外科醫(yī)生在手術(shù)室內(nèi)進行手術(shù)時,常常會使用電池驅(qū)動的工具。這些工具必須十分精準可靠,并能經(jīng)受數(shù)千次消毒處理。這
對微電機來說也同樣是極高的要求。
事故,骨折,急救手術(shù)。在手術(shù)室內(nèi),醫(yī)生們必須專注而迅速地為病患提供最好的醫(yī)療救助。如果必須用夾板和螺釘固定骨折部位,外
科醫(yī)生便會拿起骨鉆,開始操作。
在世界各地的醫(yī)院里,每天都會上演這樣的場景。電動器械的廣泛使用,大大減輕了外科醫(yī)生的工作負擔。在這類電動器械的幫助下,外
科醫(yī)生們甚至能夠醫(yī)治在從前只能以截肢方式處理的嚴重傷勢。電動工具的技術(shù)進步降低了手術(shù)治療的侵入性,將組織損傷降至最低,進
而縮短其復(fù)原時間。
高速移除組織
說到外科醫(yī)療用的手持設(shè)備,我們大多會立即聯(lián)想到工匠們所用的大型機器。但外科醫(yī)療器械在精確性、生熱及振動方面,卻必須滿足遠高于此的要求。除
此之外,可靠性也是一項重要因素。為電動工具提供動力的
直流電機也必須符合同樣的高要求。因此,這里特別適合使用無刷DC驅(qū)動裝置,因
為它們具有使用壽命長、轉(zhuǎn)速高的特點。
上述兩個特點對于外科醫(yī)生用在膝蓋或肩部關(guān)節(jié)的手術(shù)刮刀(見圖)來說尤其重要,因為它們的用途是在手術(shù)時有針對性地徹底清除特定的組織和軟骨。這
類器械裝備有一支不銹鋼長管,其末端開口處裝有一個旋轉(zhuǎn)刀片。這里可以使用例如麥柯升無刷EC 13電機作為驅(qū)動器,并搭配一臺GP
13行星齒輪箱。該電機轉(zhuǎn)速可達到每分鐘90,000轉(zhuǎn),并經(jīng)過密封和防腐處理。對于刮刀來說,密封和防腐非常關(guān)鍵,因
為它們必須常常與生理鹽水直接接觸。此外,電機所產(chǎn)生的熱量和振動都必須限制在最小范圍內(nèi),這樣才能讓外科醫(yī)生的工作更為方便。
DC電機必須能夠承受經(jīng)常性的消毒處理
“外科手術(shù)專用器械中的電機必須在非常殘酷的條件下運行”,maxon motor資深項目主管Anthony Mayr表示。這
些驅(qū)動器必須經(jīng)得起強烈的振動,還要能在過載狀態(tài)(轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速)下承受高溫;此外,為了符合嚴格的消毒和清潔要求,它
們還必須能經(jīng)受高濕度環(huán)境并可以接觸堿性溶液。“幸運的是,”Anthony Mayr說:“即使條件如此嚴酷,麥
柯升的DC電機和齒輪箱仍有優(yōu)異表現(xiàn)。”此外,麥柯升在自家實驗室內(nèi)所進行的廣泛研究和測試對此也做出了很大貢獻。
“外科手術(shù)專用器械中的電機必須在非常殘酷的條件下運行。”
Anthony Mayr, maxon motor資深項目主管
直流驅(qū)動器在手術(shù)室內(nèi)所面臨的最大挑戰(zhàn)之一便是需要不斷進行消毒處理。因為在手術(shù)期間,所有會與患者接觸的器械都必須經(jīng)過嚴格消毒,而
消毒大多采用蒸汽消毒方式。在消毒過程中,器械會在高壓滅菌器內(nèi),在2.3 bar的壓力與100%的空氣濕度下,以
134度的溫度持續(xù)加熱20分鐘。據(jù)Anthony Mayr介紹,最新測試結(jié)果顯示,通過精心選材以及對關(guān)鍵部件的保護(
例如通過真空密封保護轉(zhuǎn)子),可以制造出能承受超過2000次蒸汽消毒的電機。同時,未來的驅(qū)動器體積將更小、重量將更輕、性能將更高,進
而能協(xié)助外科醫(yī)生更精確、更有效地進行外科手術(shù),患者也因此能夠更迅速地恢復(fù)健康。