Motores brushless en herra-mientas de cirugía

El instrumental que usan los cirujanos hoy en día en el quirófano incluye herramientas a batería dotadas de un servomotor, motor dc o motor brushless. Estos deben ser precisos y fiables, teniendo además que resistir miles de ciclos de esterilización. Los micro motores de corriente continua que utilizan deben ser, por tanto, capaces de hacer frente a las más ambiciosas exigencias.

Un accidente, una pierna rota, una cirugía de urgencia. En el quirófano se opera rápidamente y con la máxima concentración, procurando al paciente la mejor asistencia. Las fracturas se inmovilizan con placas y se sujetan con tornillos. El cirujano toma un taladro para huesos y se pone a trabajar.

Esta situación se repite día a día en hospitales de todo el mundo. En todas partes se usan herramientas eléctricas que hacen más fácil el trabajo de los cirujanos. Ellos pueden tratar con las herramientas a motor hasta las lesiones más complicadas, las cuales en el pasado posiblemente habrían obligado a amputar los miembros afectados. El progreso en el instrumental motorizado conlleva operaciones menos invasivas, por lo que se minimizan los daños en los tejidos y se acorta la convalecencia.

Eliminación de tejidos a altas revoluciones
Si bien el aspecto de las herramientas quirúrgicas se asemeja mucho al de las herramientas de construcción, en realidad tienen que tener mucha más precisión, disipación de calor y bajas vibraciones. También la fiabilidad es un punto importante. Lo mismo puede decirse sobre los motores de corriente continua que incorporan las herramientas. Desde este punto de vista son especialmente indicados los motores DC brushless, que se distinguen por su larga vida útil y su alta velocidad.

Ambas características son especialmente relevantes en los raspadores (ver ilustración) que se usan en las intervenciones artroscópicas de rodillas y hombros, donde los cirujanos eliminan tejido y cartílagos con toda precisión. Para ello, estos instrumentos disponen de un tubo largo de acero inoxidable, cuyo extremo posee una abertura en la que se aloja una cuchilla rotativa. Aquí se usa p.ej. un motor brushless EC 13 de maxon motor combinado con un reductor planetario GP 13. El motor sin escobillas puede girar a 90 000 revoluciones por minuto, es hermético y resistente a la corrosión. Esto es crucial, cada vez que el raspador tiene que estar en contacto directo con una solución salina. Igualmente deben ser mínimos el calor y las vibraciones que genera el motor brushless, para facilitar así el trabajo del cirujano.

Los motores DC deben poder esterilizarse el mayor número de veces posible
“Las condiciones de uso que deben soportar los motores de corriente continua del instrumental quirúrgico son brutales”, apunta Anthony Mayr, Director Senior de Proyectos en maxon motor. Los servo motores brushless deben aguantar vibraciones muy intensas. A esto se suman altas temperaturas en estados de sobrecarga (ya sea por el par de fuerza o por la alta velocidad), así como la exposición a la humedad y a las soluciones alcalinas que exigen las estrictas normas de limpieza y esterilización. “Por suerte”, comenta Anthony Mayr, “los motores DC y los reductores de maxon motor responden excelentemente en tales condiciones.” Los extensos trabajos de desarrollo y ensayo en los laboratorios de maxon motor han contribuido a que así sea.

“Las condiciones de uso que deben soportar los motores DC del instrumental quirúrgico son brutales.”
Anthony Mayr, Director Senior de Proyectos en maxon motor

Los continuos ciclos de esterilización son uno de los mayores desafíos a que deben hacer frente los motores de corriente continua. Ya que antes de volver a usarlos es indispensable esterilizar, mayormente con vapor, todos los instrumentos que hayan estado en contacto con el paciente. A este objeto, el instrumento se mantiene a 134 °C dentro de un autoclave durante 20 minutos a 2,3 bares de presión y con un 100% de humedad. Según Anthony Mayr, los ensayos actuales demuestran que la concienzuda selección del material y el resguardo de componentes críticos (p.ej. encapsulando los rotores) han permitido fabricar motores brushless capaces de aguantar más de 2000 ciclos de esterilización. Sin olvidarnos de que la evolución de los servo motores DC y brushless va a permitir reducir su tamaño, haciéndolos cada vez más ligeros y potentes, lo que contribuirá a que las operaciones quirúrgicas sean más eficaces y exactas. Para que los pacientes se recobren con la mayor rapidez posible.

 © maxon motor ag

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