As configuracións de cable de tungsteno máis comúns en robots cirúrxicos inclúen as configuracións de 8×19, 7×37 e 19×19. O cable mecánico con fío de tungsteno de 8×19 inclúe 201 fíos de tungsteno, o 7×37 inclúe 259 fíos e, finalmente, o 19×19 inclúe 361 fíos helicoidais trenzados. Aínda que o aceiro inoxidable se usa nunha variedade de aplicacións, incluíndo numerosos dispositivos médicos e cirúrxicos, non hai substituto para os cables de tungsteno na robótica cirúrxica.
Pero por que o aceiro inoxidable, un material ben coñecido para os cables mecánicos, é cada vez menos popular nos accionamentos de robots cirúrxicos? Despois de todo, os cables de aceiro inoxidable, especialmente os cables de microdiámetro, son omnipresentes no ámbito militar, aeroespacial e, o máis importante, en innumerables outras aplicacións cirúrxicas.
Ben, a razón pola que os cables de tungsteno están a substituír o aceiro inoxidable no control de movemento dos robots cirúrxicos non é tan misteriosa como se podería pensar: ten que ver coa durabilidade. Pero dado que a resistencia deste cable mecánico non só se mide pola súa resistencia á tracción lineal, necesitamos probar a resistencia como medida do rendemento recompilando datos de moitos escenarios axeitados para as condicións de campo.
Tomemos como exemplo a estrutura de 8×19. Como un dos deseños de cable mecánico máis empregados para conseguir a inclinación e a guiñada en robots cirúrxicos, o 8×19 supera amplamente á súa contraparte de aceiro inoxidable a medida que aumenta a carga.
Nótese que o tempo de ciclo e a resistencia á tracción do cable de volframio aumentaron ao aumentar a carga, mentres que a resistencia do cable alternativo de aceiro inoxidable diminuíu drasticamente en comparación coa resistencia do volframio coa mesma carga.
Un cable de aceiro inoxidable cunha carga de 10 libras e un diámetro de aproximadamente 0,018 polgadas proporciona só o 45,73 % dos ciclos acadados polo volframio co mesmo deseño e diámetro de arame de 8×19.
De feito, este estudo en particular demostrou inmediatamente que mesmo con 10 libras (44,5 N), o cable de tungsteno funcionaba con máis do dobre de frecuencia que o cable de aceiro inoxidable. Dado que, como todos os compoñentes, os cables micromecánicos dentro dun robot cirúrxico deben cumprir ou superar os estritos requisitos regulamentarios, o cable debería ser capaz de soportar calquera cousa que se lle lance, non si? Polo tanto, a análise mostra que usar o mesmo cable de tungsteno de 8×19 de diámetro en comparación co cable de aceiro inoxidable ten unha vantaxe de resistencia inherente e garante que o robot sexa alimentado polo material de cable máis forte e duradeiro das dúas opcións.
Ademais, no caso do deseño de 8×19, o número de ciclos dun cable de arame de volframio é polo menos 1,94 veces maior que o dun cable de aceiro inoxidable do mesmo diámetro e carga. Por outra banda, os estudos demostraron que os cables de aceiro inoxidable non poden igualar a elasticidade do volframio, mesmo se a carga aplicada se aumenta gradualmente de 10 a 30 libras. De feito, a brecha entre os dous materiais do cable está a aumentar. Coa mesma carga de 30 libras, o número de ciclos aumenta a 3,13 veces. O achado máis importante foi que as marxes nunca diminuíron (a 30 puntos) ao longo do estudo. O volframio sempre tivo un maior número de ciclos, cunha media do 39,54 %.
Aínda que este estudo examinou arames de diámetros e deseños de cables específicos nun ambiente altamente controlado, demostrou que o volframio é máis forte e proporciona máis ciclos con tensións, cargas de tracción e configuracións de poleas precisas.
Traballar cun enxeñeiro mecánico de tungsteno para acadar o número de ciclos necesarios para a súa aplicación robótica cirúrxica é fundamental.
Tanto se se trata de aceiro inoxidable, tungsteno ou calquera outro material mecánico para cables, non hai dous conxuntos de cables que sirvan para o mesmo enrolamento primario. Por exemplo, os microcables non adoitan requirir os propios fíos nin as tolerancias case imposibles e axustadas dos accesorios aplicados ao cable.
En moitos casos, existe certa flexibilidade á hora de escoller a lonxitude e o tamaño do propio cable, así como a localización e o tamaño dos accesorios. Estas dimensións constitúen a tolerancia do conxunto de cables. Se o fabricante de cables mecánicos pode implementar conxuntos de cables que cumpran as tolerancias da aplicación, estes conxuntos só se poden usar no seu entorno real.
