المحركات الطبية هي مكونات حاسمة في مجموعة واسعة من تطبيقات الرعاية الصحية، بما في ذلك الروبوتات الجراحية ومضخات التسريب وأجهزة التهوية وأنظمة التصوير والأجهزة التعويضية. على عكس المحركات الصناعية, محركات طبية يجب أن تفي بالمتطلبات الصارمة للدقة والموثوقية وتقليل الضوضاء والتوافق الحيوي. تستكشف هذه المقالة اعتبارات التصميم الرئيسية للمحركات الطبية ، مع التركيز على الأداء والسلامة والامتثال التنظيمي.
ألف-الدقة والتحكم
تتطلب العديد من الأجهزة الطبية ، مثل الأنظمة الجراحية الروبوتية ، تحكما دقيقا للغاية في الحركة (دقة دون ميكرون).
السائر المحركات ، فرش دس (بلك) المحركات ، و محركات مؤازرة تستخدم بشكل شائع نظرا لارتفاع نسبة عزم الدوران إلى الحجم وإمكانية التحكم فيها.
تضمن أجهزة التشفير وأنظمة التغذية المرتدة تحديد المواقع بدقة.
باء-الموثوقية وطول العمر
يجب أن تعمل المحركات الطبية بشكل لا تشوبه شائبة لفترات طويلة ، غالبا في التطبيقات الحرجة للحياة.
التكرار والآليات الآمنة من الفشل ضرورية لمنع فشل المحرك أثناء الإجراءات.
يقلل عمر الخدمة الطويل من احتياجات الصيانة في أجهزة مثل أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي ومضخات غسيل الكلى.
انخفاض مستوى الضجيج والاهتزاز
يمكن أن تتداخل الضوضاء المفرطة مع البيئات الطبية (مثل غرف العمليات ومختبرات التشخيص).
يعد التخميد الاهتزازي والتشغيل السلس أمرا بالغ الأهمية لأنظمة التصوير (التصوير بالرنين المغناطيسي وماسحات التصوير المقطعي المحوسب).
تصاميم المحرك كوريليس و سلوتليس تقليل كوجرس والاهتزاز.
دال-العقم والتوافق الحيوي
يجب أن تكون المحركات المستخدمة في الأدوات الجراحية أو الغرسات مقاومة للتآكل وقابلة للتعقيم (التعقيم أو إشعاع جاما أو التعقيم الكيميائي).
غالبا ما تكون هناك حاجة إلى مواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة الطبية والتيتانيوم والطلاء المتوافق حيويا.
هاء التوافق الكهرومغناطيسي (إمك)
يجب ألا تتداخل المحركات مع الإلكترونيات الطبية الحساسة (مثل شاشات تخطيط القلب وأنظمة التصوير بالرنين المغناطيسي).
التدريع والتأريض السليم منع التداخل الكهرومغناطيسي (إيمي).
|
نوع المحرك |
المزايا |
التطبيقات |
|
كفاءة عالية ، عمر طويل ، إيمي منخفضة |
الروبوتات الجراحية ، أجهزة التنفس الصناعي ، مضخات التسريب |
|
|
السائر المحركات |
تحديد المواقع بدقة ، التحكم في الحلقة المفتوحة |
أتمتة المختبر ، 3 د بيوبرينترز ، تسليم المخدرات |
|
كوريليس موتورز |
انخفاض الجمود ، عملية سلسة |
الأدوات الجراحية المحمولة ، أجهزة طب الأسنان |
|
المحركات الخطية |
الحركة الخطية المباشرة ، عالية الدقة |
جداول التصوير بالرنين المغناطيسي ، معدات المختبر الآلي |
يجب أن تمتثل المحركات الطبية للوائح الصارمة ، بما في ذلك:
أيزو 13485 (إدارة الجودة للأجهزة الطبية)
إيك 60601-1 (السلامة الكهربائية للمعدات الطبية)
فدا و سي وسم (الموافقة على الاستخدام الطبي في الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي)
بنفايات والوصول (تقييد المواد الخطرة)
يجب على المصممين التأكد من تلبية المحركات لهذه المعايير لتجنب عمليات الاستدعاء وضمان سلامة المرضى.
التصغير: محركات أصغر للجراحة طفيفة التوغل والأجهزة المحمولة.
المحركات الذكية: أجهزة استشعار متكاملة واتصال إنترنت الأشياء للصيانة التنبؤية.
كفاءة الطاقة: محركات تعمل بالبطارية للأجهزة الطبية القابلة للارتداء والمحمولة.
التصنيع الإضافي: 3د-مكونات المحرك المطبوعة للأدوات الطبية المخصصة.
التصميم المحركات للتطبيقات الطبية يتطلب توازنا دقيقا بين الدقة والموثوقية والامتثال لمعايير السلامة. مع تقدم التكنولوجيا الطبية ، يجب أن تتطور تصميمات المحركات إلى دعم أجهزة الجيل التالي، من الجراحة الروبوتية إلى التشخيص القائم على الذكاء الاصطناعي. يجب على المهندسين إعطاء الأولوية لسلامة المرضى مع دفع حدود الكفاءة والتصغير.
هل ترغب في الغوص أعمق في أي جانب محدد, مثل اختيار السيارات لالروبوتات الجراحية أو تقنيات التعقيم? اتصل بنا الآن.
