Cavo in tungsteno per robot chirurgici: un esercizio di ricerca e sviluppo complesso e prolungato

4 agosto 2023 By Contenuto sponsorizzato Lascia un commento

Di Scott Dailey e Connor Chiuchiolo

La robotica chirurgica è un’area così esplosiva della scienza della chirurgia mini-invasiva che anche le persone comuni sanno che sta rapidamente diventando un pilastro dell’assistenza sanitaria. È un dato di fatto, le persone che non hanno alcun background in medicina, né l’esperienza manifatturiera per produrre queste straordinarie macchine, ad un certo punto, verranno sottoposte a un intervento chirurgico con l’aiuto di un robot chirurgico. Il fatto che la robotica chirurgica si stia normalizzando e sia oggi un approccio perfettamente accettabile per l’esecuzione di procedure chirurgiche ambulatoriali significa l’introduzione di promesse come degenze ospedaliere più brevi, meno complicazioni dopo l’ospedale e, soprattutto, un ripristino più rapido della qualità della vita.

E poiché sono strumenti progettati per simulare perfettamente gli arti del chirurgo, i medici stessi godono dei vantaggi di un minor rischio di affaticamento durante le manovre che richiedono agilità per periodi di tempo prolungati. A ciò si aggiunge l'opportunità per un robot chirurgico di raggiungere spazi più piccoli e ristretti, all'interno di cavità più strette, ed è comprensibile il motivo per cui c'è così tanto entusiasmo e ottimismo intorno all'implementazione dei robot chirurgici nelle reti sanitarie di tutto il mondo.

Ma per tutte queste ragioni, e molte altre, un robot chirurgico non può fallire sul campo in alcun modo, grande o piccolo, in nessuna circostanza e per qualsiasi periodo di tempo.

Successivamente, i produttori dei cavi meccanici in miniatura di tungsteno che aiutano a imitare i movimenti del chirurgo implicano migliaia di ore di collaborazione con i produttori di robotica chirurgica, garantendo che tale attuazione del movimento raggiunga un fattore critico di sicurezza che supera di gran lunga i requisiti dell'ambiente progettato.

Cavo meccanico al tungsteno 8×19 Ø 0,018” con raccordo ipotubo all'estremità.

Cavo in tungsteno: resistenza superiore, ingombro ultrafine

Se un robot chirurgico utilizza un cavo meccanico per ottenere beccheggio e imbardata nelle sue parti terminali, i cavi meccanici di quel robot sono costruiti in acciaio inossidabile o tungsteno. Dei due materiali per cavi, recentemente il tungsteno è diventato il favorito nella realizzazione di questi cavi. Mentre l'acciaio inossidabile gode da decenni di un'ottima reputazione come materiale ideale per i cavi, insieme a una miriade di sofisticati strumenti chirurgici, la malleabilità del tungsteno, combinata con le sue capacità di carico e ciclo superiori, lo ha reso il materiale per cavi meccanici preferito dai produttori di robot chirurgici.

I diametri dei cavi meccanici in tungsteno che simulano le braccia, le mani e le dita di un chirurgo variano da un'applicazione all'altra. Ma i cavi all’interno di questi spazi stretti, piccoli e affollati sono potenzialmente piccoli quanto 0,016 pollici di Ø, o lo stesso spessore di quattro fogli impilati di carta da ufficio 8,5×11 di varietà da giardino.

Ancora più sorprendente è il diametro dei monofilamenti utilizzati per intrecciare questi complessi cavi meccanici di tungsteno (o acciaio inossidabile). Carl Stahl Sava Industries ha intrecciato cavi di tungsteno, ad esempio, da fili piccoli quanto 0,0007″ Ø, il che rende i monofilamenti il ​​70% delle dimensioni di un singolo capello umano (~0,001″ Ø).

Il raggiungimento del fattore di sicurezza richiesto, pur mantenendo un fattore di forma così ridotto, consente a questi cavi meccanici al tungsteno di farsi strada su pulegge all'incirca del diametro di un resistore a foro passante.

Cavo meccanico al tungsteno 8×19 0,018” Ø con raccordo ipotubo al centro.

La ripetibilità di tolleranze estremamente strette

La precisione con cui i cavi meccanici in tungsteno eseguono i movimenti del chirurgo richiede che anche i raccordi applicati ai cavi soddisfino un rigido fattore di sicurezza. Dopotutto, il robot chirurgico esegue un intervento chirurgico minimamente invasivo su un essere umano; quindi chiaramente il margine di errore è zero.

Pertanto, a contribuire ulteriormente all'eleganza di questi cavi affascinantemente piccoli, ma allo stesso tempo titanici, sono le tolleranze che i raccordi del cavo devono raggiungere.