راهکارهایی برای فناوری پزشکی

5/5
راهکارهایی برای فناوری پزشکی

راهکارهایی برای فناوری پزشکی – دقیق، مطمئن و بادوام

فناوری پزشکی از چند جهت صنعتی بسیار حساس است. افراد در شرایط سخت و استثنایی قرار دارند، زیرا سلامتی آنها یعنی یکی از گرانبهاترین دارایی‌هایشان مورد تهدید واقع شده است. ترس از بابت تندرستی و رفاه مالی با امید به بهبودی و یافتن رمق دوباره رقابت می‌کند. در این شرایط بیماران مستقیماً با تجهیزات تشخیصی و درمانی با فناوری پیشرفته روبرو می‌شوند که این تضاد درونی را دقیقاً بازتاب می‌دهد. آنها نمی‌توانند این فناوری را درک کنند و در برخی موارد حتی از آن می‌هراسند. در عین حال تمام چشم امیدشان به توانایی‌های این دستگاه‌ها و تجهیزات است. طبیعتاً این امر در مورد آزمایشگاه‌ها نیز صادق است، ولو بیماران به‌طور غیرمستقیم از این امکانات با فناوری پیشرفته باخبر باشند.

دستگاه‌ها و تجهیزات فناوری پزشکی باید در این محیط حساس مورد پذیرش قرار گیرند. یکی از راه‌های انجام این کار، حصول اطمینان از فراهم ساختن حداکثر آسایش برای بیماران است. این برای مثال شامل حرکت تا حد امکان نرم میز بیمار یا صندلی دندانپزشکی است. روش دیگر و بسیار کارآمد، تشخیص‌های قابل اعتماد و درمان‌های مؤثر است که اعتماد را در بیمار القا می‌کند. به‌عنوان مثال، برای قرار دادن دقیق سیستم اشعۀ ایکس دستگاه سی‌تی‌اسکن در گام‌های بسیار کوچک برای برش‌های هرچه بیشتر با رزولوشن بالا، یا شتاب‌دهنده‌های خطی دستگاه‌های پرتودرمانی به کنترل‌های بسیار دقیق نیاز است.

هایدن هاین به منظور ایجاد آسایش بیمار و حصول اطمینان از کنترل بسیار دقیق فناوری پزشکی، طیف کاملی از انکودرهای خطی، زاویه‌ای و چرخشی ارائه می‌دهد که نیازهای فناوری پزشکی را به بهترین وجه پاسخگوست و علاوه بر این برای نیازهای خاص قابل سفارشی‌سازی است:

  • دقت بالای موقعیت‌یابی
  • اندازه‌گیری بدون پس‌افت
  • قابلیت اطمینان و دسترس‌پذیری بالا
  • دوام بالا
  • طراحی کوچک و جمع‌وجور

راهکارهای هایدن هاین برای فناوری پزشکی

کاربردهای تشخیصی

در کنار معاینات فیزیکی و تشخیص بر اساس مقادیر آزمایشگاهی به‌دست‌آمده از نمونه‌های خون و بافت، روش‌های تصویربرداری در مراحل تشخیص جایگاه ویژه‌ای یافته‌اند. این روش‌ها شامل اشعه ایکس، توموگرافی کامپیوتری (CT) و تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) است. آنها بدون هیچ روش تهاجمی دیدی از درون بدن بیمار به پزشک می‌دهند. با این حال، در این روش‌های تشخیصی رادیولوژیکی، بیمار در معرض دوزهای پرتو قرار می‌گیرد. هر چه موقعیت بیمار، منبع تشعشع (لامپ اشعۀ ایکس) و آشکارساز نسبت به یکدیگر دقیق‌تر باشند، دوز دریافتی پرتو کمتر خواهد بود.

حرکات خطی

به‌عنوان یک قاعده، حرکات خطی هنگام جابجایی میز بیمار باید اندازه‌گیری و کنترل شوند. طبیعتاً راحتی و آسایش بیمار اولین دغدغه است.

ارتفاع میز را می‌توان طوری تنظیم کرد که بیمار بتواند به راحتی روی آن قرار گیرد. در اسکنرهای جدید CT و MRI، بیمار درحالی‌که روی میز دراز کشیده است به ناحیۀ اسکن آورده می‌شود. حرکات عمودی و افقی هر دو باید نرم و بدون تکان‌های ناگهانی باشد تا بیمار احساس امنیت و آسایش خاطر کند و البته آسیب هم نبیند.

