L'EC 13 dans l'outillage chirurgical électro-portatif

  • 26 octobre 2015
  • maxon motor
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Accident. Fracture osseuse. Chirurgie d'urgence. Dans la salle d'opération, les médecins travaillent rapidement pour apporter les meilleurs soins possibles au patient. La fracture doit être stabilisée au moyen de plaques et de vis. Le chirurgien prend en main un foret à os et l'applique sur l'os abîmé.

Ce scénario se répète tous les jours dans les hôpitaux du monde entier. Des outils à entraînement électrique sont utilisés partout pour faciliter le travail des chirurgiens. En effet, ils utilisent des outils électriques pour soigner les blessures les plus graves qui auraient pu autrefois entraîner une amputation des membres concernés. Les progrès techniques qu'ont connus les instruments électroportatifs permettent des interventions moins invasives, ce qui se traduit par une réduction des lésions tissulaires et une guérison moins longue.

Les instruments chirurgicaux portables ressemblent fort aux outils des artisans, mais ils doivent répondre à des exigences largement supérieures en matière de précision, de dégagement de chaleur et de vibrations. La fiabilité est primordiale elle aussi. Les moteurs à courant continu qui entraînent ces outils sont soumis à ces mêmes contraintes. Les entraînements DC sans balais sont ainsi particulièrement adaptés à ces outils, car ils présentent une longue durée de vie et des vitesses de rotation élevées.

Ces deux caractéristiques sont primordiales surtout pour les outils que les chirurgiens utilisent pour des opérations sur l'articulation du genou ou de l'épaule, afin d'enlever tissus et cartilages avec un maximum de propreté et de précision. Les appareils sont ainsi dotés d'un long tube en acier inoxydable dont l'extrémité présente une ouverture équipée d'une lame rotative. Dans cet exemple, les appareils sont entraînés par un moteur maxon EC 13 sans balais, combiné à un réducteur planétaire GP 13. Ce moteur développe 90 000 tours minute, il est parfaitement étanche et résistant à la corrosion. C'est un point décisif car le shaver est soumis au contact avec une solution salée. Le moteur doit également produire le minimum de chaleur et de vibrations pour faciliter le travail du chirurgien.

  «Les conditions de service des moteurs intégrés dans les instruments chirurgicaux manuels sont extrêmement sévères» déclare Anthony Mayr, directeur des projets chez maxon motor. Les entraînements doivent résister à de très fortes vibrations. Ils sont également soumis à des températures élevées dans des conditions de surcharge (couple ou régime) et à un contact avec l'humidité et des solutions alcalines à cause des consignes strictes de stérilisation et de nettoyage. «Heureusement», déclare Anthony Mayr, «les moteurs DC et les réducteurs maxon fonctionnent parfaitement dans toutes ces conditions». C'est le résultat de la phase de développement et de test exhaustive réalisée dans le laboratoire maxon.

Les processus de stérilisation effectués en permanence constituent l'un des plus grands défis que les entraînements à courant continu doivent relever en salle d'opération. En effet, tous les instruments qui entrent en contact avec le patient pendant une opération doivent être stérilisés avant l'utilisation – la plupart du temps à la vapeur. Pour cela, l'appareil est chauffé pendant 20 minutes à 134 degrés en autoclave à 2,3 bars, avec une humidité de l'air de 100 %. Selon Anthony Mayr, les tests actuels indiquent qu'une sélection rigoureuse des matériaux et la protection des composants critiques – notamment par scellement hermétique des rotors – permet de fabriquer des moteurs résistant à plus de 2 000 cycles de vapeur. En parallèle, les entraînements deviennent encore plus petits, plus légers et plus performants, contribuant ainsi à améliorer encore la précision et l'efficacité des interventions chirurgicales. Pour que les patients soient remis sur pieds le plus rapidement possible.

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