tavaly több mint 50 millió sebészeti beavatkozást végeztek az Egyesült Államokban. Ahogy ez a szám évről évre növekszik, a minimálisan invazív műtétek száma és preferenciája is növekszik. Ezt a tendenciát a hagyományos nyílt műtétekhez képest meghatározó tényezők közé tartozik az alacsonyabb járulékos költségek mind az orvos, mind a beteg számára, a belföldön és külföldön biztosított személyek számának növekedése, a fejlődő országok egészségügyi infrastruktúrájának javítása, a rövidebb gyógyulási idő és a betegre gyakorolt kisebb általános hatás.
egy speciális eszköz—az orvosi vezetődrót—megjelenése lehetővé teszi ezt az elmozdulást az eljárásokban. Míg a koszorúér-eljárásokban történelmileg használják, a vezetődrót egyre több orvosi eljárás szerves részévé vált, használata folyamatosan növekszik és egyre több orvosi szakterületre terjed ki. (Lásd az 1. ábrát)
a Vezetődrótokról
a vezetődrót egy vékony, rugalmas orvosi huzal, amelyet a testbe helyeznek egy nagyobb műszer, például katéter, központi vénás vonal vagy etetőcső vezetésére. A katéterezés folyamatát már a 18.században megfigyelték. Az első modern alkalmazásokat már 1844-ben alkalmazták az állatok szívkatéterezésére, majd 1929-ben az emberekre, amikor a folyamatot Dr. Werner Forssmann német orvos tesztelte. Kétkedő kollégáinak bebizonyította, hogy a szívet dróttal lehet elérni azáltal, hogy elvégzi az eljárást magán, és ennek során megkapta az 1956-os orvosi Nobel-díjat a szívkatéterezés technikájának kifejlesztéséért. Az évek során a vezetődrót kifinomultabbá, kisebbé vált, és különféle anyagokból készült, így számos kihívást jelent a vezetődrótok gyártásában.
a vezetővezetékek piaca globális és növekszik. A Grand View Research által közzétett 2014-es kutatási jelentés szerint “a globális vezetővezetékek piaca várhatóan eléri a 2.19 milliárd dollárt 2020-ra. A célbetegségek növekvő prevalenciája a növekvő geriátriai népességbázissal együtt várhatóan a következő hat évben vezetődrót-keresletet fog eredményezni.”
vezetődrót követelmények
a vezetődrótok gyártásához használt anyagok az évek során változtak, de ma elsősorban rozsdamentes acélból és nitinolból (nikkel-titán) állnak. Egyes huzalok teflon 6 vagy parilénnel vannak bevonva.
az anyagok következetes változása kihívást jelent a vezetővezetékek gyártásában, amelyeket jellemzően köszörűgépeken gyártanak. Ezeknek a köszörűgépeknek képesnek kell lenniük lépést tartani a rendszeres anyagváltozásokkal és a kapcsolódó műszaki követelményekkel. Különböző csiszolóanyagokat, például köbös bór-nitridet (CBN), gyémántot és különböző üvegesített csiszolóanyagokat használnak a köszörüléshez és a szabályozó kerekekhez, hogy nagyobb rugalmasságot biztosítsanak az anyagokban, így a köszörűgépek hosszabb ideig relevánsabbak, és megvédik a gyártó beruházásait.
a Guidewire gyártás anyagmozgatási megoldásokra is támaszkodik a folyamat automatizálásához és a gép maximális teljesítményéhez. Az egyik ilyen őrlőrendszer kettős kocsi, lineáris motor, részadagoló rendszert használ, amely lehetővé teszi a vezetékek folyamatos betáplálását a köszörűgépbe, lineáris helyzeti felbontás elvesztése nélkül, drámai módon növelve a földvezeték pontosságát. A hagyományos érzékelők használata helyett, amelyek idővel romlanak és korlátozzák a folyamat sebességét, a kettős Kocsis lineáris motor lehetővé teszi a gép számára, hogy valós időben állítsa be és reagáljon. Ez lehetővé teszi a rövidebb őrlési időt és a huzal átmérőjének és hosszának nagyobb pontosságát korlátlan hosszúságokon keresztül.
a vezetődrótok átmérője csak egyre kisebb, mivel a vezetődrótokat több orvosi szakterületbe vezetik be, például neurológiai műtétek. Ez tovább ösztönzi a precíziós csiszoló rendszerek gyártóit az innovációra a kisebb és pontosabb huzalspecifikációk kezelése érdekében. A piacon lévő néhány gép képes 0,1 mikron vagy 0,000004 hüvelyk átmérőjű vezetővezetékek őrlésére, miközben a szükséges alakzatokat a huzalba őrlik.