در ناحیۀ اسکن تجهیزات تشخیصی، بیمار یا قسمتی از بدن که قرار است معاینه شود باید قبل از شروع معاینه در موقعیت دقیق قرار گیرد. سپس بسته به روش تشخیصی، بیمار باید به‌صورت کاملاً دقیق و مشخص در ناحیۀ اسکن حرکت داده شود تا بتوان تصاویری با ضخامت برش موردنظر و رزولوشن لازم ایجاد کرد.

انکودرهای خطی برای فراهم ساختن آسایش بیمار و تهیۀ تصاویر بسیار دقیق

انکودرهای خطی مطلق هایدن هاین با همۀ الزامات استفاده در تجهیزات تشخیصی مدرن انطباق دارند. این انکودرها به لطف درجه‌بندی دقیق و اصل اسکن فوتوالکتریک خود مقادیر مطلق موقعیت را با رزولوشن بالا در سیکل‌های کوتاه به واحد کنترل ارسال می‌کند. این امر امکان کنترل حلقه بستۀ بسیار پویای درایو میز بیمار، با حرکات بسیار یکنواخت را فراهم می‌سازد بی‌آنکه سریع و آهسته شدن حرکت میز برای بیمار چندان محسوس باشد. همچنین، به لطف اندازه‌گیری مطلق، مقادیر موقعیت همیشه بلافاصله در دسترسند.

خود نظارتی و خود تشخیصی بالای انکودرهای خطی هایدن هاین ایمنی عملکرد آنها را تضمین می‌کند و داده‌هایی برای برنامه‌ریزی سرویس و تعمیر و نگهداری پیشگیرانه ارائه می‌دهد. اتصال الکترونیکی و مکانیکی به سیستم مربوطه بدون مشکل امکان‌پذیر است.

مقاله دیگری از سِروُ موتورها

موتورهای درایو مستقیم و سیستم‌های حرکتی

حرکات چرخشی

بسته به نوع دستگاه و فناوری تشخیصی، فرستنده (منبع) و/یا گیرنده (آشکارساز) به‌صورت دایره‌ای اطراف بیمار حرکت می‌کنند. برای دستیابی به رزولوشن بالا و کیفیت عالی تصویر، حرکت چرخشی معین با سرعت زاویه‌ای ثابت ضروریست، که احتمالاً با حرکت خطی میز بیمار دقیقاً هماهنگ است.

انکودرهای چرخشی و انکودرهای زاویه‌ای برای حرکات چرخشی بی عیب و نقص

انکودرهای مطلق چرخشی و زاویه‌ای داده‌های موقعیت لازم برای کنترل حرکت چرخشی با رزولوشن بالا و در سیکل‌های کوتاه را ارائه می‌دهند. اندازه‌گیری موقعیت مطلق همیشه مقادیر اندازه‌گیری‌شده را بلافاصله ارائه می‌دهد. برای تعیین موقعیت مرجع نیازی به اجرای مرجع مکانیزم‌های تشخیصی یعنی بازنشانی به موقعیت اصلی نیست.

انکودرهای زاویه‌ای هایدن هاین به دقت بالا در محدودۀ ثانیۀ قوسی و بهتر، تا ”0.4±، معروفند. دقت انکودرهای چرخشی هایدن هاین در محدودۀ ”12± است.

مدل‌های مختلف مانند کوپلینگ نصب‌شده روی استاتور یا کوپلینگ شفت مجزا، تضمین می‌کند که هیچ مشکلی در نصب مکانیکی وجود ندارد. برای اتصال الکترونیکی از رابط‌های متداول استفاده می‌شود.

راهکارهای هایدن هاین برای فناوری پزشکی

کاربردها در درمان

دغدغۀ اصلی در طول تشخیص آسایش بیمار است؛ اما در طول درمان ایمنی اوست. فرقی نمی‌کند پرتودرمانی باشد یا عمل جراحی به کمک روبات، در چنین روش‌هایی اغلب نواحی بسیار حساس بدن مانند مغز، ستون فقرات، سیستم عصبی یا اندام‌های داخلی حیاتی تحت تأثیر قرار می‌گیرند.

