Die Rolle von Mikromotoren in medizinischen Geräteanwendungen

Der Motor medizinischer Geräte, auch als medizinischer Motor bekannt, ist eine Art Getriebe, das in medizinischen Geräten eingesetzt wird und Funktionen wie Verzögerung, Drehmomentverstärkungund Übertragung. Es handelt sich um einen Miniatur-Untersetzungsmotor mit geringer Leistung, der größtenteils aus einem Antriebsmotor (Motor), einem Untersetzungsgetriebe (Untersetzungsgetriebe) und anderen Komponenten besteht. Bei dieser Art von Motoren für medizinische Geräte werden in der Regel maßgeschneiderte technische Produktparameter verwendet, die je nach Anwendungsanforderungen entwickelt werden, einschließlich Ausgangsleistung, Spannung, elektrischer Strom, Durchmesserspezifikation, Untersetzungsverhältnis, Drehmoment, Geschwindigkeit, Geräusch, Präzision, Antriebsmotortyp und Untersetzungsgetriebe Strukturtyp usw.

Aufgrund der Besonderheit medizinischer Geräte können nicht alle Miniaturmotoren in medizinischen Geräten verwendet werden. Daher werden in diesem Artikel kurz einige notwendige Anforderungen für den Einsatz von Mikromotoren in medizinischen Geräten, gängige Arten von Mikromotoren, ihre Vorteile bei der Verbesserung des menschlichen Lebens und ihre Anwendungen in medizinischen Geräten beschrieben.

Grundlegende Anforderungen an Miniaturmotoren in medizinischen Geräteanwendungen

Der Motor für medizinische Geräte, ein allgemeiner Begriff für Übertragungsmodule, die in intelligenten medizinischen Geräten verwendet werden, kann in Geräten wie intelligenten Infusionsflussreglern, minimalinvasiven Anastomoseschneidern, automatischen Koagulationsmessergetriebegeräten, orthopädischen chirurgischen Wundreinigern und automatischen Pulsdruckmonitoren eingesetzt werden , intelligente medizinische Betten und andere medizinische Geräte.

Miniaturmotoren werden häufig in medizinischen Geräten wie Injektionspumpen, Beatmungsgeräten, Infusionspumpen, elektrischen Skalpellen und mehr eingesetzt. Aufgrund der Einzigartigkeit medizinischer Geräte kann jedoch nicht jeder Minimotor für sie verwendet werden. Sie müssen mehrere wesentliche Bedingungen erfüllen:

1. Geräuscharm

Medizinprodukte werden im Allgemeinen in ruhigen Umgebungen verwendet. Miniaturmotoren müssen die Anforderung erfüllen, geräuscharm zu sein und bei Patienten keine Unruhe durch zu laute Geräusche hervorrufen. Wenn ein Miniaturmotor seine Grenzlastleistung erreicht, kann er sich durch den Modus der automatischen Auslösung selbst schützen und so die Sicherheit während des Betriebs gewährleisten.

2. Einfache Steuerung

Bei medizinischen Geräten müssen die Anlauf-, Brems- und Reaktionsgeschwindigkeit der Minimotoren extrem schnell sein. Minimotoren, die sich leicht steuern und bedienen lassen, gewährleisten den Patienten besser die gewünschten medizinischen Ergebnisse.

3. Wärmeableitung

Die meisten medizinischen Geräte sind über einen längeren Zeitraum in Betrieb und erzeugen dabei eine erhebliche Menge Wärme. Miniaturmotoren mit guter Wärmeableitung können ihre Lebensdauer effektiv verlängern.

4. Stabilität und Zuverlässigkeit

Als Kernbestandteil medizinischer Geräte müssen die Stabilität und Zuverlässigkeit von Miniaturmotoren verbessert werden. Stabile Kleinmotoren reduzieren nicht nur die Fehlerhäufigkeit, sondern verbessern auch die betriebliche Effizienz.

