Как медицинская промышленность получает выгоду от миниатюрных двигателей

Уильям Мейсон

8 марта 2023 г.

09:30

Уильям Мейсон, управляющий директор компании Maxon, специализирующейся на двигателях и приводах в Великобритании и Ирландии, рассказывает о том, как небольшие двигатели способствуют инновациям в одном из самых быстрорастущих секторов Maxon: медицине.

Комсан Лунпром Shutterstock

хирургические перчатки

Тенденция к миниатюризации продолжает оставаться актуальной, поскольку многие отрасли стремятся уменьшить вес и занимаемую площадь, чтобы сэкономить место и улучшить взаимодействие с пользователем. Например, современные хирургические инструменты становятся меньше и легче, чтобы повысить точность и одновременно повысить комфорт и безопасность пользователя.

Медицинские устройства сильно различаются по размеру и весу: от активных имплантатов весом от 20 до 50 граммов до более крупных и тяжелых хирургических инструментов. Из-за этого у каждого устройства будут свои требования к двигателю. Например, активные имплантаты должны выдерживать высокие концентрации солей внутри человеческого тела. Между тем, хирургическим инструментам необходимы двигатели с высокой удельной мощностью и без зубчатых передач, чтобы ограничить вибрацию и шум.

Джон Кэссиди, парень с выстрелом в голову®

Фото©Джон Кэссиди «Парень с выстрелом в голову»®www.theheadshotguy.co.uk07768 401009

Несмотря на эти различия, одно остается неизменным: потребность в небольших двигателях. Фактически, теперь можно производить контроллеры двигателей размером меньше почтовой марки, добавляя при необходимости дополнительные модули управления для повышения возможностей и точности.

В таком маленьком устройстве, как активный имплантат, снижение веса кажется очевидным, поскольку устройство встроено где-то в тело. Но для чего-то большего, например хирургической бормашины, миниатюризация не менее важна.

Это стало очевидным, когда компания Maxon поставила настраиваемый прямой привод DCX в дублинскую клинику по замене волос, которая хотела создать дрель для извлечения волосяных фолликулов, чтобы заменить существующее громоздкое и громоздкое устройство. Поскольку процедура замены волос может занять от трех до четырех часов, в зависимости от количества пересаженных волос, потребовалось легкое устройство, чтобы снизить утомляемость пользователя и оптимизировать точность. Получившееся сверло обладало высокой удельной мощностью и крутящим моментом при компактном размере, а ширина носика составляла всего 0,8 миллиметра.

Маленькие моторы также необходимы в миоэлектрике — технологии, которая использует датчики для распознавания и измерения мышечных сокращений в протезах конечностей. Это было продемонстрировано, когда компании Myomo из Массачусетса потребовалось несколько небольших двигателей и контроллеров для одновременного управления несколькими функциями в локте, кисти и пальцах ее моторизованного фиксатора руки MyoPro 2+.

Для человека, который потерял возможность пользоваться рукой в ​​результате инсульта или черепно-мозговой травмы, восстановление как можно большего количества функций имеет жизненно важное значение для улучшения качества жизни. Если корсет сложно поднимать, функции устройства будут ограничены, и пользователи могут подвергаться более высокому риску дальнейших травм, таких как повторяющиеся нагрузки на плечо или шею. Вот почему MyoPro 2+ должен был быть максимально легким, чтобы он чувствовал себя естественным продолжением тела, а не медицинским устройством.

Для этого компания использовала миниатюрный двигатель maxon DCX19 в локтевом суставе и RE13 со встроенным планетарным редуктором для ручных операций. Обе серии двигателей предлагают более высокую удельную мощность при меньших габаритах, обычно от 6 до 35 мм в зависимости от применения. В разных частях этого корсета используются несколько миниатюрных моторов с целью улучшить его функциональность и позволить пользователям с комфортом выполнять повседневную деятельность.

Можно с уверенностью сказать, что потребность в двигателях меньшего размера существенно возрастет, поскольку компании медицинской промышленности продолжают миниатюризировать свои конструкции. Благодаря 60-летнему опыту и глобальному научно-исследовательскому потенциалу компания Maxon имеет хорошие возможности для производства специализированных легких двигателей, которые можно интегрировать в небольшие устройства.

Уильям Мейсон

8 марта 2023 г.

09:30