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Simplifier la conception des outils chirurgicaux électriques

Publication: 11 septembre

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Les moteurs électriques ont apporté de nombreux avantages aux outils à main électriques, mais il existe différentes approches que les ingénieurs concepteurs doivent prendre en compte lors du choix d’un moteur pour les instruments chirurgicaux...
 

Jamie Gewirtz, responsable de la R&D pour les moteurs chirurgicaux chez Portescap, examine certains des défis de conception et discute des considérations pour la sélection du moteur électrique le plus approprié.

Les fabricants d’outils chirurgicaux électriques étant désormais presque tous passés d’un fonctionnement pneumatique à un fonctionnement électrique, le choix du moteur électrique le plus approprié est devenu un élément clé de la conception. Les rasoirs arthroscopiques, les scies sagittales, les scies oscillantes, les perceuses orthopédiques, les perceuses à moyenne et à grande vitesse, les tourne-fils et les agrafeuses chirurgicales sont tous soumis à des exigences strictes en ce qui concerne le moteur, mais il faut également tenir compte des exigences de stérilisation.

La méthode de stérilisation la plus courante utilisée dans les hôpitaux est l’autoclavage, également appelé stérilisation à la vapeur.Ici, les instruments chirurgicaux à main sont exposés à des niveaux élevés d’humidité, de température et de pression pendant plusieurs minutes afin de rendre l’instrument stérile. La plupart des autoclaves disposent également de cycles de vide supplémentaires pour faciliter la pénétration de la vapeur et tuer les bactéries, les virus, les champignons et les spores qui peuvent se cacher à l’intérieur de l’outil.

Cette exposition répétée aux conditions de l’autoclave est un défi pour les fabricants d’instruments chirurgicaux motorisés en matière d’électrification des outils. Quelles sont donc les options qui s’offrent aux concepteurs de ces outils ?

Le processus de stérilisation étant si exigeant, une approche consiste à concevoir des outils à usage unique qui seront simplement jetés après l’opération. Ces outils peuvent utiliser un moteur à courant continu peu coûteux et des composants en plastique.Cependant, tout avantage en matière de coût initial peut rapidement être réduit à néant, en particulier pour les chirurgies qui sont effectuées plusieurs fois par jour.En outre, les hôpitaux deviennent plus proactifs dans les initiatives écologiques, et cherchent en particulier à réduire les quantités de déchets dangereux.

Une autre approche consiste à utiliser des moteurs à courant continu standard reliés à un ensemble électronique et de batteries non autoclavables. Cela nécessite que le personnel chirurgical retire le moteur/la batterie avant la stérilisation des outils. Le problème, cependant, est que ces composants non désinfectés doivent être replacés dans un outil chirurgical stérile. Le personnel médical doit mettre en œuvre des processus spéciaux, ce qui ouvre la voie à des erreurs de la part des utilisateurs. Une deuxième difficulté est que le personnel chirurgical peut oublier d’enlever les composants non stériles avant la stérilisation ; le fait de les soumettre à un processus d’autoclavage entraînera inévitablement une défaillance électrique prématurée.

Une possible approche consiste à utiliser un moteur à courant continu ordinaire fixé en permanence à l’outil et à essayer de l’isoler de l’environnement extérieur. Cependant, dans la plupart des cas, cela donne lieu à des conceptions très encombrantes en raison de la redondance de l’étanchéité nécessaire pour obtenir des performances satisfaisantes.

Nous pouvons donc constater que le choix du moteur a un impact direct sur l’efficacité de la stérilisation, ainsi que sur la fiabilité de l’outil et le coût de l’entretien. Et s’il peut être tentant de choisir un moteur non autoclavable peu coûteux, il peut en résulter un produit final plus cher si l’on tient compte des coûts supplémentaires.Le choix du moteur aura également un impact direct sur la fiabilité de l’outil et le coût de l’entretien.

Les moteurs autoclavables

Compte tenu des points susmentionnés, la solution idéale serait l’utilisation d’un moteur à courant continu qui, par sa conception, résisterait au processus de stérilisation en autoclave, éliminant ainsi la nécessité de le retirer de l’outil ou de recourir à des systèmes d’étanchéité redondants. Le processus de stérilisation resterait ainsi aussi simple que possible, tout en réduisant la taille de l’outil.

Peu de fabricants de moteurs sont à même de concevoir de tels moteurs, mais Portescap est l’un d’entre eux, et est l’un des principaux fournisseurs de moteurs autoclavables pour les outils chirurgicaux à main. Des tests ont démontré que ces moteurs sont capables de supporter plus de 1 000 cycles de stérilisation, ce qui dépasse souvent de loin la durée de vie prévue de l’outil chirurgical lui-même.

En outre, Portescap propose une personnalisation complète des moteurs en fonction des besoins des fabricants d’outils à main chirurgicaux. Il existe des options pour la canulation de tige, les trous transversaux, les rapports d’engrenage, les bobinages, les connexions de broches et l’optimisation de la température. Portescap propose une gamme complète de produits avec des moteurs et des réducteurs planétaires de 12,7 mm à 38,1 mm de diamètre.

De plus en plus de fabricants d’outils chirurgicaux découvrent les avantages de la technologie des moteurs sans balais autoclavables. Combinant des performances supérieures et une densité de puissance de premier ordre avec la capacité inhérente à survivre aux processus de stérilisation en autoclave, ces moteurs contribuent à garantir la sécurité des processus chirurgicaux tout en réduisant au final le coût total de possession.

http://www.portescap.com/

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