Cerrahide yardımcı robotlar için hassas, boşluksuz kaymalı ve lineer rulmanlar

Profil

• İhtiyaç duyulan şeyler: drylin N kılavuz ray ve vagonlar, iglidur plastik rulmanlar
• Gereklilikler: yüksek hassasiyetli, kesinlikle boşluksuz rulmanlar, yüksek klinik spesifikasyonlar altında temizlenmesi kolay olmalıdır. Ayrıca, rulmanlarda hiçbir yağlayıcı madde kullanılmasına izin verilmemiştir.
• Endüstri: tıbbi teknoloji
• Müşteri için başarı: Kullanılan plastik yataklar sayesinde, evrensel olarak uygulanabilen, yeniden kullanılabilen ve belirli hastaya uyarlanabilen, kemiğe sabitlenmiş bir cerrahi alet kılavuzu ilk kez geliştirildi, inşa edildi ve değerlendirildi.

Minimal invaziv koklear implant cerrahisi, sensörinöral sağırlık ve ileri derecede işitme kaybının tedavisi için yeni, nazik bir cerrahi tekniktir. Bu teknik, kafatasının yüzeyinden kokleanın bazal dönüşüne kadar iç kulağa bir erişim oluşturulmasını gerektirir, bu da kafatasının 35 mm altına kadar olabilir. Hedef noktadan 35 mm derinlikteki sapmaların 0,5 mm'den fazla olmaması gerektiğinden, son derece hassas, intraoperatif translasyonel alet kılavuzluğuna izin veren bir yardım sistemi gereklidir. Bu nedenle, üç temel eklemle doğrudan hastanın kafatasına rijit bir şekilde sabitlenebilen minyatürleştirilmiş, pasif bir paralel kinematik robot geliştirilmiştir. Bu işlevde, paralel robot, cerrahi aletlerle donatılabilen ve uzunluğu ayarlanabilir altı itme aktüatörü kullanılarak her hasta için özelleştirilebilen minimal invaziv erişim oluşturmak için doğrusal bir kılavuz sağlar.
Teknik gereksinimlere ek olarak, lineer kılavuz uygulanırken klinik kullanımla ilgili sınır koşulları da dikkate alınmalıdır. Cerrahinin yüksek hassasiyet gereksinimleri nedeniyle, robotun tüm yatakları ve eklemleri mümkün olduğunca sert ve kesinlikle boşluksuz olmalıdır. Aynı durum cerrahi delme aletini tutan lineer kılavuz için de geçerlidir. Klinik uygulama ayrıca tüm bileşenlerin temizlenmesi, dezenfeksiyonu ve buhar sterilizasyonunu (134°C, 3 bar, 5 dakika) içerir.
Ayrıca, kılavuzun geleneksel yağlanması mümkün değildir. Benzer gereklilikler, uzunluğu ayarlanabilir iki itme aktüatörünü birbirine bağlamak için kullanılan döner mafsallar için de geçerlidir: hem eksenel hem de radyal boşluk tamamen ortadan kaldırılmalı ve yuvarlanma elemanlı rulmanlar kullanılmamalıdır.

Açıklanan gereklilikler nedeniyle kemiğe sabitlenmiş paralel robotu gerçekleştirmek için çeşitli plastik rulmanlar kullanılmıştır. Cerrahi alet kılavuzu, örneğin iki taşıyıcıya sahip bir drylin N kayma çubuğundan oluşmaktadır. Bu taşıyıcılar, tasarım prensipleri nedeniyle kılavuz sistemlerinde tamamen önlenemeyen boşluğu en aza indirmek için paslanmaz çelik bir bileşen (kilitleme) aracılığıyla birbirlerine sağlam bir şekilde bağlanmıştır. Bu takım kılavuzu, belirtilen gereklilikleri tamamen yerine getirir (özellikle: yuvarlanma elemanı yok, yağlayıcıya gerek yok) ve rayın açık tasarımı sayesinde kolayca sökülebilir, temizlenebilir ve yeniden monte edilebilir. Buna ek olarak, taşıyıcıların değiştirilebilirliği, intraoperatif alet değişikliklerinin gerçekleştirilmesi için geniş bir seçenek yelpazesi sunmaktadır. Paralel robotun iki itme aktüatörü bir döner mafsal aracılığıyla bağlanmıştır. Bu döner mafsalın ekseni, radyal boşluğun buharla sterilize edilebilen iki iglidur X kaymalı yatak tarafından absorbe edildiği bir adaptör vidası ile oluşturulmuştur. Kullanıcılar ayrıca adaptör vidasını sıkarak mafsalı eksenel olarak ön yükleyebilirler. Kullanılan plastik yataklar sayesinde, evrensel olarak uygulanabilen, yeniden kullanılabilen ve belirli hastaya uyarlanabilen, kemiğe tutturulmuş bir cerrahi alet kılavuzu ilk kez geliştirilebilmiş, inşa edilebilmiş ve değerlendirilebilmiştir. Doğruluk gerekliliklerinin yerine getirildiği deneysel olarak başarıyla kanıtlanmıştır.