Rezultatų paskelbimas:

Mes kruopščiai išanalizavome ir nustatėme naują standartą"dinaminis pjovimo efektyvumas"laparoskopiniais pjovimo peiliais. Integruodami skaičiavimo skysčių dinamikos modeliavimą, biomechaninius biologinių audinių tyrimus ir tikslius mikro{1}}apdorojimo būdus, sėkmingai optimizavome ašmenų briaunų geometriją, drožlių pašalinimo griovelių skysčio kanalus ir bendrą dinaminio balanso struktūrą. Tai leidžia mūsų peiliams ne tik būti aštriems esant statinei būsenai, bet ir pasiekti maksimalų pjovimo efektyvumą, sumažinti audinių pažeidimus ir užtikrinti sklandų drožlių pašalinimą dideliu -greičio sukimu. Jis iš naujo apibrėžė efektyvaus ir saugaus pjovimo inžinerinę paradigmą.

Tyrimų ir plėtros fono skausmo taškai:

Tradicinis pjovimo peilių dizainas daugiausia grindžiamas patirtimi, todėl trūksta sistemingų tyrimų apie tikrus pjovimo ir drožlių pašalinimo procesus, kai sukasi dideliu greičiu{0}}. Dažnos problemos yra šios: pjovimo metu audinys yra per daug ištemptas, o ne veiksmingai nutraukiamas, todėl padidėja kraujavimo rizika; nupjautos audinių liekanos (ypač lipnus audinys) gali užkimšti ašmenų galvutę arba siurbimo vamzdelį, dėl ko nutrūksta operacija, todėl gydytojui reikia pakartotinai skalauti ir išvalyti; ašmenys gali vibruoti esant dideliam sukimosi greičiui, o tai gali paveikti operacijos pojūtį ir tikslumą, netgi atsitiktinai atsiskirti ir sužaloti aplinkinius sveikus audinius. Gydytojams reikia a"protingas"ašmenys, kurie gali"aktyviai"sugriebti, tvarkingai nupjauti ir"efektyviai"transportuoti audinį, o visas procesas sklandžiai teka kaip tekanti srovė.

Pagrindinės technologinės naujovės:

Mūsų naujovė apima ašmenų dizaino pakėlimą iš"statinė geometrija"matmuo į"dinaminė sistema"matmuo:

• Pažangios geometrijos optimizavimas:Siekiame ne tik maksimalaus ryškumo (plonos pjovimo briaunos linkusios įskilti ir įtrūkti), bet ir dizaino"mikro{0}}dantytas"arba"kelių{0}}lygių nuožulnus paviršius"sudėtinės pjovimo briaunos. Atlikdami baigtinių elementų analizę, optimizuojame pjovimo kampą, posvyrio kampą ir prošvaisos kampą, kad sukurtume vietinę įtempių koncentraciją pjaustant į audinius.„mikro-sprogdinimas“pjovimas, o ne suspaudimas ir plyšimas, taip sumažinant aplinkinių audinių traukimą. Tuo pačiu metu speciali geometrinė pjovimo briaunos forma gali sukurti į vidų"siurbimas"jėga sukimosi metu, padedanti stabiliai užfiksuoti tikslinį audinį.
• Skysčių dinamikos lustų pašalinimo griovelių dizainas:Ašmenų drožlių šalinimo griovelius laikome miniatiūriniais skysčio kanalais. Skaičiuodami skysčių dinamiką, optimizuojame griovelių skerspjūvio formą, gylį, spiralinį kampą ir paviršiaus apdailą. Kai ašmenys sukasi dideliu greičiu, grioveliai gali sukurti stabilų ašinį -neigiamo slėgio sūkurį. Šis sūkurys gali veikti kaip a"tornadas", aktyviai"čiulpti"nupjautų audinių nuolaužas į giliąją griovelio dalį ir pašalina jas per tuščiavidurį veleną, veiksmingai užkertant kelią šiukšlių kaupimuisi ir užsikimšimui prie ašmenų galvutės langelio. Itin veidrodinis{1}}poliruotas griovelio paviršius dar labiau sumažina skysčio pasipriešinimą.
• Dinaminis balansas ir vibracijos mažinimo dizainas:Atliekame didelės spartos{0}}dinaminio balanso kalibravimą kiekvienai peilių konstrukcijai. Tiksliai paskirstydami svorį arba pašalindami medžiagą, užtikriname, kad ašmenų svorio centras puikiai sutampa su sukimosi ašimi keliomis dešimtimis tūkstančių apsisukimų per minutę, reguliuojant vibracijos amplitudę iki mikrometro lygio. Tai ne tik pagerina veikimo pojūtį (pašalina"nutirpusi ranka"pojūtis), bet taip pat žymiai sumažina atsitiktinį audinių pažeidimą ir nuovargio įtampą ašmenų sujungimo taške dėl vibracijos.

