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Por qué hay que consultar pronto a expertos en sistemas de movimiento

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Las últimas tendencias en alimentación de herramientas quirúrgicas manuales

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El uso de herramientas eléctricas motorizadas en los quirófanos ha mejorado directamente los resultados de los pacientes al optimizar la precisión y la velocidad de los procedimientos. Estas herramientas eléctricas también han mejorado la facilidad de uso para los cirujanos, además de acelerar el proceso para aumentar el rendimiento de los pacientes y reducir los tiempos de espera.

A medida que la última generación de herramientas eléctricas, desde los dispositivos manuales hasta los diseños robóticos, pretende mejorar aún más estas ventajas, se hace mayor hincapié en la necesidad de optimizar sus sistemas de movimiento. La capacidad del motor, la caja de engranajes y los controles influyen directamente en el rendimiento de la herramienta eléctrica, incluida su precisión y velocidad. El sistema de movimiento afecta a criterios más amplios del dispositivo en general, desde consideraciones ergonómicas hasta su vida útil y la facilidad de integración del diseño.

CIRUGÍA MÍNIMAMENTE INVASIVA

La cirugía mínimamente invasiva reduce el tiempo de recuperación de los pacientes, las cicatrices y la pérdida de sangre. También puede reducir el tiempo total de la intervención, lo que permite a los cirujanos tratar a un mayor número de pacientes y puede aliviar la presión derivada de la escasez de personal quirúrgico. En cuanto a las herramientas eléctricas, deben ocupar menos espacio para poder acceder a lugares muy compactos. También deben ser extremadamente precisas y ofrecer una gran maniobrabilidad para trabajar en una zona más compacta.

Los motores BLDC (corriente continua sin escobillas) ofrecen este nivel de precisión y movimiento a alta velocidad gracias a su diseño con controlador electrónico, que permite una mayor precisión en la modulación de la velocidad y el par. Los motores BLDC son muy compactos, con diámetros desde 12 mm hasta 90 mm, por lo que son muy adecuados para esta aplicación. Por otro lado, los motores de CC sin núcleo y con escobillas ofrecen un diseño que proporciona un par suave con pocas vibraciones, además de un tamaño compacto y ligero.

Cuanto más fácil sea manejar la herramienta, mejor preparado estará el cirujano para lograr un resultado preciso para el paciente. Aunque la "cirugía mínimamente invasiva" requiere herramientas quirúrgicas más pequeñas, las mejoras en la ergonomía de los dispositivos con el factor de forma adecuado, combinadas con un tamaño y peso mínimos, pueden mejorar aún más el control quirúrgico. Dado que los instrumentos manuales suelen funcionar con pilas, una solución de alimentación eficiente también contribuirá significativamente a la facilidad de uso de un dispositivo.

CIRUGÍA ASISTIDA POR ROBOT

Aunque la cirugía asistida por robot no tiene las mismas exigencias ergonómicas que los procedimientos realizados por cirujanos humanos, el sistema de movimiento que acciona los efectores robóticos debe ser lo suficientemente compacto y ligero. Los brazos e instrumentos robóticos deben caber por incisiones pequeñas, y una solución de movimiento compacta también mejora la eficiencia.

La principal ventaja de la cirugía asistida por robot es una precisión aún mayor, por lo que el control preciso de los movimientos de los motores es esencial para garantizar un posicionamiento exacto y un movimiento muy controlado de los brazos robóticos y los instrumentos. Los motores deben ser capaces de proporcionar una precisión submilimétrica y subgradual, por lo que con frecuencia se especifica la tecnología BLDC. Las soluciones de movimiento multieje se utilizan en muchas aplicaciones de articulaciones robóticas; éstas plantean mayores exigencias al controlador, que debe coordinar varios motores mediante movimientos dinámicos en 3D.

DURABILIDAD

Tanto si la herramienta quirúrgica es manual como robótica, el dispositivo debe ser lo suficientemente duradero. Esto es esencial para la seguridad de los pacientes durante el procedimiento y, a largo plazo, para aumentar la vida útil general de las herramientas. La selección de la solución de movimiento más adecuada sigue siendo vital para el diseño de una herramienta quirúrgica duradera.

La selección de materiales, como carcasas de motor anticorrosión o imanes de alto rendimiento, contribuirá de forma significativa a la vida útil de la solución de movimiento, especialmente en entornos quirúrgicos difíciles. Las exigencias específicas de cada aplicación también determinarán la elección de la especificación relativa a la durabilidad, debido a las distintas ventajas de cada tipo de tecnología. Por ejemplo, mientras que un motor BLDC minimiza la fricción mecánica y el desgaste, un motor de CC con escobillas no requiere controles electrónicos, lo que minimiza la necesidad de mantener estos dispositivos externos.

INTEGRACIÓN DEL DISEÑO

En el caso de las herramientas quirúrgicas modernas, y sin duda las del futuro, el mayor grado de exigencia de prestaciones se traduce en una mayor especialización y demanda de integración del diseño. Por ejemplo, para lograr soluciones cada vez más compactas y ligeras, es necesaria una elevada relación par-peso, por lo que es crucial dimensionar correctamente el motor. Dado que la huella de la solución de movimiento repercute directamente en el tamaño total de la herramienta, es fundamental conocer los requisitos de rendimiento, incluidos la velocidad y el par, para poder lograr una especificación más precisa en una fase más temprana del diseño.

Los equipos de diseño OEM de cada herramienta quirúrgica suelen requerir varios elementos de personalización del movimiento, ya sea en relación con el rendimiento de la entrega y el control del par, la ergonomía o la integración mecánica. Aunque los diseñadores de movimiento como Portescap pueden facilitar estas necesidades, una colaboración temprana en la escala de tiempo del proyecto es clave para optimizar el diseño. Esto no sólo garantiza el mejor resultado en términos de rendimiento final de la herramienta, sino que puede agilizar el proyecto, permitiendo una comercialización más rápida y un menor coste de desarrollo.

CONCLUSIÓN

A medida que la última generación de herramientas quirúrgicas eléctricas ofrece mayores posibilidades de mejorar los resultados de los pacientes, aumenta la necesidad de que sus diseñadores tengan en cuenta el sistema de movimiento que las acciona. El rendimiento del motor, la caja de engranajes y los controles no sólo es vital para el resultado quirúrgico, sino para aspectos más amplios como la facilidad de uso y la vida útil de la propia herramienta eléctrica, que también dependen de la especificación del sistema de movimiento. Para desarrollar herramientas quirúrgicas de vanguardia, deben tenerse en cuenta las últimas tendencias en diseño de sistemas de movimiento. Asociarse con un proveedor de micromovimientos de confianza como Portescap es un excelente primer paso en el proceso de diseño.

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