Arten von Motoren für medizinische Geräte

Mikromotoren finden in verschiedenen medizinischen Geräten Anwendung und ermöglichen es Chirurgen im Gesundheitswesen, tragbare Geräte, Maschinen und Handwerkzeuge effizient zu bedienen. Hier sind einige bemerkenswerte Beispiele für häufig verwendete medizinische Mikromotoren:

1. Bürsten-Gleichstrommotor: Diese Motoren werden auch als kernlose Motoren bezeichnet und bieten eine Reihe von Vorteilen, darunter hohe Effizienz, schnelle Beschleunigung, kompakte Größe, leichtes Design und minimale Geräuschentwicklung.
2. Schrittmotor: Er nutzt Hochenergiemagnete und bietet ein hervorragendes kontinuierliches Drehmoment und eine Steuerung im offenen Regelkreis. Diese Motoren erfordern nur minimale Wartung und bieten eine kostengünstige Lösung für verschiedene Anwendungen.
3. Bürstenloser Schlitzmotor: Diese Motoren bieten den Vorteil, dass sie Autoklavenzyklen standhalten und können mit verschiedenen Antriebsoptionen und Getrieben individuell angepasst werden. Diese Motoren sind hocheffizient und verfügen über ein hohes Drehmoment, wodurch sie für Anwendungen geeignet sind, die hohe Drehzahlen erfordern und schwere Lasten bewältigen können.
4. Bürstenloser, nutenloser Motor: Dieser Motortyp zeichnet sich durch eine außergewöhnlich lange Lebensdauer aus und zeichnet sich dadurch aus, dass er hohe Geschwindigkeiten und einen hohen Durchsatz erzielt und dabei Rastungsprobleme eliminiert. Für zusätzliche Funktionalität können diese Motoren mit Hallsensoren und Getrieben ausgestattet werden.

Vorteile von Motoren für medizinische Geräte

Der Einsatz der Mikromotorentechnologie im medizinischen Bereich bringt zahlreiche Vorteile mit sich, insbesondere für handgehaltene oder tragbare Geräte. Zu diesen Vorteilen gehören:

• Kompatibilität mit Sterilisationsmethoden wie Autoklavieren
• Effiziente Leistung und hohe Leistungsabgabe
• Geringe Geräusch- und Vibrationswerte
• Präzise Steuerung für präzise Abläufe
• Reduzierung in elektromagnetische Interferenz (EMI) und Hochfrequenzstörungen (RFI)
• Erhöhte Zuverlässigkeit, insbesondere in kritischen medizinischen Szenarien

Wie Mikromotoren die Medizin verbessern

Chirurgische Roboter, fortschrittliche Gliedmaßenprothesen, Exoskelette, chirurgische Präzisionshandstücke und sogar CPAP-Geräte für Verbraucher gehören zu den bemerkenswerten modernen medizinischen Innovationen, die die Mobilität, Funktionalität und das allgemeine Wohlbefinden einer wachsenden Zahl von Menschen verbessern.

Diese bahnbrechenden Fortschritte in der Medizin sind zum Teil auf die Fortschritte bei medizinischen Motoren und elektronischen Antrieben zurückzuführen, die eine entscheidende Rolle beim Antrieb dieser Technologien spielen.

Lassen Sie uns fünf wichtige Möglichkeiten untersuchen, wie sich der Einsatz medizinischer Motoren und Antriebe bei diesen Fortschritten positiv auf das Leben und die Gesundheit der Menschen auswirkt.

1. Robotergestützte Chirurgie

Anstatt von Roboterchirurgie zu sprechen, wäre der genauere Begriff roboterassistierte Chirurgie, bei der der Chirurg den Roboter während des Eingriffs aus der Ferne führt. Dieser Ansatz bietet zahlreiche Vorteile, darunter weniger invasive Operationen und verbesserten Patientenkomfort.

Miniaturmotoren haben die robotergestützte Chirurgie revolutioniert, indem sie eine höhere Präzision, verbesserte Fingerfertigkeit, verbesserte minimal-invasive Eingriffe, Tremorreduzierung und mehr Komfort für den Chirurgen ermöglichen. Diese Fortschritte tragen letztendlich zu besseren Patientenergebnissen bei und erweitern die Möglichkeiten, die im Bereich chirurgischer Eingriffe erreicht werden können.