Veikimo mechanizmas:

Pagrindinis jo veikimo mechanizmas yra efektyvus energijos konvertavimas ir aktyvus skysčių valdymas. Optimizuota pjovimo briaunos geometrija paverčia variklio sukimosi kinetinę energiją į tikslinio audinio šlyties jėgą labiausiai koncentruotu būdu su minimaliais energijos nuostoliais, todėl pasiekiamas"švaru ir efektyvu"pjovimas. Tuo pačiu metu pats besisukantis peilis tampa a"išcentrinis siurblys"ir Venturi efekto generatorius. Sukdamiesi optimizuoti drožlių pašalinimo grioveliai savo specialia forma nukreipia audinių skystį ir oro srautą, kad sudarytų didelio-greičio, žemo slėgio sūkurio lauką. Šis sūkurio laukas turi du efektus: vienas yra sukurti stiprų"siurbimas"ir"transportas"jėga ant ką tik nupjautų šiukšlių, nedelsiant išvalant žaizdą; kita – suformuoti a"skysčių barjeras"prie ašmenų galvutės langelio, nuolat nuplaunant naujus prilipusius audinius ir išlaikant aiškų lango vaizdą. Dinaminis balansas užtikrina, kad visi šie mechaniniai procesai vyktų ant stabilios ir kontroliuojamos platformos.

Veiksmingumo patikrinimas:

Imitacinio audinio pjovimo bandymo metu mūsų optimizuoto dizaino peilis, palyginti su tradiciniu tos pačios specifikacijos peiliuku, maždaug 25% sumažino laiką, reikalingą tos pačios tekstūros ir tūrio imituojamo audinio pjovimui, ir sumažino modeliuojamo audinio šoninę traukos jėgą pjovimo proceso metu maždaug 40%. Fotografuojant dideliu greičiu, drožlių pašalinimo efektyvumas padidėjo daugiau nei 50 %, o užsikimšimo reiškinys iš esmės buvo pašalintas. Vibracijos bandymo duomenys parodė, kad esant maksimaliam vardiniam sukimosi greičiui, mūsų ašmenų ašmenų rankenos vibracijos pagreičio vertė buvo 60 % mažesnė nei pramonės vidurkis. Klinikiniai gydytojai pranešė, kad naudojant naujos konstrukcijos ašmenis, operacija buvo stabilesnė, pjovimas buvo didesnis"sinchroniškai su ranka", o tvarkant klampius audinius, kuriuose gausu kraujagyslių, chirurginio lauko skaidrumas buvo išlaikytas ilgesnį laiką, sumažinant skalavimų skaičių, o operacijos ritmas tapo sklandesnis.

Mokslinių tyrimų ir plėtros strategija ir filosofija:

Mes tikime:"Puikus ašmenų dizainas yra harmoningas statikos, dinamikos ir skysčių dinamikos šokis mikroskopiniu mastu."Mūsų mokslinių tyrimų ir plėtros strategija yra naudoti kelių{0}}fizikos lauko modeliavimo įrankius, siekiant konvertuoti neaiškius klinikinius reikalavimus, pvz.'gera savijauta', "lygus pjovimas", ir'nėra užsikimšimo'į tikslius geometrinius parametrus ir fizikinius rodiklius. Kuriame ne tik ašmenų formą, bet ir"išvykimo kelias"audinių liekanų. Esame įsipareigoję kiekvieną pjūvį paversti efektyvia ir valdoma mikro{1}}sistemų inžinerija.

Ateities perspektyva:

Ateityje judėsime link"adaptyvioji geometrija"ir"protingas srauto lauko valdymas".Tyrimo kryptys apima: išmaniųjų medžiagų konstrukcijų, galinčių automatiškai reguliuoti pjovimo briaunos kampą pagal apkrovos sukimo momentą, kūrimą; mikro{0}}daviklių integravimo ant ašmenų, skirtų stebėti pjovimo jėgą, temperatūrą ir užsikimšimo būseną realiuoju laiku, tyrimas ir grįžtamojo ryšio valdymas reguliuojant sukimosi greitį arba plovimo srautą; tiria pažangesnių skysčių principų, tokių kaip kavitacijos efektas, naudojimą, siekiant pagerinti klampių audinių valymo efektyvumą. Mūsų tikslas – obliavimo peiliuką paversti išmaniuoju terminalu"aplinkos suvokimas - sprendimas-priėmimas - vykdymas"galimybes, todėl chirurginis obliavimas yra beprecedenčiai tikslus, lengvas ir saugus.