Oficialus pasiekimų paskelbimas

Kaip pažangus pagrindinių robotinių chirurginių instrumentų komponentų gamintojas, oficialiai pristatome sistemų inžineriją, kuri yra mūsų kelių medžiagų kompozitinių žnyplių žandikauliai. Vieno žandikaulio agregatu pasiekėme tikslų mikrolygio sujungimą ir integruotą itin didelio kietumo darbinių paviršių (pvz., 440C / cementuotas karbidas), didelio stiprumo ir kietumo struktūrinių pagrindų (pvz., 17-4PH) ir specialių funkcijų paviršiaus dangų (pvz., platinos-paladžio tauriųjų metalų) surinkimą. Tai ne tik suteikia žandikauliams išskirtines mechanines savybeskieta išorė ir tvirtas vidus, bet taip pat įgyvendina galutinius tikslus – tikslaus audinių sugriebimo, patikimos hemostazės ir minimalios traumos – optimizuotą medžiagų charakteristikų derinį, pakeldamas robotinių chirurginių instrumentų galutinio vykdymo galimybes į visiškai naują lygį.

MTEP fonas ir pagrindiniai skausmo taškai

Robotų chirurginių žnyplių žandikauliai veikia kaip robotų rankų „pirštų galiukai“, kurių veikimas tiesiogiai lemia chirurginį tikslumą ir saugumą. Įprasti vienos medžiagos žandikauliai susiduria su nesuderinamais kompromisais: itin didelis kietumas (daugiau nei HRC 60) reikalingas aštriam pjovimui ir ilgaamžiškumui, tačiau didelio kietumo medžiagos yra trapios ir linkusios įskilti subtilaus skrodimo ar netikėtos šoninės apkrovos metu; Labai tvirtos medžiagos reikalingos, kad būtų užtikrintas lenkimo ir sukimo patikimumas, o tai savo ruožtu mažina aštrumą ir atsparumą dilimui. Be to, norint atlikti dvipolio koaguliacijos funkcijas, elektrodų medžiagos turi užtikrinti puikų elektros laidumą, atsparumą lanko erozijai ir biologinį suderinamumą vienu metu. Standartinis 316 nerūdijantis plienas arba titano lydinys negali optimaliai patenkinti visų reikalavimų vienu metu. Klinikinei praktikai reikalingas pažangus kompozitinis žandikaulio sprendimas, kuriame būtų integruoti kelių medžiagų pranašumai.

Pagrindinės technologinės naujovės

Mūsų pagrindinė naujovė yrasistemingas medžiagų projektavimas ir mikro surinkimo technologija:

• Funkcinis zonavimas ir medžiagų kartografavimasKiekvieną žandikaulį suskirstome į kelias funkcines zonas: pjovimo briaunos zoną, pagrindinę jėgą laikančią konstrukcinę zoną, elektrokoaguliacijos elektrodo zoną ir besisukančią vyrių zoną, kiekvienai zonai priderindami tinkamiausią medžiagą. Pavyzdžiui, miltelių metalurgijos būdu cementuotas karbidas arba 440C didelio anglies martensitinis nerūdijantis plienas yra pritaikytas specialių kietų kraštų apdorojimui ir atsparumui dilimui. Nuo kritulių grūdintas 17-4PH nerūdijantis plienas naudojamas pagrindinėse konstrukcijų zonose, kad dėl senėjimo būtų pasiektas itin didelis stiprumas ir geras kietumas. Platinos ir iridžio lydinio arba specialios dangos gali būti padengtos elektrodų zonomis, kad būtų užtikrintas stabilus ir vienodas srovės laidumas, taip pat antiadhezinės savybės.
• Tiksli mikrosujungimo technologijaPatikimas skirtingų medžiagų sujungimas yra didžiausias iššūkis. Mes naudojame pažangiausius mikrosujungimo būdus: vakuuminį litavimą arba lazerinį mikrosuvirinimą metalo ir metalo sujungimui. Tiksliai kontroliuojant šilumos patekimą ir naudojant specialius litavimo užpildus, sukibimo stiprumas, artimas pagrindinių medžiagų stiprumui, pasiekiamas su minimaliomis šilumos paveiktomis zonomis, išsaugant būdingas medžiagų savybes. Tikslaus inkrustavimo arba fizinio nusodinimo garais (PVD) technologijos yra naudojamos izoliuojant arba specialių funkcijų zonoms gaminti funkcines dangas tam tikrose vietose.
• Submikrono lygio surinkimas ir kalibravimasDviejų žandikaulio pusių poravimas yra labai svarbus. Kontroliuojame ne tik vienos dalies tikslumą (±0,01 mm), bet ir poravimosi tikslumą. Itin švarioje aplinkoje rankinis poravimas ir pradinis atstumo kalibravimas atliekamas naudojant didelio didinimo mikroskopus ir mikro jėgos jutiklius. Tai užtikrina vienodą, nuoseklų linijos arba mikrotarpelio kontaktą nuo galiuko iki šaknies, kai žandikauliai uždaro - fizinį pagrindą subtiliam sugriebimui (pvz., pakeliant ploną audinio membraną), nepažeidžiant apatinių audinių.

