Najczęstsze konfiguracje kabli wolframowych w robotach chirurgicznych obejmują konfiguracje 8×19, 7×37 i 19×19. Kabel mechaniczny z drutem wolframowym 8×19 obejmuje 201 drutów wolframowych, 7×37 obejmuje 259 drutów, a 19×19 obejmuje 361 spiralnych drutów skręcanych. Chociaż stal nierdzewna jest używana w wielu zastosowaniach, w tym w licznych urządzeniach medycznych i chirurgicznych, nie ma zamiennika dla 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 mikrośrednicy, są wszechobecne w wojsku, lotnictwie i, co najważniejsze, w 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 nie jest mierzona wyłącznie jego wytrzymałością na rozciąganie liniowe, musimy przetestować wytrzymałość jako miarę wydajności, zbierając dane z wielu scenariuszy odpowiednich dla warunków terenowych.
Weźmy na przykład strukturę 8×19. Jako jeden z najczęściej używanych mechanicznych projektów kabli do uzyskania 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 wzrosły wraz ze wzrostem obciążenia, podczas gdy wytrzymałość alternatywnego kabla ze stali nierdzewnej drastycznie spadła w porównaniu do wytrzymałości wolframu przy tym samym obciążeniu.
Stalowa lina o obciążeniu 10 funtów i średnicy około 0,018 cala zapewnia jedynie 45,73% cykli osiąganych przez linę wolframową przy 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 pracował 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 regulacyjne, kabel powinien być w stanie wytrzymać wszystko, co na niego rzucisz, prawda? Tak więc analiza pokazuje, że użycie kabla wolframowego o tej samej średnicy 8×19 w porównaniu z kablem ze stali nierdzewnej ma zarówno wrodzoną przewagę wytrzymałościową, jak i zapewnia, że ​​robot jest zasilany mocniejszym i trwalszym materiałem kabla z obu opcji.
Ponadto w przypadku konstrukcji 8×19 liczba cykli liny wolframowej jest co najmniej 1,94 razy większa niż liny ze stali nierdzewnej o tej samej średnicy i obciążeniu. Ponadto badania wykazały, że liny ze stali nierdzewnej nie mogą dorównać elastyczności wolframu, nawet jeśli obciążenie jest stopniowo zwiększane z 10 do 30 funtów. W rzeczywistości różnica między dwoma materiałami kabla wzrasta. Przy tym samym obciążeniu 30 funtów liczba cykli wzrasta do 3,13 razy. Ważniejszym odkryciem było to, że marże nigdy nie zmniejszyły się (do 30 punktów) w trakcie całego badania. Wolfram zawsze miał większą liczbę cykli, średnio 39,54%.
Chociaż w badaniu tym badano druty o określonych średnicach i konstrukcjach kabli w ściśle kontrolowanym środowisku, wykazano, że wolfram jest mocniejszy i zapewnia więcej cykli przy precyzyjnym naprężeniu, obciążeniu rozciągającym i konfiguracji kół pasowych.
Współpraca z inżynierem mechanikiem specjalizującym się w obróbce metali ma kluczowe znaczenie w celu osiągnięcia liczby cykli wymaganych w przypadku zastosowania robota chirurgicznego.
Niezależnie od tego, czy jest to stal nierdzewna, wolfram czy jakikolwiek inny mechaniczny materiał kablowy, żadne dwa zespoły kablowe nie obsługują tego samego uzwojenia pierwotnego. Na przykład, mikrokable zazwyczaj nie wymagają samych żył ani niemal niemożliwych do wykonania ciasnych tolerancji mocowań zastosowanych do kabla.
W wielu przypadkach istnieje pewna elastyczność w wyborze długości i rozmiaru samego kabla, a także lokalizacji i rozmiaru akcesoriów. Wymiary te stanowią tolerancję zespołu kabli. Jeśli producent kabli mechanicznych może wdrożyć zespoły kabli, które spełniają 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 uczciwie powiedzieć, że ultracienkie kable mechaniczne, które naśladują każdy ruch chirurga, sprawiają, że kable te są jednymi z najbardziej zaawansowanych na świecie.
