Az eredmények hivatalos közzététele

A robotsebészeti műszerek alapelemeinek fejlett gyártójaként hivatalosan bemutatjuk a több anyagból álló kompozit fogópofáink mögött meghúzódó rendszertervezést. Egyetlen pofaszerelvényen belül precíz mikroszintű ragasztást és integrált összeszerelést értünk el ultranagy keménységű munkafelületek (pl. 440C / cementált keményfém), nagy szilárdságú és szívósságú szerkezeti hordozók (pl. 17-4PH) és speciális funkciójú felületi bevonatok (pl. platina-palládium nemesfémek). Ez nemcsak a pofákat ruházza fel kiemelkedő mechanikai tulajdonságokkalkemény külső és kemény belső, hanem megvalósítja a precíz szövetfogás, a megbízható vérzéscsillapítás és a minimális trauma végső céljait az anyagjellemzők optimalizált kombinációjával, teljesen új szintre emelve a robotsebészeti műszerek terminális végrehajtási képességét.

K+F háttér és fő fájdalompontok

A robot-sebészeti fogópofák a robotkarok „ujjbegyeiként” működnek, amelyek teljesítménye közvetlenül meghatározza a műtéti pontosságot és biztonságot. A hagyományos egyanyagú pofák kibékíthetetlen kompromisszumokkal néznek szembe: ultranagy keménység (HRC 60 felett) szükséges az éles vágáshoz és a tartóssághoz, ugyanakkor a nagy keménységű anyagok törékenyek és hajlamosak a töredezettségre a finom boncolás vagy a váratlan oldalirányú terhelés során; nagy szívósságú anyagokra van szükség a hajlítási és csavarási megbízhatóság garantálásához, ami viszont veszélyezteti az élességet és a kopásállóságot. Ezenkívül a bipoláris koagulációs funkciókhoz az elektródaanyagoknak egyszerre kell kiváló elektromos vezetőképességet, íveróziós ellenállást és biokompatibilitást biztosítaniuk. A szabványos 316-os rozsdamentes acél vagy titánötvözet nem képes egyszerre minden követelményt optimálisan kielégíteni. A klinikai gyakorlat intelligens kompozit pofamegoldást igényel, amely integrálja a több anyag előnyeit.

Alapvető technológiai innovációk

Alapvető innovációnk abban rejlikszisztematikus anyagtervezés és mikro-összeszerelési technológia:

• Funkcionális zónázás és anyagleképezésMindegyik pofát több funkcionális zónára osztjuk: vágóél zóna, fő erőt hordozó szerkezeti zóna, elektrokoagulációs elektróda zóna és forgó csuklózóna, minden zónát a legmegfelelőbb anyaggal illesztve. Például porkohászati ​​cementált keményfém vagy 440C-os magas széntartalmú martenzites rozsdamentes acél a speciális keménységű élek és kopásállóság elérése érdekében speciális keménységű hőkezeléssel. Csapadékban edzett 17-4PH rozsdamentes acélt használnak a fő szerkezeti zónákban, hogy az öregedési kezelés révén ultranagy szilárdságot és jó szívósságot érjenek el. Platina-iridium ötvözet vagy speciális bevonatok alkalmazhatók az elektródák zónáira a stabil és egyenletes áramvezetés, valamint a tapadásgátló teljesítmény biztosítása érdekében.
• Precíziós mikro-illesztési technológiaA különböző anyagok megbízható ragasztása jelenti a legnagyobb kihívást. Élvonalbeli mikroillesztési technikákat alkalmazunk: vákuumforrasztás vagy lézeres mikrohegesztés a fém-fém ragasztáshoz. A hőbevitel precíz szabályozásával és a dedikált keményforrasztó töltőanyagok használatával az alapanyagokét megközelítő kötési szilárdság érhető el minimális hőhatású zónákkal, megőrizve az anyag tulajdonságait. A precíziós inlay vagy fizikai gőzleválasztási (PVD) technológiát szigetelésre vagy speciális funkciójú területekre alkalmazzák, hogy funkcionális bevonatokat készítsenek a kijelölt területeken.
• Mikron alatti szintű összeszerelés és kalibrálásKritikus a két pofafél párosítása. Nemcsak az egyrészes pontosságot (±0,01 mm), hanem a párosítási pontosságot is ellenőrizzük. Szupertiszta környezetben a kézi párosítás és a kezdeti távolságkalibráció nagy nagyítású mikroszkópok és mikroerő-érzékelők segítségével történik. Ez egyenletes, következetes vonalérintkezést vagy mikrorés érintkezést biztosít a csúcstól a gyökérig, amikor az állkapcsok bezárják - a finom megfogás (pl. vékony szövetmembrán felemelése) fizikai alapját anélkül, hogy károsítaná az alatta lévő szöveteket.