بی‌دقتی در موقعیت‌دهی یا هدایت ابزار درمانی می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای داشته باشد. هدف‌گیری یا شکل نادرست پرتو در پرتودرمانی، بی‌دقتی در کاشت بذر (ایمپلنت رادیواکتیو) براکی‌تراپی (پرتودرمانی داخلی)، هدایت نادرست ابزار در عمل جراحی به کمک روبات باعث می‌شود موفقیت موردنظر در کار درمان حاصل نشود، یا حتی از آن بدتر، می‌تواند به بافت‌های سالم مجاور آسیب برساند.

بنابراین، موقعیت‌دهی بسیار دقیق ابزارها و همچنین ارائۀ بازخورد مداوم و بی‌درنگ به پزشک و اپراتورهای دستگاه در مورد وضعیت فعلی به یک اندازه مهم است.

موقعیت‌دهی مسیر پرتو در پرتودرمانی

در پرتودرمانی، برای مثال سلول‌های سرطانی از طریق بمباران با فوتون‌های پرانرژی درمان می‌شوند. یکی از روش‌ها عبارتست از نشانه‌گیری پرتوها از جهات مختلف خارج از بدن به سمت تومور طوری که دقیقاً در جایی که درمان لازم است تلاقی کنند. به این ترتیب، دوز تابش کافی برای درمان در آن نقطه تجویز می‌شود، درحالی‌که هم‌زمان، پرتوهای تکی برای بافت‌هایی که از آنها رد می‌شوند هیچ خطری ایجاد نمی‌کنند.

برای اینکه نقطه تلاقی این پرتوها دقیقاً در ناحیۀ درمان موردنظر قرار گیرد، جهت‌گیری منابع پرتوها باید بسیار دقیق باشد. نخست باید آنها را روی مسیر شعاعی در اطراف بیمار قرار داد و سپس با زاویۀ مناسب روی بیمار فوکوس کرد. خطاهای موقعیت‌دهی به اندازۀ فقط چند ثانیۀ زاویه‌ای می‌توانند خود را نشان دهند و در این صورت، از آنجا که پرتوها همگی بسیار باریکند، نقطۀ تقاطع بهینه وجود نخواهد داشت.

قابلیت اطمینان بالا و در دسترس بودن فناوری خطی و زاویه‌ای هایدن هاین در این حوزه سرآمد است، به‌ویژه با توجه به دوزهای بالای تابش که می‌تواند بر اجزای الکتریکی تأثیر بگذارد یا آنها را نابود سازد.

راهکارهایی برای فناوری پزشکی

هدایت ابزارها و بذرها

بنابراین هرچند در پرتودرمانی باید از همسویی دقیق منابع پرتو در خارج از بدن بیمار با هدف واقع در داخل بدن او اطمینان حاصل شود، اما در اعمال جراحی و براکی‌تراپی به کمک روبات در واقع ابزارها، ایمپلنت‌ها یا بذرهای پزشکی در بدن بیمار حرکت داده می‌شوند. به‌ویژه از آنجا که این نوع درمان‌ها کمتر تهاجمی تلقی می‌شوند، هنگام هدایت ابزار از بافت سالم و احتمالاً بسیار حساس در مسیر رسیدن به محل واقعی عمل جراحی یا کاشت، به بالاترین میزان دقت احتیاج است. پس از رسیدن، ابزارها باید با حداکثر دقت در حداقل فضا به نقطۀ واقعی عمل جراحی هدایت شوند تا از آسیب ناخواسته به بافت سالم جلوگیری شود.

هدایت و کار ابزارها در این نوع درمان‌ها نیازمند فناوری خطی و زاویه‌ای بسیار دقیق، و بالاترین رزولوشن ممکن نتایج اندازه‌گیری است. در طول عمل جراحی اپراتور در هر لحظه باید بداند ابزار هدایت‌شونده دقیقاً کجای بدن است و جهت‌گیری آن در آنجا چگونه است. این برای مثال شامل جهت‌گیری دوربین مینیاتوری یا موقعیت میکروگریپر یا کوتر در الکتروکوتر است. همچنین دستگاه باید دقیقاً از فرامین اپراتور پیروی کند. علاوه بر این، باید تضمین شود که سیستم عامل از کار نمی‌افتد. انکودرهای خطی و زاویه‌ای هایدن هاین همۀ این الزامات را به نحو ایمن و مطمئن برآورده می‌سازند. آنها داده‌های اندازه‌گیری را با رزولوشن بالا و بدون پس‌افت ارائه می‌دهند، و رابط‌های آنها انتقال سریع داده‌ها به دستگاه الکترونیکی کنترل را تضمین می‌کنند؛ بنابراین عمل بدون تأخیر قابل انجام است.