Mechaniczne zespoły kabli, które znajdują się wewnątrz tych robotów chirurgicznych, zajmują również małe, ciasne i ciasne przestrzenie. To naprawdę niesamowite, że te zespoły kabli wolframowych bezproblemowo mieszczą się w najwęższych kanałach, na kołach pasowych nie większych niż czubek dziecięcego ołówka, i wykonują oba zadania, utrzymując ruch w przewidywalnej liczbie cykli.
Warto również pamiętać, że Twój inżynier ds. okablowania może z wyprzedzeniem doradzić Ci w wyborze materiałów kablowych, co może pozwolić zaoszczędzić czas, zasoby, a nawet koszty, które są kluczowymi zmiennymi przy planowaniu strategii wprowadzania robota na rynek.
Wraz z szybko rozwijającym się rynkiem robotyki chirurgicznej, samo dostarczanie mechanicznych kabli wspomagających ruch nie jest już akceptowalne. Prędkość i pozycja, z jaką producenci robotów chirurgicznych wprowadzają swoje cuda na rynek, z pewnością zależą od tego, jak łatwo produkty są gotowe do masowej konsumpcji. Dlatego ważne jest, aby pamiętać, że Twoi inżynierowie mechanicy badają, ulepszają i tworzą te zespoły kabli każdego dnia.
Na przykład często okazuje się, że projekty robotyki chirurgicznej mogą zaczynać się od wytrzymałości, ciągliwości i zdolności zliczania cykli stali nierdzewnej, ale mimo to na późniejszym etapie rozwoju robotyki wykorzystuje się wolfram.
Producenci robotów chirurgicznych zazwyczaj stosowali stal nierdzewną na początku projektowania robotów, ale później wybrali wolfram ze względu na jego lepsze osiągi. Choć może się to wydawać nagłą zmianą podejścia do sterowania ruchem, to tak naprawdę tylko się pod nią podszywa. Zmiana materiału jest wynikiem obowiązkowej współpracy między producentem robotów a inżynierami mechanikami zatrudnionymi do produkcji kabli.
Kable ze stali nierdzewnej nadal stanowią podstawę na rynku narzędzi chirurgicznych, szczególnie w dziedzinie sprzętu endoskopowego. Jednakże, podczas gdy stal nierdzewna jest w stanie wspierać ruch podczas zabiegów endoskopowych/laparoskopowych, nie ma takiej samej wytrzymałości na rozciąganie jak jej bardziej kruchy, ale gęstszy i dlatego mocniejszy odpowiednik (zwany wolframem). wynikająca z tego wytrzymałość na rozciąganie.
Podczas gdy wolfram idealnie nadaje się do zastąpienia stali nierdzewnej jako materiału kablowego z wyboru dla robotów chirurgicznych, nie sposób docenić znaczenia dobrej współpracy między producentami kabli. Współpraca z doświadczonym inżynierem mechanikiem ultracienkich kabli nie tylko zapewnia, że ​​Twoje 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 udoskonalania planu budowy, co pomoże Ci osiągnąć cele kontroli ruchu szybciej niż konkurenci próbujący osiągnąć to samo.
Subskrybuj Medical Design & Outsourcing. Subskrybuj Medical Design & Outsourcing.Subskrybuj Medical Design and Outsourcing.Subskrybuj Medical Design and Outsourcing. Dodaj zakładkę, udostępnij i wchodź w interakcję z wiodącym magazynem o projektowaniu urządzeń medycznych.
DeviceTalks to rozmowa dla liderów technologii medycznych. Wydarzenia, podcasty, webinaria i indywidualna wymiana pomysłów i spostrzeżeń. Wydarzenia, podcasty, webinaria i indywidualna wymiana pomysłów i spostrzeżeń.Są to wydarzenia, podcasty, webinaria oraz możliwość bezpośredniej wymiany pomysłów i spostrzeżeń.Są to wydarzenia, podcasty, webinaria oraz możliwość bezpośredniej wymiany pomysłów i spostrzeżeń.
Czasopismo biznesowe o sprzęcie medycznym. MassDevice to wiodący magazyn wiadomości o branży urządzeń medycznych, obejmujący urządzenia ratujące życie.
Copyright © 2022 VTVH Media LLC. Wszelkie prawa zastrzeżone. Materiałów na tej stronie nie wolno reprodukować, rozpowszechniać, przesyłać, buforować ani w inny sposób wykorzystywać bez uprzedniej pisemnej zgody WTWH Media LLC. Mapa witryny | Polityka prywatności | RSS