医療機器用途におけるマイクロモーターの役割

金属モーター
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医療機器のモーターは、医療用モーターとも呼ばれ、医療機器に適用される変速機の一種で、減速機能を備えています。 トルクアップ、そして送信。駆動モーター(エンジン)と減速機(減速機)などで構成される小電力の小型減速機です。この種の医療機器モーターは通常、出力、電圧、電流、直径仕様、減速比、トルク、速度、騒音、精度、駆動モーターの種類、減速ギアボックスなどのアプリケーションのニーズに応じて開発されるカスタム製品の技術パラメータサービスを採用しています。構造タイプなど。

医療機器の特殊性により、すべての小型モーターが医療機器に使用できるわけではありません。したがって、この記事では、医療機器でマイクロモーターを使用するために必要な要件、一般的なタイプのマイクロモーター、人間の生活を改善する利点、および医療機器での応用について簡単に説明します。

医療機器用途における小型モーターの必須要件

インテリジェント医療機器に採用されている伝送モジュールの総称である医療機器モーターは、インテリジェント輸液流量コントローラー、低侵襲吻合カッター、自動凝固ナイフギアボックス装置、整形外科用創傷洗浄装置、自動脈圧モニターなどの機器に適用できます。 、スマート医療ベッド、およびその他の医療機器。

小型モーターは、注射ポンプ、人工呼吸器、輸液ポンプ、電気メスなどの医療機器に広く使用されています。ただし、医療機器の特性上、すべてのミニモーターが医療機器に適用できるわけではありません。いくつかの重要な条件を満たす必要があります。

1. 低騒音

医療機器製品は通常、静かな環境で使用されます。小型モーターは低騒音の要件を満たし、大きすぎる音によって患者が不安を感じないようにする必要があります。小型モーターが限界負荷電力に達すると、自動トリップモードで自身を保護し、使用中の安全性を保証します。

2. 簡単な制御

医療機器では、ミニモーターの起動、制動、応答速度が極めて高速であることが求められます。簡単に制御および操作できるミニモーターにより、患者が望む医療結果をより確実に得ることができます。

3. 放熱

ほとんどの医療機器は長時間稼働するように設定されており、大量の熱を発生します。放熱性に優れた小型モーターは、寿命を効果的に延ばすことができます。

4. 安定性と信頼性

医療機器の中核部品として、小型モーターの安定性と信頼性を高める必要があります。安定したミニモーターは故障の発生を減らすだけでなく、動作効率も向上します。

金属製モーターハウジング

医療機器モーターの種類

マイクロモーターはさまざまな医療機器に応用されており、医療外科医がポータブル機器、機械、手持ちツールを効率的に操作できるようになります。一般的に使用される医療用マイクロモーターの注目すべき例をいくつか示します。

  1. ブラシ付き DC モーター: コアレス モーターとしても知られるこれらのモーターは、高効率、高速加速、コンパクト サイズ、軽量設計、最小限の騒音発生など、さまざまな利点を提供します。
  2. ステッピング モーター: 高エネルギーの磁石を利用し、優れた連続トルクと開ループ制御を提供します。これらのモーターは最小限のメンテナンスしか必要とせず、さまざまな用途に費用対効果の高いソリューションを提供します。
  3. ブラシレス スロット モーター: これらのモーターには、オートクレーブ サイクルに耐えられるという利点があり、さまざまなドライブ オプションやギアヘッドでカスタマイズできます。これらのモーターは効率が高く、高いトルク定格を備えているため、高速を必要とし、重い負荷を処理できるアプリケーションに適しています。
  4. ブラシレス スロットレス モーター: このタイプのモーターは非常に長い耐用年数を示し、コギングの問題を排除しながら高速と高スループットを達成することに優れています。これらのモーターには、機能を追加するためにホール センサーやギアヘッドを取り付けることができます。

医療機器モーターの利点

医療分野でのマイクロモーター技術の利用は、特にハンドヘルドまたはポータブル機器に多くの利点をもたらします。これらの利点には次のようなものがあります。

  • オートクレーブなどの滅菌方法に対応
  • 効率的なパフォーマンスと高出力
  • 低レベルの騒音と振動
  • 正確な制御による正確な操作
  • の削減 電磁妨害 (EMI)無線周波数干渉 (RFI)
  • 特に重要な医療シナリオにおける信頼性の向上
ステッピングモーター