راهکارهایی برای فناوری پزشکی

راهکارهای هایدن هاین برای فناوری پزشکی
کاربردها در آزمایشگاه

مشخصۀ آزمایشگاه‌های مدرن پزشکی، فرایندهای بسیار خودکار با تکرارپذیری بالاست. کار آنها آنالیز نمونه‌های تکی بسیار کوچک به تعداد زیاد در مدت زمان بسیار کوتاه است. برای این منظور، به‌عنوان مثال، حفره‌های روی صفحات میکروتیتر کوچک‌تر و نزدیک‌تر می‌شوند. به این ترتیب، با استفادۀ کم از معرف‌های گران‌قیمت می‌توان تعداد زیادی نمونه را آنالیز کرد.

برای اینکه نتایج این آنالیزها کاملاً قابل اعتماد و صحیح باشد، تجهیزات آزمایشگاهی مانند پیپتورهای خودکار برای کار با مایعات باید بسیار دقیق کنترل شوند. اشکال در انتقال مایعات منجر به نتایج اشتباه و از بین رفتن نمونه‌های باارزش و احتمالاً غیر قابل جایگزینی می‌شود. اهمیت فناوری مدرن آزمایشگاهی همچنین با توجه به این واقعیت آشکار می‌شود که بسیاری از دستگاه‌ها مجهز به فناوری اندازه‌گیری افزونه هستند که دائماً موقعیت را پایش می‌کنند.

دقت موقعیت‌یابی مطلق

انکودرهای خطی و زاویه‌ای هایدن هاین در سرعت‌های پیمایش زیاد دقت بالای موقعیت‌یابی را تضمین می‌کنند. به لطف اندازه‌گیری موقعیت مطلق، اطلاعات دقیق در مورد موقعیت همیشه در دسترس است، مانند پیپت‌ها در پیپتورهای خودکار. رزولوشن بالای انکودرها و انتقال سریع داده‌ها به کنترل و از کنترل، موقعیت‌یابی بسیار دقیق را ممکن می‌سازد و در عین حال پاسخ کنترلی بسیار ثابت و یکنواخت برای حرکت نمونه‌ها بدون تکان ناگهانی را تضمین می‌کند.

برای سیستم‌های چرخشی انکودرهای زاویه مطلق با دقت اندازه‌گیری ”0.4± وجود دارد. برای سیستم‌های خطی، هایدن هاین انکودرهای خطی با میزان دقت μm3± تا طول اندازه‌گیری 28 متر ارائه می‌دهد. این امر امکان پایش و کنترل بسیار دقیق مسیرهای طولانی اندازه‌گیری و کنترل در زنجیره‌های آزمایشگاهی را فراهم می‌سازد.

ناهم‌محوری شعاعی بی عیب و نقص

در بسیاری از فرایندهای آزمایشگاهی به دستگاه‌هایی نیاز است که بتوانند سیکل‌های چرخشی معین را با حداکثر دقت ناهم‌محوری شعاعی انجام دهند، حتی در سرعت‌های چرخشی متغیر: انکودرهای زاویه‌ای مطلق با سرعت شفت حداکثر 1،500 دور در دقیقه و انکودرهای چرخشی با سرعت شفت حداکثر 12،000 دور در دقیقه برای این کنترل چرخشی دقیق کاملاً مناسب هستند. در این حیطۀ کاربرد، همچنین رزولوشن بالای انکودرهای هایدن هاین و نرخ سریع انتقال داده‌ها در آنها، ناهم‌محوری شعاعی بسیار دقیق، افزایش و کاهش ملایم سرعت و پاسخ سریع به فرامین کنترلی را تضمین می‌کند.