a bevezetése köszörülés
a termelés vezetőhuzalok, formák, mint a kúpok, szögek, és ívek kell kialakítani a huzal, amely úgy dönt, hogy a manőverezhetőség és nyomaték. Ezek a jellemzők attól függnek, hogy milyen más alkatrészeket csatlakoztatnak a vezetékhez, amely ezen alkatrészek szállítóeszközeként működik a kezelési területre. Kezdetben kémiai maratással alakzatokat alakítottak ki a huzalba, ez egy nagyon lassú folyamat, amely, amint a neve is sugallja, vegyi anyagok használatát igényelte a huzal kialakításához. 1966-ban a központ nélküli köszörülés folyamatát először alkalmazták egy egyszerű kúpos rozsdamentes acélhuzal létrehozására, gyorsabb megoldást biztosítva és kiküszöbölve a vegyi anyagok szükségességét.
a központ nélküli köszörülés egy csiszolókorongot és egy vezérlőkorongot használ. A vezérlőkerék elforgatja a munkadarabot, amikor a köszörűkorong belevág. A részt nem központok tartják, ezért a kifejezés központtalan. Ez a folyamat biztosítja a kiváló kör-és átmérőszabályozást, és automatizálható a vezetékek még nagyobb sebességgel történő előállításához. A folyamat hamarosan felváltotta a kémiai maratást, mint a vezetővezetékek kialakításának leghatékonyabb és legpontosabb módját. A központ nélküli darálók segítettek a vezetődrót-gyártóknak abban, hogy jobban ellenőrizzék gyártási követelményeiket.
“korábban kiszerveztük azt a fajta munkát, amelyet ezek a gépek képesek elvégezni” – mondta Jim Boldig, a Port Washington, WI, az orvosi OEM-ek finom és mikro finom huzalalkatrészeinek szerződéses gyártója, a Custom Wire Technologies projektmérnöke. “Ezeknek a gépeknek a hozzáadásával most már rendelkezünk a vertikális integrációval, amely lehetővé teszi az egyedi Huzaltechnológiák számára, hogy teljes szerelvényeket állítsanak elő, és versenyképesek legyenek a piacon. Ezenkívül ez lehetővé teszi számunkra, hogy csökkentsük ügyfeleink számára az Általános átfutási időt.”(Lásd a 2. ábrát)
speciális opciók és további funkciók
az első közép nélküli daráló bevezetése óta a vezetővezetékek számára a kialakításuk úgy fejlődött, hogy egyre több formát és kúpot kínáljon az egyre növekvő számú orvosi szakterület számára. Hosszabb és összetettebb alakzatokra van szükség, beleértve a multitapereket, a parabolikus, a lapos jellemzőket és a szálakat (lásd az ábrát). Az ilyen összetett formák eléréséhez még kifinomultabb csiszolási rendszerekre van szükség.
a hagyományos központ nélküli köszörűrendszerek mellett külső átmérőjű (OD) technológiájú gépek is rendelkezésre állnak. Az OD rendszerek keskenyebb kereket használnak, és a huzalt hidrosztatikus perselyen keresztül táplálják, ami még összetettebb huzalformákat tesz lehetővé. Ezen gépek némelyike központ nélküli üzemmóddal is rendelkezik, amely magában foglalja mindkét világ legjobbjait, fenntartva az abszolút hossz-és átmérőszabályozást, de nagyobb sebességet és anyageltávolítást tesz lehetővé egy szélesebb kerék segítségével. Azáltal, hogy mind OD, mind központ nélküli üzemmódokat kínál egy gépben, a gyártók még több lehetőséget és lehetőséget kapnak.
a köszörűgépek képesek megfelelni az orvosi ipar szigorú követelményeinek a pontosság, a felületkezelés és a komplex tervezési jellemzők tekintetében. Lehetővé teszik a vezetődrót-gyártók számára, hogy 30-szor pontosabbak és rugalmasabbak legyenek a huzalfunkciók létrehozásában, mindez gyorsabb ütemben, mint a hagyományos módszerek.
annak érdekében, hogy ezek a gépek még hatékonyabbak legyenek, a fejlett köszörűrendszerek az automatizálás különböző szintjeit is kínálják, “a központ nélküli köszörűk legvonzóbb tulajdonsága” – mondta Boldig. “Ezeket a gépeket jól tervezték és építették, hogy szinte teljesen kiküszöböljék a kezelőt. Ez lehetővé tette számunkra, hogy egy kezelő felügyelje a három gépet. Ez további munkaerőt szabadít fel más projektekhez.”
