Cele mai comune configurații de cabluri din tungsten în roboții chirurgicali includ configurațiile 8×19, 7×37 și 19×19. Cablul mecanic cu sârmă din tungsten 8×19 include 201 fire din tungsten, 7×37 include 259 fire și, în final, 19×19 include 361 fire elicoidale flexibile. Deși oțelul inoxidabil este utilizat într-o varietate de aplicații, inclusiv numeroase dispozitive medicale și chirurgicale, nu există niciun înlocuitor pentru cablurile din tungsten în robotica chirurgicală.
Dar de ce este oțelul inoxidabil, un material binecunoscut pentru cablurile mecanice, din ce în ce mai puțin popular în acționările roboților chirurgicali? La urma urmei, cablurile din oțel inoxidabil, în special cablurile cu microdiametru, sunt omniprezente în aplicații militare, aerospațiale și, cel mai important, în nenumărate alte aplicații chirurgicale.
Ei bine, motivul pentru care cablurile din tungsten înlocuiesc oțelul inoxidabil în controlul mișcării roboților chirurgicali nu este chiar atât de misterios pe cât s-ar putea crede: are legătură cu durabilitatea. Însă, deoarece rezistența acestui cablu mecanic nu este măsurată doar prin rezistența sa liniară la tracțiune, trebuie să testăm rezistența ca măsură a performanței, colectând date din numeroase scenarii potrivite pentru condițiile de teren.
Să luăm ca exemplu structura de 8×19. Fiind unul dintre cele mai utilizate modele de cabluri mecanice pentru a obține înclinarea și devierea în roboții chirurgicali, modelul de 8×19 depășește cu mult omologul din oțel inoxidabil pe măsură ce sarcina crește.
Rețineți că timpul ciclului și rezistența la tracțiune a cablului din tungsten au crescut odată cu creșterea sarcinii, în timp ce rezistența cablului alternativ din oțel inoxidabil a scăzut dramatic în comparație cu rezistența tungstenului la aceeași sarcină.
Un cablu din oțel inoxidabil cu o sarcină de 10 livre și un diametru de aproximativ 0,018 inci oferă doar 45,73% din ciclurile obținute de tungsten cu același design și diametru al sârmei de 8×19.
De fapt, acest studiu anume a arătat imediat că, chiar și la 4,5 N (10 livre), cablul de tungsten a funcționat de peste două ori mai des decât cablul din oțel inoxidabil. Având în vedere că, la fel ca toate componentele, cablurile micromecanice din interiorul unui robot chirurgical trebuie să îndeplinească sau să depășească cerințe de reglementare stricte, cablul ar trebui să poată rezista la orice obiect aruncat spre el, nu-i așa? Astfel, analiza arată că utilizarea unui cablu de tungsten de 8×19 cu același diametru, comparativ cu cablul din oțel inoxidabil, are atât un avantaj inerent de rezistență, cât și asigură că robotul este alimentat de materialul de cablu mai puternic și mai durabil dintre cele două opțiuni.
În plus, în cazul designului 8×19, numărul de cicluri ale unui cablu din sârmă de tungsten este de cel puțin 1,94 ori mai mare decât cel al unui cablu din oțel inoxidabil cu același diametru și aceeași sarcină. Mai mult, studiile au arătat că cablurile din oțel inoxidabil nu pot egala elasticitatea tungstenului, chiar dacă sarcina aplicată este crescută treptat de la 4,5 la 13,6 kg. De fapt, diferența dintre cele două materiale pentru cabluri este în creștere. Cu aceeași sarcină de 13,6 kg, numărul de cicluri crește de 3,13 ori. Cea mai importantă constatare a fost că marjele nu au scăzut niciodată (până la 30 de puncte) pe parcursul studiului. Tungstenul a avut întotdeauna un număr mai mare de cicluri, în medie de 39,54%.
Deși acest studiu a examinat fire cu diametre specifice și modele de cabluri într-un mediu strict controlat, a demonstrat că tungstenul este mai rezistent și oferă mai multe cicluri cu solicitări, sarcini de tracțiune și configurații precise ale scripetelor.
Colaborarea cu un inginer mecanic din tungsten pentru a atinge numărul de cicluri necesar pentru aplicația dumneavoastră robotică chirurgicală este esențială.
Indiferent dacă este vorba de oțel inoxidabil, tungsten sau orice alt material pentru cabluri mecanice, nu există două ansambluri de cabluri care să deservească aceeași înfășurare primară. De exemplu, de obicei microcablurile nu necesită firele în sine, nici toleranțele aproape imposibil de strânse ale fitingurilor aplicate cablului.
În multe cazuri, există o oarecare flexibilitate în alegerea lungimii și dimensiunii cablului în sine, precum și a amplasării și dimensiunii accesoriilor. Aceste dimensiuni constituie toleranța ansamblului de cabluri. Dacă producătorul de cabluri mecanice poate implementa ansambluri de cabluri care respectă toleranțele aplicației, aceste ansambluri pot fi utilizate doar în mediul lor real.
