Gelöste Servoanwendungen

Medizinische Bewegungssteuerung für die Patientenhandhabung

Servoantrieb bewegungsgesteuerter Patiententisch

Heutige Hightech-Operationssäle enthalten integrierte Bildgebungssysteme, die dem Chirurgen Echtzeit-Feedback geben. Live-Bilder erhöhen das räumliche Bewusstsein während des Eingriffs und liefern unschätzbare Informationen, um Implantate präzise zu platzieren.

In modernen Operationssälen gibt es zahlreiche medizinische Bewegungssteuerungssysteme, von der Überkopfbrücke, die es dem C-Bogen ermöglicht, sich bei Nichtgebrauch aus dem Weg zu räumen, bis zum C-Bogen selbst, der sich um den Patienten herum bewegen kann, zum Patienten Tisch, der mit dem Bildgebungssystem zusammenarbeitet.

Ja, sogar der Patiententisch kann über eine ausgeklügelte Bewegungssteuerung verfügen. Denn die hochauflösende 3D-Bildgebung bei medizinischen Eingriffen erfordert komplexe Bewegungspfade, die zwischen dem Patiententisch und dem Röntgen-C-Bogen koordiniert werden. Tische mit bis zu 7 Bewegungsachsen können den Patienten präzise und wiederholt positionieren, um die beste Bildqualität und visuelle Komposition zu gewährleisten.

Kundenbeispiel – Herz-Kreislauf-Röntgen

Im Fall von bewegungsgesteuerten kardiovaskulären Röntgengeräten stützt sich das System auf eine äußerst präzise gesteuerte Bewegung, damit Ärzte genaue Verfahren durchführen können. Als Teil des integrierten Operationssaals muss der Patiententisch in der Lage sein, komplexe Bewegungspfade zu verfolgen und zu wiederholen, die dem medizinischen Personal eine hochauflösende 3D-Bildgebung ermöglichen. Auch bei diesen Verfahren wird die Bewegung des Tisches gleichzeitig mit der Bewegung des Röntgen-C-Bogens koordiniert.

Für dieses Projekt benötigte unser Kunde Konfigurationen für Variationen von bis zu 7 Achsen komplexer und hochgradig koordinierter wiederholbarer Bewegung. Dies erforderte natürlich die Zusammenarbeit mehrerer Servoantriebe. Um sich von der Konkurrenz abzuheben, war das Ziel des Kunden für das Endprodukt eine hohe Leistung und Zuverlässigkeit mit Schwerpunkt auf einfacher Installation.

Die Lösung

Wir haben eine Bewegungssteuerungslösung bereitgestellt, die die einzigartigen Merkmale des Kunden mit kombiniert ADVANCED Das technische Know-how von Motion Controls für Servoantriebe übertraf die medizinischen Bewegungsstandards für die Patientensicherheit, einschließlich:

  • Erweiterte Isolationsspannen von Signal-zu-Signal- und Signal-zu-Leistungspegeln
  • Übertrifft IEC 60611-3
  • CISPR 11 (Klasse B) abgestrahlte Geräuschemissionen
Bewegungsgesteuerter Patiententisch mit Servoantrieb
Bewegungsgesteuerter Patiententisch mit Servoantrieben gesteuert

Damals war die Ethernet-basierte Kommunikation in Servoantrieben noch nicht so allgegenwärtig wie heute, aber wir konnten High-Speed 100 bereitstellenBaseT-Netzkommunikation. Darüber hinaus haben wir die proprietäre Kommunikation des Kunden mit anderen Peripheriesystemgeräten (z2C).

Über die Peripherieschnittstelle

Das Hinzufügen des SPI in den Servoantrieben war eine enorme Kostenreduzierung, da die Antriebe die Brücke zwischen der Steuerung und den Peripheriegeräten bilden konnten (im Allgemeinen kann ein Peripheriegerät alles wie ein Positionssensor, eine HMI-Steuerung, ein Endschalter sein , Positionssensor oder ein anderes Gerät an der Maschine). Das SPI ermöglichte es dem Controller, mit dem Laufwerk und allen Peripheriegeräten über das 100baseT-Netzwerk zu kommunizieren, wobei das Laufwerk als Netzwerkschnittstelle zwischen den 100 fungierteBaseT-Netz und das SPI. Die Einsparungen und die erhöhte Zuverlässigkeit wurden durch die massive Reduzierung der Verkabelung realisiert, die den ganzen Weg zurück zur Steuerung hätte zurücklegen müssen, was sowohl die Montage erleichtert als auch die Materialkosten senkt.

Kundenspezifischer Servoantrieb für die Patientenhandhabung in medizinischen Bewegungssteuerungsanwendungen

Das Know-how von ADVANCED Motion Controls für die Herstellung kundenspezifischer Produkte kam wirklich zur Geltung. Wir begannen mit einem Standardprodukt, das es dem Kunden ermöglichte, mit einem Proof-of-Concept zu beginnen und seine Anforderungen zu konkretisieren. Von dort aus haben wir einen kundenspezifischen Servoantrieb von Grund auf neu gebaut.

  • Wir haben kundenspezifische Systemkomponenten integriert: Steckverbinder, Verkabelung und Pinbelegung. Die Verwendung von Steckverbindern, die mit der Verkabelung des Kunden kompatibel sind, spart Kosten und ermöglicht es ihnen, ihren standardisierten Designs treu zu bleiben. Indem die Pinbelegung des Laufwerks geändert wird, damit sie mit der eigenen Pinbelegung übereinstimmt, wird auch eine kostspielige Neuverkabelung eingespart.
  • Kundenspezifische Anschlusspositionen auf mehreren Seiten des Gehäuses erleichtern das Verlegen von Kabeln und das Herstellen von Verbindungen.
  • Der Servoantrieb wurde mithilfe von i nahtlos als Gateway zwischen anderen Peripheriegeräten und dem Systemhost integriert2C-Kommunikation. Dadurch wurde die Schnittstelle zwischen dem Host-Controller und den Peripheriegeräten vereinfacht, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen und die Kosten zu senken.
  • Die vom Kunden geforderte „Form, Passform, Funktion“ wurde für diese medizinische Bewegungssteuerungsanwendung erreicht.
  • Für zusätzliche Sicherheit in medizinischen Umgebungen wurde die Isolierung zwischen eingehender Hochspannungsleistung und Logikleistung mit niedrigem Pegel durch 50% von 2 kV auf 3 kV erhöht
  • Wir übertrafen die Standards für Geräuschemission mit 6 dB oder mehr zusätzlicher Marge über das erforderliche Spektrum
  • Getreu unserem Kernmotto, mit jedem Motor kompatibel zu sein, kann die Einzelmodell-Servoantriebslösung unabhängig vom Motor oder den zugehörigen Lasten an jeder Achsposition betrieben werden.
digitaler Servoantrieb für bewegungsgesteuerten Patiententisch

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