수술용 로봇용 텅스텐 케이블: 복잡하고 장기간에 걸친 R&D 활동

2023년 8월 4일 스폰서 콘텐츠로 코멘트를 남겨주세요

스콧 데일리(Scott Dailey)와 코너 치우치올로(Connor Chiuchiolo)

수술용 로봇공학은 최소 침습 수술 과학 분야에서 매우 폭발적이어서 일반 사람들도 빠르게 의료의 중심이 되고 있음을 알고 있습니다. 사실, 의학에 대한 배경 지식이 전혀 없고 이러한 놀라운 기계를 생산할 제조 전문 지식이 없는 사람들도 어느 시점에서는 수술 로봇의 도움을 받아 수술을 받게 될 것입니다. 수술용 로봇공학이 일반화되고 있으며 오늘날 외래 수술을 수행하는 데 완벽하게 수용 가능한 접근 방식이라는 것은 입원 기간 단축, 수술 후 합병증 감소, 무엇보다도 삶의 질의 빠른 회복과 같은 약속이 실현된다는 것을 의미합니다.

그리고 외과 의사의 팔다리를 완벽하게 시뮬레이션하도록 설계된 장비로서 의사는 장기간에 걸쳐 민첩성을 불러일으키는 조작 중에 피로할 가능성이 적다는 이점을 누리고 있습니다. 여기에 수술용 로봇이 더 좁은 공동 내에서 더 작고 좁은 공간에 도달할 수 있는 기회가 있다는 점과 전 세계 의료 네트워크에서 수술용 로봇의 배치를 둘러싼 열의와 낙관론이 그토록 많은 이유를 이해할 수 있습니다.

그러나 이러한 모든 이유와 기타 여러 이유로 인해 수술용 로봇은 크든 작든, 어떤 상황에서든, 오랜 시간 동안 현장에서 실패할 수 없습니다.

결과적으로, 외과 의사의 움직임을 모방하는 데 도움이 되는 텅스텐 소형 기계 케이블 제조업체는 이러한 모션 작동이 설계된 환경의 요구 사항을 훨씬 초과하는 중요한 안전 요소를 달성하도록 보장하기 위해 수술 로봇 제조업체와 수천 시간의 협력을 필요로 합니다.

끝에 하이포튜브 피팅이 있는 8×19 0.018” Ø 텅스텐 기계식 케이블.

텅스텐 케이블: 뛰어난 강도, 초미세 발자국

수술용 로봇이 엔드 이펙터의 피치와 요를 달성하기 위해 기계식 케이블을 사용하는 경우 해당 로봇의 기계식 케이블은 스테인레스 스틸 또는 텅스텐으로 구성됩니다. 두 가지 케이블 재료 중 최근에는 텅스텐이 케이블 제작에 가장 선호되는 재료가 되었습니다. 스테인레스 스틸은 수많은 정교한 수술 기구와 함께 이상적인 케이블 소재로 수십 년 동안 명성을 누려왔지만, 텅스텐의 가단성은 뛰어난 하중 및 사이클 용량과 결합되어 수술 로봇 제조업체들 사이에서 선호되는 기계 케이블 소재가 되었습니다.

외과 의사의 팔, 손, 손가락을 시뮬레이션하는 텅스텐 기계 케이블의 직경은 응용 분야마다 다릅니다. 그러나 이렇게 좁고 작고 붐비는 공간 내부의 케이블은 잠재적으로 0.016인치 Ø만큼 작거나 다양한 8.5×11 사무용 용지 4장을 쌓아 놓은 것과 매우 같은 두께입니다.

더욱 놀라운 것은 이러한 복잡한 텅스텐(또는 스테인리스 스틸) 기계 케이블을 묶는 데 사용되는 모노필라멘트의 직경입니다. 예를 들어 Carl Stahl Sava Industries는 0.0007″ Ø만큼 작은 와이어로 연선 텅스텐 케이블을 사용하여 모노필라멘트를 사람 머리카락 한 가닥(~0.001″ Ø) 크기의 70%로 만듭니다.

이렇게 작은 폼 팩터를 유지하면서 필요한 안전 계수를 달성하면 이러한 텅스텐 기계식 케이블이 대략 스루홀 저항기 직경의 풀리 위로 이동할 수 있습니다.

중앙에 하이포튜브 피팅이 있는 8×19 0.018” Ø 텅스텐 기계식 케이블.

매우 엄격한 공차의 반복성

텅스텐 기계식 케이블 어셈블리가 외과 의사의 동작을 정확하게 실행하려면 케이블에 적용되는 피팅도 마찬가지로 엄격한 안전 요소를 충족해야 합니다. 결국, 수술용 로봇은 인간에게 최소 침습 수술을 수행하는 것입니다. 분명히 오류의 여지는 0입니다.

따라서 이 놀랍도록 작지만 엄청난 케이블의 우아함에 더욱 기여하는 것은 케이블 피팅이 달성해야 하는 허용 오차입니다.