az egyszerű interfész platformok, mint például a könnyen követhető érintőképernyők, lehetővé teszik a kevésbé képzett operátorok számára a gépek futtatását. A könyvtárakban tárolt, felhasználó által konfigurálható alakprofilok lehetővé teszik a felhasználók számára, hogy vezetékes alakzatok tömbjéből válasszanak, egyedi alakzatok hozzáadásával. A rendszerek különböző nyelveken, CE tanúsítvánnyal állnak rendelkezésre, hogy globális ügyfélkört biztosítsanak. (Lásd a 3. ábrát)
ahogy az orvosi vezetődrótokhoz használt köszörűgépek képességei növekednek, úgy nőnek az ezekhez a gépekhez rendelkezésre álló további funkciók is, amelyek még nagyobb rugalmasságot tesznek lehetővé a specialitások között, és egyre több lehetőséget kínálnak a vezetődrót-gyártók számára. A perifériás alkatrészek integrálása, mint például az orsóadagolók, a vágók és az övvisszahúzók, az inline mérés és a szemcsefúvók kibővítik a gépek képességeit, és kiküszöbölik a másodlagos folyamatok szükségességét.
az Orsóadagolók, vágók és övvisszahúzók lehetővé teszik, hogy a huzalt közvetlenül az orsóról a kívánt hosszra húzzák, ahol azt levágják és automatikusan a gépbe táplálják. Egyes huzalvágók még a huzal vágását is lehetővé teszik őrlés után, amely lehetővé teszi, hogy egy hosszú huzalból több rövid alkatrészt daráljon egy etetési művelet során, csökkentve a ciklusidőt.
a Huzalelszívók megfogó mechanizmusok segítségével kihúzzák a kész vezetővezetékeket az őrlési zónából, majd a vezetékeket a fogadó tálcába helyezik. Vannak még nagy sebességű programozható alkatrész elszívók, amelyek programozható pozícionálást kínálnak, és lehetővé teszik a kettős végű darálók gyors őrlését és a gyorsabb alkatrészkivonást, tovább csökkentve a ciklusidőt.
grit blaster segítségével az alkatrészek az őrlési folyamatnak megfelelően homokfúvhatók, kiküszöbölve a további kezelést és a másodlagos műveletet. Ezek a kiegészítő funkciók lehetővé teszik a gyártók számára, hogy lényegében olyan gépet hozzanak létre, amely kifejezetten a folyamatukhoz működik, az end guidewire alkalmazástól függően.
annak érdekében, hogy még nagyobb rugalmasságot biztosítson az alkalmazásokban, egyes darálók a vezetővezetékek mellett más sebészeti eszközöket is előállíthatnak, például katétereket és ortopédiai csapokat.
“úgy találtuk, hogy az ortopédiai csapok jól illeszkednek szerződéses gyártási képességeinkhez. Most már képesek vagyunk eszközök széles skáláját gyártani, nem csak vezetővezetékeket, és ez azért van, mert ezek a gépek adaptálhatók” – mondta Boldig. “Ezek a gépek egyedülállóak a képességeikben. Képesek voltunk olyan alkatrészeket gyártani, amelyeket talán soha nem ragadtunk meg a lehetőséget, hogy kipróbáljuk.”
ahogy az orvosi ipar kitolja a műtéti eljárások határait és a minimálisan invazív műtétek iránti igény növekszik, a vezetődrót-gyártásnak lépést kell tartania ezen igények kielégítése érdekében. Ehhez olyan folyamatokra van szükség, amelyek képesek kezelni a legkívánatosabb anyagokat, a szükséges formákkal, olyan termelési sebességgel, amely a leggazdaságosabb értelme. A mai központ nélküli és OD darálók, a rendelkezésre álló tartozékokkal kombinálva, megbízható és precíz megoldást kínálnak ennek az egyre fejlődő iparágnak.
ezt a cikket Mark Bannayan írta, a Glebar Company alelnöke, Ramsey, NJ. További információ a Glebar cégről: http://info.hotims.com/55596-164 . További információ a Custom Wire Technologies, Port Washington, WI, látogasson http://info.hotims.com/55596-191.
Medical Design Briefs Magazine
ez a cikk először a medical Design Briefs magazin 2015.decemberi számában jelent meg.
további cikkeket olvashat erről a kérdésrőlitt.
további cikkeket olvashat az archívumból itt.
feliratkozás