• Hatásmechanizmusok

Az alapvető működési elv azszereposztás és szinergikus teljesítménynövelés.A cementezett keményfém vagy nagy keménységű acél vágóélek „gyémántfogakként” működnek, és az elsődleges szövet-érintkezési felületet alkotva éles, hosszan tartó vágási teljesítményt és kopásállóságot biztosítanak, biztosítva a pontos megfogást még több száz nyitási-zárási ciklus után is. A nagy szilárdságú és szívósságú fő szerkezetek „nagy teljesítményű erőként és masszív vázakból, tornyokból átvivő erőként” szolgálnak. pofacsúcs veszteség vagy deformáció nélkül, miközben ellenáll az összetett sebészeti terheléseknek, hogy megakadályozza a plasztikus deformációt vagy a fáradtság okozta törést. Az optimalizált elektródaanyagok és bevonatok „intelligens bőrként” működnek. Koagulációs módban biztosítják a koncentrált, egyenletes áram áthaladását a szövetekkel érintkező felületeken, így hatékony és szabályozható koagulációs hatásokat generálnak, miközben ellenállnak az adhéziónak és a korróziónak, hogy elkerüljék a szövetszakadást. A különféle anyagok tökéletes mikroméretű integrációja az állkapcsot bionikus funkcionális egységgé alakítja, amelynek általános teljesítménye messze felülmúlja bármely anyagét.

Hatékonyság ellenőrzése

A mechanikai tesztek azt mutatják, hogy kompozit vágóéleink több mint háromszoros élettartamot érnek el, mint az egyetlen anyagból készült minták (pl. mind a 17-4PH pofák) szimulált szövetvágás során. A hajlítószilárdsági tesztek azt mutatják, hogy a kompozit kialakítású pofák nagyobb nyomatékot igényelnek ugyanazon csúcselmozdulás eléréséhez, ami kiváló szerkezeti merevséget jelez. Az elektrokoagulációs teljesítménytesztekben a speciális elektródaanyagokkal ellátott pofák több mint 70%-kal csökkentik a szövetek adhéziós sebességét a standard rozsdamentes acél elektródákhoz képest, és jelentősen egyenletes eschardiális koagulációt produkálnak a rendszeres koaguláció után. a nem célszövetek (pl. neurovaszkuláris kötegek) sérülése a kompozit állkapcsunkkal végzett finom disszekció során, miközben a sebészek tisztább és jobban ellenőrizhető tapintható visszajelzésekről számolnak be.

K+F stratégia és filozófia

Szilárdan hiszünk:A csúcsminőségű hangszerek teljesítménye az anyagok fizikai határainak mélyreható megértéséből és kreatív kombinációjából fakad.K+F stratégiánk megtöri a hagyományos „egy komponens, egy anyag” gondolkodásmódot, és a szisztematikus anyagtervezést foglalja magában. A pofákat miniatűr gépként tervezzük, kiválasztva az optimális anyagokat minden egyes részegységhez, és zökkenőmentesen integrálva azokat a legmodernebb mikrogyártási technológiák segítségével. Nem a költséges anyagokra törekszünk, hanem az anyagkombinációk rendkívüli teljesítményére és megbízhatóságára bizonyos funkciókhoz.

Jövőbeli kilátások

Továbbhaladva több élvonalbeli anyagintegrációs megoldást fogunk felfedezni. A kutatási irányok közé tartozik a 3D-nyomtatott fémkompozit anyagok fejlesztése gradiens keménységgel és modulussal a keménység zökkenőmentes átmenetének elérése érdekében az élről a főtestre; "intelligens bőrök" tervezése integrált miniatűr rugalmas érzékelősorokkal az állkapocs felületén a megragadási erő, a szövethőmérséklet és az elektromos impedancia valós idejű visszacsatolása érdekében; és a biológiailag lebomló ideiglenes állkapocsvégek vizsgálata specifikus endoszkópos eljárásokhoz, amelyekhez nincs szükség eszköz eltávolítására. Célunk, hogy a robotizált sebészeti csipeszeket passzív végrehajtó terminálokból intelligens sebészeti mikrorendszerekké fejlesszük, amelyek érzékelési, diagnosztikai és akár helyi terápiás képességekkel is rendelkeznek.