راهکارهایی برای فناوری پزشکی

انکودرهای هایدن هاین
صلاحیت در فناوری اندازه‌گیری و کنترل

هایدن هاین یکی از پیشتازان فناوری در جهان در زمینۀ انکودرهای خطی، زاویه‌ای و چرخشی، و همچنین نمایشگرهای اندازه‌گیری دیجیتال در ماشین‌آلات و تأسیسات است. هایدن هاین با ترکیب انگیزۀ مداوم برای ارائه محصولات برتر از نظر فنی و قابل اطمینان، ارتباط نزدیک با مشتریان و ذهنیت عمل‌محور به این موفقیت دست یافته است. بخشی از این موفقیت از یک سو مدیون ارتباط مستمر با مراکز دانشگاهی و پژوهشی و از سوی دیگر با کاربران و مشتریان است.

ارائۀ تعداد زیادی راهکار سفارشی برای کاربران از صلاحیت این شرکت در حوزۀ اندازه‌شناسی خطی و زاویه‌ای حکایت دارد. از جملۀ این راهکارها می‌توان به تجهیزات اندازه‌گیری و تست توسعه‌یافته و ساخته‌شده برای بسیاری از آزمایشگاه‌های استاندارد در سطح جهان و انکودرهای زاویه‌ای برای تلسکوپ‌های مختلف و آنتن‌های دریافت ماهواره اشاره کرد. هایدن هاین طبیعتاً دانش فنی حاصل از این تجارب را در همۀ محصولات، از راهکارهای سفارشی‌سازی‌شده برای صنایع خاص گرفته تا تولید انبوه به کار می‌برد.

اندازه‌گیری استاندارد و اصل اندازه‌گیری مطلق

در انکودرهای هایدن هاین مجهز به اسکن نوری از استانداردهای اندازه‌گیری ساختارهای دوره‌ای معروف به درجه‌بندی استفاده می‌شود. آنها دارای دورۀ شبکه‌بندی 2 میکرون یا حتی کمتر، همراه با وضوح بالای لبه و همگنی خوب درجه‌بندی هستند. در کنار روش اسکن فوتوالکتریک، این درجه‌بندی خوب پیش‌شرطی برای کیفیت بالای سیگنال‌های خروجی انکودرهای خطی، زاویه‌ای و چرخشی و نمایشگرهای اندازه‌گیری دیجیتال هایدن هاین است. با استفاده از اصل اندازه‌گیری مطلق، مقدار موقعیت بلافاصله پس از روشن شدن انکودر در دسترس است. اطلاعات موقعیت مطلق از روی استاندارد اندازه‌گیری درجه‌بندی شده، که از ساختار کد سری تشکیل شده، و از یک شیار افزایشی مجزا که برای یافتن مقدار موقعیت درون‌یابی می‌شود، قرائت می‌شود.

مزایای استفاده از محصولات هایدن هاین در فناوری پزشکی

دستگاه‌های فناوری پزشکی باید حرکات خطی و چرخشی بسیار مختلفی را بدون هیچ‌گونه خطا در موقعیت انجام دهند. انکودرهای خطی، زاویه‌ای و چرخشی و همچنین نمایشگرهای اندازه‌گیری دیجیتال هایدن هاین کاملاً پاسخگوی این نیاز هستند. از این گذشته، مزایای استاندارد اندازه‌گیری دقیق و روش اندازه‌گیری مطلق در کاربردهای فناوری پزشکی از اهمیت ویژه‌ای برخوردارست. از جمله مزایای این راهکارها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • موقعیت‌یابی با دقت بالا
  • تعیین موقعیت ایمن حتی زمانی که دستگاه عمل نمی‌کند
  • دقت بالای سیستم
  • رزولوشن بالای گام‌های کنترلی

طراحی جمع‌وجور و کاملاً یکپارچۀ نمایشگرهای اندازه‌گیری دیجیتال و انکودرهای خطی، زاویه‌ای و چرخشی هایدن هاین امکان نصب آنها را حتی در فضاهای محدود می‌دهد. در عین حال این تجهیزات داری عملکرد کاملاً مطمئن و دسترس‌پذیری بالا هستند.

 

منبع:

https://www.heidenhain.com

ترجمه شده به سفارش سایت سی ان سی استوک

www.cncstock.ir

مترجم: مهدی حیدری

هرگونه کپی از مطالب ترجمه شده توسط سایت سی ان سی استوک قطعا از طریق پلیس فتا و مراجع قضایی مورد پیگیری قرار خواهد گرفت

آگهی شرکت ها

آگهی فروش دستگاه