No caso dos robots cirúrxicos, onde hai vidas en xogo, acadar tolerancias de deseño é o único resultado aceptable. Polo tanto, é xusto dicir que os cables mecánicos ultrafinos que imitan cada movemento do cirurxián fan que estes cables sexan dos máis sofisticados do planeta.
Os conxuntos de cables mecánicos que van dentro destes robots cirúrxicos tamén ocupan espazos pequenos, apertados e apertados. É realmente sorprendente que estes conxuntos de cables de tungsteno encaixen perfectamente nos canais máis estreitos, en poleas non máis grandes que a punta dun lapis de neno, e realicen ambas as tarefas mantendo o movemento nun número predecible de ciclos.
Tamén é importante ter en conta que o teu enxeñeiro de cables pode aconsellar os materiais dos cables con antelación, o que podería aforrar tempo, recursos e mesmo custos, que son variables clave á hora de planificar unha estratexia sólida de comercialización para o teu robot.
Co rápido crecemento do mercado da robótica cirúrxica, xa non é aceptable simplemente proporcionar cables mecánicos para axudar ao movemento. A velocidade e a posición coa que os fabricantes de robots cirúrxicos lanzan as súas marabillas ao mercado dependerán certamente da facilidade coa que os produtos estean listos para o consumo masivo. Por iso é importante ter en conta que os seus enxeñeiros mecánicos investigan, melloran e crean estes conxuntos de cables todos os días.
Por exemplo, a miúdo resulta que os proxectos de robótica cirúrxica poden comezar coa resistencia, a ductilidade e a capacidade de reconto de ciclos do aceiro inoxidable, pero aínda usar volframio nunha fase posterior do desenvolvemento da robótica.
Os fabricantes de robots cirúrxicos adoitaban empregar aceiro inoxidable ao principio do deseño dos robots, pero posteriormente elixiron o tungsteno debido ao seu rendemento superior. Aínda que isto poida parecer un cambio repentino na maneira de abordar o control do movemento, só se fai pasar por tal. O cambio de material é o resultado dunha colaboración obrigatoria entre o fabricante do robot e os enxeñeiros mecánicos contratados para fabricar os cables.
Os cables de aceiro inoxidable seguen a consolidarse como un elemento básico no mercado de instrumentos cirúrxicos, especialmente no campo dos equipos endoscópicos. Non obstante, aínda que o aceiro inoxidable é capaz de soportar o movemento durante os procedementos endoscópicos/laparoscópicos, non ten a mesma resistencia á tracción que a súa contraparte máis fráxil pero máis densa e, polo tanto, máis forte (chamada volframio). Resistencia á tracción resultante.
Aínda que o volframio é ideal para substituír o aceiro inoxidable como material de cableado preferido para robots cirúrxicos, é imposible apreciar a importancia dunha boa colaboración entre os fabricantes de cables. Traballar cun enxeñeiro mecánico de cables ultrafinos con experiencia non só garante que os cables sexan producidos por consultores e fabricantes de clase mundial. Escoller o fabricante de cables axeitado tamén é unha forma segura de asegurarte de priorizar a ciencia e o ritmo de mellora do plan de construción, o que che axudará a alcanzar os teus obxectivos de control de movemento máis rápido que a competencia que intenta conseguir o mesmo.
Subscríbete a Deseño e externalización médica. Subscríbete a Deseño e externalización médica.Subscríbete a Deseño e externalización médica.Subscríbete a Medical Design and Outsourcing. Marca, comparte e interactúa coa revista líder en deseño de dispositivos médicos de hoxe.
DeviceTalks é unha conversa para líderes en tecnoloxía médica. Son eventos, podcasts, seminarios web e intercambios individuais de ideas e coñecementos. Son eventos, podcasts, seminarios web e intercambios individuais de ideas e coñecementos.Trátase de eventos, podcasts, seminarios web e un intercambio individual de ideas e coñecementos.Trátase de eventos, podcasts, seminarios web e un intercambio individual de ideas e coñecementos.
Revista de negocios de equipos médicos. MassDevice é a revista de noticias líder do sector de dispositivos médicos que abrangue dispositivos que salvan vidas.
Copyright © 2022 VTVH Media LLC. Todos os dereitos reservados. Os materiais deste sitio non poden ser reproducidos, distribuídos, transmitidos, almacenados en caché nin utilizados doutro xeito sen a autorización previa por escrito de WTWH Media LLC. Mapa do sitio | Política de privacidade | RSS