2. Fortschrittliche Prothetik

Künstliche Gliedmaßen werden in verschiedenen Situationen eingesetzt, darunter bei Kampfverletzungen, Krankheiten, angeborenen Defekten, Unfällen und mehr. Gegenwärtig wurden fortschrittliche bionische Gliedmaßen entwickelt, die mit den menschlichen Muskeln, dem Skelett und dem Nervensystem interagieren.

Die Integration von Miniaturmotoren in künstliche Gliedmaßen hat den Bereich der Prothetik erleichtert und den Benutzern eine verbesserte Mobilität, Funktionalität und ein natürlicheres Erlebnis geboten.

3. Erhöhte Mobilität

Getriebemotoren spielen eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Mobilität von Rollstuhlfahrern. Nehmen Sie zum Beispiel den außergewöhnlichen Action Trackchair, einen geländegängigen Rollstuhl, der über die Grenzen herkömmlicher Rollstühle hinausgeht. Anstelle von normalen Rädern werden Profilflächen verwendet, was eine Welt voller Mobilitätsmöglichkeiten im Gelände eröffnet und es dem Benutzer ermöglicht, sicher durch Felder, Wälder und sogar kleine Bäche zu navigieren. All dies wird durch die Kraft eines Getriebemotors ermöglicht.

4. Medizinisches Pumpen

Medizinische Motoren spielen eine entscheidende Rolle beim Antrieb von Pumpen, die in verschiedenen modernen medizinischen Geräten verwendet werden. Diese Pumpen sind für die genaue Verabreichung von Flüssigkeiten, Gasen und Medikamenten sowie für die Aufrechterhaltung einer optimalen Kühlung verantwortlich.

• CT-Scanner: CT-Scanner (Computertomographie) bieten schnelle und hochauflösende Scans und erzeugen detaillierte 3D-Bilder des Inneren des menschlichen Körpers. Um sicherzustellen, dass diese Scanner die erforderliche Temperatur für ihre Röntgensysteme aufrechterhalten, werden Kreiselpumpen eingesetzt. Diese Pumpen werden typischerweise von bürstenlosen Gleichstrommotoren mit integrierten Antrieben angetrieben.
• Dialyse: Hämodialysesysteme sind auf zuverlässige peristaltische Pumpen angewiesen, um das Blut und die Dialyselösung des Patienten präzise durch den Dialysator zu transportieren. Für diese lebensrettenden Maschinen sorgen bürstenlose Präzisionsmotoren für einen zuverlässigen und leisen Betrieb.
• CPAP: Kontinuierlicher positiver Atemwegsdruck (CPAP) Maschinen haben das Leben von Millionen Menschen, die von Schlafapnoe betroffen sind, erheblich verbessert. Moderne CPAPs sind kompakt und leise, einige Modelle verfügen sogar über Batteriebetrieb. Das Herzstück des CPAP ist ein hochdynamisches Gebläse, das typischerweise von einem bürstenlosen Gleichstrommotor angetrieben wird.

5. Leistungsstarke, kompakte chirurgische Handstücke

Die meisten Motorkonstruktionen stehen vor der Herausforderung, bei chirurgischen Handstückmotoren ein Gleichgewicht zwischen hoher Leistungsabgabe und den Anforderungen an Kompaktheit, Leichtigkeit und Effizienz zu erreichen. Es ist wichtig, Motoren zu entwickeln, die eine erhebliche Leistung liefern und gleichzeitig die strengen Größen- und Gewichtsbeschränkungen chirurgischer Handstücke erfüllen können.

Die Integration von Miniaturmotoren in chirurgische Handstücke trägt zu Fortschritten bei chirurgischen Eingriffen bei. Chirurgen profitieren von verbesserter Präzision, geringerer Ermüdung der Hand, Vielseitigkeit, Effizienz, reduziertem Lärm und Vibration sowie einfacherer Sterilisation. Diese Effekte verbessern die chirurgischen Techniken und die Patientenversorgung.

Anwendungen von Mikromotoren in medizinischen Geräten

Mikromotoren sind für ihre hohe Leistung und Zuverlässigkeit bekannt und eignen sich hervorragend für eine Reihe medizinischer Geräte und Anwendungen. Dazu gehören insbesondere kompakte Maschinen, handgeführte Werkzeuge und tragbare Geräte wie:

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