1引言

事故，骨折，急救手術。在手術室內(nèi)，醫(yī)生們必須專注而迅速地為病患提供最好的醫(yī)療救助。如果必須用夾板和螺釘固定骨折部位，外科醫(yī)生便會拿起骨鉆，開始操作。在世界各地的醫(yī)院里，每天都會上演這樣的場景。電動器械的廣泛使用，大大減輕了外科醫(yī)生的工作負擔。在這類電動器械的幫助下，外科醫(yī)生們甚至能夠醫(yī)治在從前只能以截肢方式處理的嚴重傷勢。電動工具的技術進步降低了手術治療的侵入性，將組織損傷降至最低，進而縮短其復原時間。

2高速移除組織

說到外科醫(yī)療用的手持設備，我們大多會立即聯(lián)想到工匠們所用的大型機器。但外科醫(yī)療器械在精確性、生熱及振動方面，卻必須滿足遠高于此的要求。除此之外，可靠性也是一項重要因素。為電動工具提供動力的直流電機也必須符合同樣的高要求。因此，這里特別適合使用無刷DC驅動裝置，因為它們具有使用壽命長、轉速高的特點。上述兩個特點對于外科醫(yī)生用在膝蓋或肩部關節(jié)的手術刮刀（見圖1）來說尤其重要，因為它們的用途是在手術時有針對性地徹底清除特定的組織和軟骨。這類器械裝備有一支不銹鋼長管，其末端開口處裝有一個旋轉刀片。這里可以使用例如麥柯升無刷EC13電機作為驅動器，并搭配一臺GP13行星齒輪箱。該電機轉速可達到每分鐘90,000轉，并經(jīng)過密封和防腐處理。對于刮刀來說，密封和防腐非常關鍵，因為它們必須常常與生理鹽水直接接觸。此外，電機所產(chǎn)生的熱量和振動都必須限制在最小范圍內(nèi)，這樣才能讓外科醫(yī)生的工作更為方便。

圖1

3DC電機必須能夠承受經(jīng)常性的消毒處理

“外科手術專用器械中的電機必須在非常殘酷的條件下運行”，maxonmotor資深項目主管AnthonyMayr表示。這些驅動器必須經(jīng)得起強烈的振動，還要能在過載狀態(tài)（轉矩或轉速）下承受高溫；此外，為了符合嚴格的消毒和清潔要求，它們還必須能經(jīng)受高濕度環(huán)境并可以接觸堿性溶液。“幸運的是，”AnthonyMayr說：“即使條件如此嚴酷，麥柯升的DC電機和齒輪箱仍有優(yōu)異表現(xiàn)。”此外，麥柯升在自家實驗室內(nèi)所進行的廣泛研究和測試對此也做出了很大貢獻。如圖2所示。

圖2

4外科手術專用器械中的電機必須在非常殘酷的條件下運行

直流驅動器在手術室內(nèi)所面臨的最大挑戰(zhàn)之一便是需要不斷進行消毒處理。因為在手術期間，所有會與患者接觸的器械都必須經(jīng)過嚴格消毒，而消毒大多采用蒸汽消毒方式。在消毒過程中，器械會在高壓滅菌器內(nèi)，在2.3bar的壓力與100%的空氣濕度下，以134度的溫度持續(xù)加熱20分鐘。據(jù)AnthonyMayr介紹，最新測試結果顯示，通過精心選材以及對關鍵部件的保護（例如通過真空密封保護轉子），可以制造出能承受超過2000次蒸汽消毒的電機。同時，未來的驅動器體積將更小、重量將更輕、性能將更高，進而能協(xié)助外科醫(yī)生更精確、更有效地進行外科手術，患者也因此能夠更迅速地恢復健康。