są to wydarzenia, podcasty, seminaria internetowe oraz indywidualna wymiana pomysłów i spostrzeżeń.
Magazyn branży sprzętu medycznego.MassDevice to wiodący magazyn informacyjny branży urządzeń medycznych, obejmujący urządzenia ratujące życie.
Prawa autorskie © 2022 VTVH Media LLC.Wszelkie prawa zastrzeżone.Materiały na tej stronie nie mogą być powielane, rozpowszechniane, przesyłane, przechowywane w pamięci podręcznej ani wykorzystywane w inny sposób bez uprzedniej pisemnej zgody WTWH Media LLC.Mapa serwisu |Polityka prywatności |RSS