Pontos, hézagmentes sikló- és lineáris csapágyak a sebészeti segédrobotokhoz

Profil

• Amire szükség volt: drylin N vezetősín és kocsik, iglidur műanyag csapágyak.
• Követelmények: nagy pontosságú, abszolút hézagmentes csapágyak, amelyeknek a magas klinikai előírások mellett könnyen tisztíthatóknak kell lenniük. Ezenkívül a csapágyakban semmilyen kenőanyagot nem szabadott használni.
• Iparág: orvostechnika
• Siker a megrendelő számára: az alkalmazott műanyag csapágyaknak köszönhetően először sikerült olyan csontra rögzíthető sebészeti eszközvezetést kifejleszteni, megépíteni és kiértékelni, amely univerzálisan alkalmazható, újrafelhasználható és az adott beteghez igazítható.

A minimálisan invazív cochleáris implantátum műtét egy új, kíméletes sebészeti technika a szenzorineurális süketség és a mély halláscsökkenés kezelésére. Ez a technika a koponya felszínétől a belső fülhöz való hozzáférés megteremtését igényli a cochlea bazális fordulójáig, amely akár 35 mm-rel a koponya alatt is lehet. Mivel a 35 mm mélységben a célponttól való eltérés nem lehet nagyobb 0,5 mm-nél, olyan segédrendszerre van szükség, amely lehetővé teszi a rendkívül pontos, intraoperatív transzlációs műszervezetést. Ezért egy miniatürizált, passzív párhuzamos kinematikai robotot fejlesztettek ki, amely három alapcsuklóval közvetlenül a páciens koponyájához mereven rögzíthető. Ebben a funkciójában a párhuzamos robot lineáris vezetést biztosít a minimálisan invazív hozzáférés létrehozásához, amely sebészeti műszerekkel felszerelhető, és hat hosszirányban állítható tolóerő-aktuátor segítségével minden egyes betegre testre szabható.
A lineáris vezető megvalósításakor a műszaki követelmények mellett a klinikai alkalmazással kapcsolatos peremfeltételeket is figyelembe kell venni. A sebészet nagy pontossági követelményei miatt a robot összes csapágyának és csuklójának a lehető legmerevebbnek és teljesen hézagmentesnek kell lennie. Ugyanez vonatkozik a sebészeti fúrószerszámot tartó lineáris vezetésre is. A klinikai alkalmazás magában foglalja az összes alkatrész tisztítását, fertőtlenítését és gőzsterilizálását (134°C, 3 bar, 5 perc).
Továbbá a vezető hagyományos kenése nem lehetséges. Hasonló követelmények vonatkoznak a forgócsuklókra is, amelyekkel két hosszirányban állítható tolóerő-meghajtást kapcsolnak össze: mind az axiális, mind a radiális hézagot teljesen ki kell küszöbölni, és nem használhatók gördülőelemekkel ellátott csapágyak.

A csonthoz rögzített párhuzamos robot megvalósításához a leírt követelmények miatt különböző műanyag csapágyakat használtak. A sebészeti műszer vezetése például egy drylin N csúszórúdból áll, két kocsival. Ez utóbbiak egy rozsdamentes acél alkatrész segítségével mereven kapcsolódnak egymáshoz (egymásba illesztés), hogy minimálisra csökkentsék a hézagokat, ami a vezetőrendszereknél a konstrukciós elvük miatt nem kerülhető el teljesen. Ez a szerszámvezető teljes mértékben megfelel az előírt követelményeknek (különösen: nincsenek gördülő elemek, nincs szükség kenőanyagokra), és a sín nyitott kialakításának köszönhetően könnyen szétszerelhető, tisztítható és újra összeszerelhető. Ezenkívül a kocsik cserélhetősége számos lehetőséget kínál az intraoperatív szerszámcserék elvégzéséhez. A párhuzamos robot két tolóhajtóművét egy forgócsukló segítségével kapcsolták össze. Ennek a forgócsuklónak a tengelyét egy adaptercsavar képezi, ahol a radiális hézagot két gőzzel sterilizálható iglidur X csúszócsapágy veszi fel. A felhasználók az adaptercsavar meghúzásával a csuklót axiálisan is előfeszíthetik. Az alkalmazott műanyag csapágyaknak köszönhetően most először sikerült olyan csontra rögzíthető műtéti eszközvezetőt kifejleszteni, megépíteni és értékelni, amely univerzálisan alkalmazható, újrafelhasználható és az adott beteghez igazítható. A pontossági követelmények teljesülését kísérletileg sikeresen igazolták.