Sản xuất phụ gia tạo ra bộ truyền động khí nén tương thích MRI

Đối với khoảng 2,2 triệu bệnh nhân ở Hoa Kỳ mắc bệnh thần kinh kháng trị, các can thiệp bằng kim có khả năng cung cấp phương pháp phẫu thuật xâm lấn tối thiểu. Để an toàn và chính xác, các quy trình này đòi hỏi phải có hình ảnh của kim so với mục tiêu và mô không được điều trị lân cận. Hình dung này thường được thực hiện bằng cách sử dụng hình ảnh cộng hưởng từ (MRI). Do lỗ khoan nam châm của máy MRI bao quanh bệnh nhân (đường kính lỗ thông thường là 60 cm), nên về cơ bản, một robot nhỏ gọn cần thiết để tiếp cận bệnh nhân và thực hiện phẫu thuật.

MÁY NÉN KHÍ PUMA ĐÀI LOAN 2HP, BÌNH CHỨA 95L, PK-2100 có đặc điểm gì cùng tìm hiểu tại Hùng Tiến.

com1

Hình 1. Nguyên mẫu hoạt động của mô-đun bước khí nén 2-DOF để truyền động kim ổn định.

Một cách tiếp cận tuyệt vời để thiết kế những robot này là sử dụng cơ cấu truyền động khí nén, bởi vì nó có mật độ năng lượng cao và có thể đáp ứng yêu cầu tương thích MRI. Động cơ DC không tương thích với xung từ trường mạnh và xung tần số vô tuyến của máy MRI. Trong khi truyền động thủy lực là một giải pháp khả thi, phương pháp khí nén có thêm lợi ích của việc khai thác như một nguồn áp lực cho các cơ sở không khí dụng cụ hiện có của bệnh viện.

Xem thêm MÁY NÉN KHÍ DÂY ĐAI PEGASUS TM-V-0.6/8-230L tại Hùng Tiến.

com2

Hình 2. Kim lái ổn định của các ống nhớ đồng tâm, cong, hình dạng.

Một rào cản kỹ thuật đối với việc sử dụng khí nén để điều khiển robot phẫu thuật hướng dẫn MRI là không có bộ truyền động khí nén thương mại để đáp ứng các yêu cầu về khử trùng, an toàn nội tại và tương thích MRI. Để giải quyết vấn đề này, các kỹ sư nghiên cứu tại Đại học Vanderbilt và Trường Kỹ thuật Milwaukee đã tạo ra một bộ truyền động bước khí nén kiểu ống thổi, Hình 1. Mô-đun robot này cung cấp chức năng của trình điều khiển kim hai bậc tự do để dịch và xoay cơ sở của một ống của kim có thể điều khiển được, như trong Hình 2. Thiết kế mô-đun của robot cho phép một số mô-đun được ghép lại với nhau như một đơn vị truyền động hoàn chỉnh cho các kim có thể điều khiển bao gồm nhiều ống đồng tâm. Những chiếc kim này được làm từ nhiều ống lồng nhau kéo dài bằng kính thiên văn.

Tìm hiểu thêm về MÁY NÉN KHÍ FUSHENG TA100 (10HP) tại Hùng Tiến.

Trên nguyên mẫu hoạt động của robot, một ống thổi hình xoắn ốc và một ống thổi hình xuyến tương ứng cung cấp khả năng xoay thuần túy và dịch thuần túy trong các bước nhỏ, an toàn, như trong Hình 3. Sản xuất các thiết kế ống thổi mới này có thể được thực hiện bằng laser chọn lọc thiêu kết (SLS), một quy trình sản xuất phụ gia, theo đó bột nylon được thiêu kết với nhau từng lớp để tạo ra một phần. Bột chưa được xử lý, đóng vai trò là vật liệu hỗ trợ cho các lớp tiếp theo trong quá trình xây dựng, được loại bỏ khỏi phần hoàn thiện thông qua các lỗ làm sạch, sau đó được niêm phong bằng sáp. Sản xuất bởi SLS cho phép thiết kế nhỏ gọn cho thiết bị, cũng như niêm phong kín, ngăn ngừa ô nhiễm trong phòng mổ.

comber3

Hình 3. Bên trong nguyên mẫu đang hoạt động, các bộ truyền động và bộ kẹp kiểu ống thổi do SLS sản xuất.

 

Leave a Reply