マイクロモーターが医療をどのように強化するか

外科用ロボット、高度な義肢、外骨格、高精度の外科用ハンドピース、さらには消費者向けの CPAP マシンなどは、ますます多くの人々の可動性、機能性、全体的な幸福を向上させる注目すべき現代医療イノベーションの 1 つです。

これらの画期的な医療の進歩は、部分的には、これらの技術を推進する上で重要な役割を果たす医療用モーターと電子ドライブの進歩により可能になりました。

これらの進歩における医療用モーターとドライブの利用が人々の生活と健康にプラスの影響を与えている 5 つの重要な方法を見てみましょう。

1. ロボット支援手術

ロボット手術と呼ぶよりも、外科医が手術中にロボットを遠隔から誘導するため、より正確な用語はロボット支援手術となります。このアプローチには、低侵襲手術や患者の快適性の向上など、多くの利点があります。

小型モーターは、精度の向上、器用さの向上、低侵襲処置の改善、震えの軽減、外科医の快適性の向上を可能にし、ロボット支援手術に革命をもたらしました。これらの進歩は最終的に患者の転帰の改善に貢献し、外科的介入の領域で達成できる可能性を拡大します。

ロボット支援手術

2. 高度な機能を備えた義足

義肢は戦闘による負傷、病気、先天的欠陥、事故など、さまざまな場面で活用されています。現在、人間の筋肉、骨格、神経系と接続するための、高度な動力を備えたバイオニック手足が作成されています。

義肢に小型モーターを統合することで義肢の分野が促進され、ユーザーに可動性、機能性、そしてより自然な体験が提供されます。

機械的補綴物

3. 機動性の向上

ギアモーターは、車椅子を使用する人の移動性を高める上で重要な役割を果たします。たとえば、従来の車椅子の限界を超えた全地形型車椅子である、並外れたアクション トラックチェアを考えてみましょう。通常の車輪の代わりにトレッドを利用することで、オフロードモビリティの可能性の世界が広がり、ユーザーは野原や森林、さらには小さな川でも自信を持って移動できるようになります。これらすべてはギアモーターの力によって可能になります。

4. 医療用ポンプ

医療用モーターは、さまざまな最新の医療機器で使用されるポンプに電力を供給する上で重要な役割を果たしています。これらのポンプは、液体、ガス、薬剤を正確に投与し、最適な冷却を維持する役割を果たします。

  • CT スキャナ: CT (コンピュータ断層撮影) スキャナは高速かつ高解像度のスキャンを提供し、人体の内部の詳細な 3D 画像を生成します。これらのスキャナが X 線システムに必要な温度を確実に維持するために、遠心ポンプが採用されています。これらのポンプは通常、ドライブが組み込まれたブラシレス DC モーターによって電力を供給されます。
  • 透析: 血液透析システムは、信頼性の高い蠕動ポンプを利用して、患者の血液と透析液を透析装置内に正確に輸送します。これらの命を救う機械には、高精度のブラシレス モーターが信頼性が高く静かな動作を実現します。
  • CPAP: 持続気道陽圧 (CPAP) 機械は、睡眠時無呼吸症候群に悩まされている何百万もの人々の生活を大幅に改善しました。最新の CPAP はコンパクトで静かで、一部のモデルはバッテリー電源を備えています。 CPAP の中心には、通常はブラシレス DC モーターによって駆動される非常にダイナミックな送風機があります。
CTスキャナ

5. 高出力、コンパクトな手術用ハンドピース

外科用ハンドピースモーターに関しては、ほとんどのモーター設計は、高出力とコンパクトさ、軽量さ、効率の要件との間のバランスを達成するという課題に直面しています。外科用ハンドピースのサイズと重量の厳しい制約を満たしながら、大きな電力を供給できるモーターを開発することが重要です。

小型モーターを外科用ハンドピースに統合することで、外科手術の進歩に貢献します。外科医は、精度の向上、手の疲労の軽減、多用途性、効率性、騒音と振動の低減、および滅菌の容易さから恩恵を受けることができます。これらの効果により、外科技術と患者ケアが強化されます。

医療機器におけるマイクロモーターの応用

マイクロモーターは、高出力と信頼性で知られており、さまざまな医療機器や用途に非常に適しています。特に、これらには、次のようなコンパクトな機械、手持ち工具、ポータブル機器が含まれます。

  • 人工呼吸器
  • インスリンポンプ
  • 医療訓練
  • 輸液ポンプ
  • 電動車椅子用リフト
  • 外科用ハンドツール
  • 医療用ステープルマシン
  • 手術ブームの自動化
  • 生検装置
  • ラボ自動化装置

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