適用于醫(yī)療器械的精密驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
醫(yī)療器械是步進(jìn)電機(jī)的主要應(yīng)用場(chǎng)景之一,也是相關(guān)公司深耕的細(xì)分領(lǐng)域。在醫(yī)療器械生產(chǎn)中,從金屬到塑料部件,對(duì)精度的要求都極高。很多廠(chǎng)家為達(dá)精度采用伺服電機(jī),但步進(jìn)電機(jī)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。它相比伺服經(jīng)濟(jì)性更高,能降低生產(chǎn)成本,對(duì)于一些對(duì)成本敏感的醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)極具吸引力。而且其體積更小,在如今追求設(shè)備小型化的趨勢(shì)下,能滿(mǎn)足更多設(shè)計(jì)需求。同時(shí),步進(jìn)電機(jī)的精度可以滿(mǎn)足部分醫(yī)療設(shè)備,公司通過(guò)微型傳動(dòng)系統(tǒng)配合步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于醫(yī)療器械制造行業(yè),甚至可替代部分伺服電機(jī),這為醫(yī)療器械的生產(chǎn)提供了更多選擇和可能。
隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展,用于醫(yī)療手術(shù)或檢查的器械要執(zhí)行的任務(wù)日益復(fù)雜。精確和速度至關(guān)重要,而尺寸也需要小巧緊湊。步進(jìn)電機(jī)配合微型傳動(dòng)系統(tǒng)正好能滿(mǎn)足這些要求。憑借多年在微型精密齒輪零部件及微型傳動(dòng)系統(tǒng)制造方面的經(jīng)驗(yàn),企業(yè)能夠提供醫(yī)療器械驅(qū)動(dòng)解決方案定制。無(wú)論是小型的檢測(cè)設(shè)備,還是復(fù)雜的手術(shù)機(jī)器人,都可以根據(jù)具體需求設(shè)計(jì)合適的步進(jìn)電機(jī)與微型傳動(dòng)系統(tǒng)組合,提升器械的性能和可靠性,為醫(yī)療行業(yè)帶來(lái)更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。
在上世紀(jì)90年代之前,像脾臟切除術(shù)、膽囊摘除術(shù)、疝縫補(bǔ)術(shù)等手術(shù)都屬于“直視手術(shù)”,醫(yī)生必須打開(kāi)病人腹腔、胸腔等部位才能進(jìn)行治療。這種手術(shù)方式創(chuàng)傷大,病人出血和輸血量較大,且術(shù)后恢復(fù)期較長(zhǎng)。隨著通過(guò)很小的皮膚切口進(jìn)行的微創(chuàng)手術(shù)試驗(yàn)獲得成功,以及光纖內(nèi)鏡和微型手術(shù)器械的問(wèn)世,微創(chuàng)手術(shù)迅速得到推廣應(yīng)用。它大大減少了病人的痛苦,縮短了恢復(fù)時(shí)間,提高了治療的效率和質(zhì)量,成為現(xiàn)代醫(yī)療手術(shù)的重要發(fā)展方向。
如今,治療多種疾病將更多地運(yùn)用手術(shù)機(jī)器人。手術(shù)機(jī)器人憑借其高精密性和使用便捷性,已經(jīng)被大多數(shù)外科領(lǐng)域所應(yīng)用,如胸心外科、腫瘤外科、普通外科等領(lǐng)域,包括大部分的消化道手術(shù)、泌尿外科手術(shù)、婦科手術(shù)、機(jī)器人輔助胸腔鏡等。手術(shù)機(jī)器人能夠更精準(zhǔn)地執(zhí)行手術(shù)操作,減少人為因素的影響,提高手術(shù)的成功率和安全性。它的出現(xiàn)是醫(yī)療技術(shù)的一次重大突破,為患者帶來(lái)了更好的治療體驗(yàn)和康復(fù)前景。
醫(yī)療器械行業(yè)對(duì)專(zhuān)業(yè)的精密傳動(dòng)提出了新要求,微創(chuàng)手術(shù)器械對(duì)加工設(shè)備、加工效率、加工精度具有極高的要求,屬于制造業(yè)中的精密領(lǐng)域。根據(jù)手術(shù)的目的,應(yīng)用在手術(shù)室內(nèi)的機(jī)器人裝置通常有不同的設(shè)計(jì)。從樣式復(fù)雜的多臂式手術(shù)器械系統(tǒng),到火柴盒大小的系統(tǒng),都需要按需定制。前者用來(lái)完成復(fù)雜的手術(shù),而后者則用來(lái)對(duì)手術(shù)器械進(jìn)行定位。這些不同類(lèi)型的裝置都需要高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)確保其準(zhǔn)確運(yùn)行,滿(mǎn)足手術(shù)的各種需求。
在日常操作中,研發(fā)的微傳動(dòng)系統(tǒng)配合步進(jìn)電機(jī)在控制調(diào)節(jié)、傳遞運(yùn)動(dòng)方面,與傳統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)相比,具有質(zhì)量輕、能耗低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢(shì)。更能適應(yīng)醫(yī)療器械行業(yè)對(duì)微型傳動(dòng)系統(tǒng)精密控制、微型化、輕量化、低成本、低噪音、大規(guī)模生產(chǎn)等多方面需求。這種微傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用,使得醫(yī)療器械在性能和生產(chǎn)效率上都得到了顯著提升,推動(dòng)了醫(yī)療器械行業(yè)的發(fā)展。
微型手術(shù)器械末端的微型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在醫(yī)療科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用日益擴(kuò)大。此技術(shù)具有不知疲倦、高精準(zhǔn)度和靈敏速度的優(yōu)勢(shì)。目前,公司的微型傳動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)在輸液泵、骨科創(chuàng)面沖洗泵、自動(dòng)吻合器等產(chǎn)品上得到了廣泛應(yīng)用。以胰島素泵為例,它是糖尿病領(lǐng)域胰島素皮下輸注的一種設(shè)備,通常由泵、小注射器、輸液管組成。胰島素泵可以持續(xù)供給胰島素,還能夠模擬生理胰島素基礎(chǔ)分泌,可保持血糖正常、平穩(wěn),對(duì)于糖尿病患者的治療和生活質(zhì)量的提高起到了重要作用。