În cazul roboților chirurgicali, unde sunt în joc vieți omenești, atingerea toleranțelor de proiectare este singurul rezultat acceptabil. Așadar, este corect să spunem că cablurile mecanice ultra-subțiri care imită fiecare mișcare a chirurgului fac din aceste cabluri unele dintre cele mai sofisticate de pe planetă.
Ansamblurile de cabluri mecanice care intră în interiorul acestor roboți chirurgicali ocupă, de asemenea, spații mici, înghesuite și înghesuite. Este de fapt uimitor că aceste ansambluri de cabluri din tungsten se potrivesc perfect în cele mai înguste canale, pe scripeți nu mai mari decât vârful unui creion de copil și îndeplinesc ambele sarcini, menținând în același timp mișcarea la un număr previzibil de cicluri.
De asemenea, este important de reținut că inginerul dumneavoastră de cabluri vă poate oferi recomandări în avans privind materialele cablurilor, economisind potențial timp, resurse și chiar costuri, care sunt variabile cheie atunci când planificați o strategie solidă de lansare pe piață pentru robotul dumneavoastră.
Având în vedere creșterea rapidă a pieței roboticii chirurgicale, simpla furnizare de cabluri mecanice pentru a facilita mișcarea nu mai este acceptabilă. Viteza și poziția cu care producătorii de roboți chirurgicali își lansează minunile pe piață vor depinde cu siguranță de cât de ușor sunt produsele pregătite pentru consumul în masă. De aceea, este important să rețineți că inginerii mecanici cercetează, îmbunătățesc și creează aceste ansambluri de cabluri în fiecare zi.
De exemplu, se dovedește adesea că proiectele de robotică chirurgicală pot porni de la rezistența, ductilitatea și capacitatea de numărare a ciclurilor din oțelul inoxidabil, dar pot utiliza în continuare tungstenul într-o etapă ulterioară a dezvoltării roboticii.
Producătorii de roboți chirurgicali au folosit de obicei oțel inoxidabil la începuturile proiectării roboților, dar ulterior au ales tungstenul datorită performanței sale superioare. Deși aceasta poate părea o schimbare bruscă în abordarea controlului mișcării, este doar deghizată în așa ceva. Schimbarea materialului este rezultatul unei colaborări obligatorii între producătorul robotului și inginerii mecanici angajați pentru fabricarea cablurilor.
Cablurile din oțel inoxidabil continuă să se impună ca un element de bază pe piața instrumentelor chirurgicale, în special în domeniul echipamentelor endoscopice. Cu toate acestea, deși oțelul inoxidabil este capabil să susțină mișcarea în timpul procedurilor endoscopice/laparoscopice, acesta nu are aceeași rezistență la tracțiune ca omologul său mai fragil, dar mai dens și, prin urmare, mai puternic (numit tungsten). Rezistența la tracțiune rezultând în acest sens.
Deși tungstenul este ideal pentru a înlocui oțelul inoxidabil ca material preferat pentru cablurile roboților chirurgicali, este imposibil să apreciem importanța unei bune colaborări între producătorii de cabluri. Colaborarea cu un inginer mecanic cu experiență în cabluri ultra-subțiri nu numai că garantează că cablurile dumneavoastră sunt produse de consultanți și producători de talie mondială. Alegerea producătorului potrivit de cabluri este, de asemenea, o modalitate sigură de a vă asigura că acordați prioritate științei și ritmului de îmbunătățire a planului de construcție, ceea ce vă va ajuta să vă atingeți obiectivele de control al mișcării mai rapid decât concurenții care încearcă să atingă același nivel.
Abonează-te la Design și externalizare medicală. Abonează-te la Design și externalizare medicală.Abonează-te la Design și Externalizare Medicală.Abonează-te la Design Medical și Externalizare. Adaugă la favorite, distribuie și interacționează cu revista de top din domeniul designului de dispozitive medicale.
DeviceTalks este o conversație pentru liderii din tehnologia medicală. Este vorba de evenimente, podcasturi, webinarii și schimburi individuale de idei și perspective. Este vorba de evenimente, podcasturi, webinarii și schimburi individuale de idei și perspective.Acestea sunt evenimente, podcasturi, webinarii și un schimb individual de idei și perspective.Acestea sunt evenimente, podcasturi, webinarii și un schimb individual de idei și perspective.
Revistă de afaceri cu echipamente medicale. MassDevice este revista de știri lider în industria dispozitivelor medicale, care acoperă subiecte legate de dispozitivele care salvează vieți.
Drepturi de autor © 2022 VTVH Media LLC. Toate drepturile rezervate. Materialele de pe acest site nu pot fi reproduse, distribuite, transmise, stocate în cache sau utilizate în alt mod fără permisiunea prealabilă scrisă a WTWH Media LLC. Harta site-ului | Politica de confidențialitate | RSS