• Veikimo mechanizmai

Pagrindinis darbo principas yravaidmenų pasidalijimas ir sinerginis veiklos tobulinimas.Cementuoto karbido arba didelio kietumo plieno pjovimo briaunos veikia kaip „deimantiniai dantys“, sudarantys pirminę sąsają su audiniu, kad būtų užtikrinta aštri, ilgalaikė pjovimo galia ir atsparumas dilimui, užtikrinantis tikslų sugriebimą net po šimtų atidarymo-uždarymo ciklų. Didelio stiprumo ir tvirtumo pagrindinės roboto konstrukcijos tarnauja kaip „didelio našumo jėgų ir masyvių griaučių, stulpelių perdavimo mechanizmai“. žandikaulio galiukas be nuostolių ar deformacijų, atlaikant sudėtingas chirurgines apkrovas, kad būtų išvengta plastinių deformacijų ar nuovargio lūžių. Optimizuotos elektrodų medžiagos ir dangos veikia kaip „protinga oda“. Krešėjimo režimu jie užtikrina koncentruotą, vienodą srovės tekėjimą per audinius liečiančius paviršius, kad būtų sukurtas efektyvus ir kontroliuojamas koaguliacijos efektas, kartu atsparus sukibimui ir korozijai, kad audinys neplyštų. Puikiai sujungus įvairias medžiagas, žandikauliai paverčiami bioniniu funkciniu agregatu, kurio bendras veikimas gerokai pranoksta bet kurios atskiros medžiagos veikimą.

Veiksmingumo patikrinimas

Mechaniniai bandymai rodo, kad mūsų sudėtinių pjovimo briaunų eksploatavimo laikas yra daugiau nei tris kartus ilgesnis nei iš vienos medžiagos pagamintų konstrukcijų (pvz., visų 17-4PH žandikaulių) imituojant audinių pjovimą. Lenkimo stiprumo bandymai rodo, kad kompozitinės konstrukcijos žandikauliai reikalauja didesnio sukimo momento, kad pasiektų tą patį antgalio poslinkį, o tai rodo puikų konstrukcinį tvirtumą. Atliekant elektrokoaguliacijos našumo bandymus, žandikauliai su specializuotomis elektrodų medžiagomis sumažina audinių sukibimo greitį daugiau nei 70 %, palyginti su standartiniais nerūdijančio plieno elektrodais, todėl po sisteminio koaguliacijos sumažėjus koaguliacijai sukuriamas vienodas susitraukimas. Netikslinių audinių (pvz., neurovaskulinių ryšulių) sužalojimas subtilaus skrodimo metu naudojant mūsų sudėtinius žandikaulius, o chirurgai praneša apie aiškesnį ir lengviau kontroliuojamą lytėjimo grįžtamąjį ryšį.

MTEP strategija ir filosofija

Mes tvirtai tikime:Aukščiausios klasės instrumentų veikimas kyla iš gilaus supratimo ir kūrybiško medžiagų fizinių ribų derinimo.Mūsų mokslinių tyrimų ir plėtros strategija laužo įprastą „vienas komponentas, viena medžiaga“ mąstyseną ir apima sistemingą medžiagų inžineriją. Mes projektuojame žandikaulius kaip miniatiūrines mašinas, parinkdami optimalią medžiagą kiekvienai sudedamajai daliai ir sklandžiai jas integruodami naudodami naujausias mikro gamybos technologijas. Siekiame ne brangių medžiagų, o ypatingo našumo ir medžiagų derinių patikimumo konkrečioms funkcijoms.

Ateities perspektyva

Judėdami į priekį, tyrinėsime pažangesnius medžiagų integravimo sprendimus. Tyrimų kryptys apima 3D spausdintų metalinių kompozitinių medžiagų su gradiento kietumu ir moduliu kūrimą, kad būtų pasiektas vientisas kietumo perėjimas nuo krašto iki pagrindinio korpuso; „protingų apvalkalų“ projektavimas su integruotomis miniatiūrinėmis lanksčiomis jutiklių matricomis ant žandikaulio paviršių, kad realiuoju laiku būtų galima gauti grįžtamąjį ryšį apie sugriebimo jėgą, audinių temperatūrą ir elektrinę varžą; ir tirti biologiškai skaidomus laikinus žandikaulių antgalius specifinėms endoskopinėms procedūroms, kurioms nereikia išimti prietaiso.Mūsų tikslas – paversti robotinių chirurginių žnyplių žandikaulius iš pasyvių vykdymo terminalų į išmaniąsias chirurgines mikrosistemas, turinčias jutimo, diagnostikos ir net vietinio gydymo galimybes.