全球胰島素泵市場(chǎng)主要被美敦力、Tandem、Insulet等企業(yè)占據(jù),其中美敦力是全球最大的胰島素泵供應(yīng)企業(yè),糖尿病護(hù)理板塊是該公司四大主營(yíng)業(yè)務(wù)之一,2020年美敦力糖尿病業(yè)務(wù)收入達(dá)到23.68億美元。在我國(guó)胰島素泵市場(chǎng),主要被美敦力、丹納等外企,以及國(guó)產(chǎn)福尼亞、瑞宇、頂點(diǎn)等品牌占據(jù)。其中美敦力在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)年銷(xiāo)售量達(dá)到2.8萬(wàn)臺(tái)左右,占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)53%左右的市場(chǎng)份額,丹納泵占據(jù)28%左右的市場(chǎng)份額。這些數(shù)據(jù)充分顯示了胰島素泵市場(chǎng)的規(guī)模和競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì),也體現(xiàn)了微型傳動(dòng)系統(tǒng)在其中的重要性。
隨著醫(yī)療器械規(guī)格化、系統(tǒng)化、智能化、自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì),越來(lái)越多的醫(yī)療器械將采用微型傳動(dòng)系統(tǒng)。未來(lái),醫(yī)療器械將成為微型傳動(dòng)系統(tǒng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。近年來(lái),全球醫(yī)療器械市場(chǎng)需求持續(xù)強(qiáng)勁。根據(jù)Evaluate MedTech數(shù)據(jù)顯示,2013 - 2018年全球醫(yī)療器械市場(chǎng)規(guī)模由3638億美元增長(zhǎng)至4278億美元,年均復(fù)合增速為3.29%;預(yù)計(jì)至2024年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到5945億美元,2018 - 2024年均增速將上升至5.64%。這種快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)規(guī)模為微型傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展提供了廣闊的空間和機(jī)遇。
醫(yī)療器械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由本體、電氣、集成和傳感器四個(gè)技術(shù)部分組成。傳感精度和集成度的提高將推動(dòng)醫(yī)療器械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展。本體部分將向輕量化、柔性化發(fā)展,以更好地適應(yīng)不同的使用場(chǎng)景和患者需求;電氣實(shí)現(xiàn)驅(qū)控一體化,速度更快、更安全,提高了設(shè)備的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性;軟件集成專(zhuān)業(yè)化,仿真功能更強(qiáng),能夠更準(zhǔn)確地模擬和預(yù)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況;傳感器精細(xì)化,采樣速率加快,使得設(shè)備能夠更靈敏地感知和反饋信息。這些發(fā)展趨勢(shì)將促使微型傳動(dòng)系統(tǒng)不斷升級(jí)和完善,以滿(mǎn)足醫(yī)療器械行業(yè)的更高要求。
當(dāng)前行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)是需要企業(yè)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與傳動(dòng)系統(tǒng)的一體化。公司將在繼續(xù)發(fā)展原有微型傳動(dòng)系統(tǒng)、自制齒輪&齒輪箱的基礎(chǔ)上,將硬件、軟件、算法和電子控制等有效整合。目標(biāo)是自制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與微傳動(dòng)產(chǎn)品進(jìn)行配套,以電機(jī) - 齒輪箱 - 控制器集成解決方案和以驅(qū)動(dòng)控制為核心的電控解決方案為長(zhǎng)期發(fā)展方向。這樣做可以擴(kuò)大產(chǎn)品差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),向全面的智能驅(qū)動(dòng)解決方案提供商進(jìn)一步延伸,提升公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
從機(jī)、電、磁、材料、化學(xué)、信息和控制等多學(xué)科領(lǐng)域,企業(yè)要去提高產(chǎn)品的制造精度,降低裝配難度。同時(shí),提高微型傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、模具設(shè)計(jì)與精密加工能力、批量生產(chǎn)與成本控制、檢測(cè)測(cè)試等方面的綜合實(shí)力。通過(guò)這些努力,為客戶(hù)提供智能驅(qū)動(dòng)解決方案,為醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的“中國(guó)智造”提供支撐。在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,企業(yè)將憑借自身的技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新能力,在醫(yī)療器械微型傳動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域占據(jù)更有利的地位,推動(dòng)行業(yè)的不斷進(jìn)步。