Visão geral
No campo médico em rápida evolução, os anéis coletores estão sendo usados mais comumente em uma variedade de dispositivos médicos. Exemplos comuns incluem scanners de ressonância magnética (MRI) e tomografia computadorizada (TC). Obviamente, eles melhoraram a velocidade de digitalização, a qualidade da imagem e a eficiência geral desses dispositivos.
Mas você sabe o segredo por trás disso? Neste guia, exploraremos os tipos de anéis coletores médicos, os detalhes de suas aplicações em dispositivos médicos e os requisitos de uso e assim por diante.
O que são anéis de deslizamento médico?
Os anéis de deslizamento médico são componentes eletromecânicos que transmitem eletricidade, sinais e dados entre as partes rotativas e estacionárias de equipamentos médicos. Essas tarefas de transmissão são concluídas através do atrito contínuo (ou seja, contatos elétricos deslizantes) entre os escovas e os anéis condutores dentro deles. Eles são usados em várias aplicações médicas, incluindo scanners de TC (em cuidados agudos, oncologia e cardiologia), camas hospitalares, máquinas de ressonância magnética e robôs cirúrgicos.
Que tipos de anéis de deslizamento médico existem?
Anéis de deslizamento de orifício
Os anéis coletores passantes são mais comumente usados em máquinas de tomografia computadorizada e ressonância magnética na área médica. São utilizados em equipamentos de testes médicos que requerem a integração de transmissão de gás ou líquido ou a colocação de outros componentes (eixos, tubos ou cabos). O orifício no centro facilita a passagem de outras mídias ou dispositivos, ou também pode servir como canal de transmissão de gás.
Os anéis coletores de cápsula, também conhecidos como anéis coletores em miniatura, são frequentemente usados em endoscópios, dispositivos médicos vestíveis ou instrumentos cirúrgicos minimamente invasivos. Além disso, também podem ser instalados nas rodas de camas hospitalares. No entanto, eles devem ter um alto nível de proteção IP porque precisam ser limpos com frequência. Em comparação com os anéis coletores passantes, eles são mais leves e podem alcançar uma transmissão relativamente estável de eletricidade e sinais em espaços mais limitados.
Anéis deslizantes para panqueca
Os anéis coletores de panqueca são planos ou em forma de disco e são mais comumente usados em máquinas de raios X e equipamentos odontológicos. Às vezes eles também possuem uma estrutura separável que pode separar o estator e o rotor, tornando a instalação ou limpeza mais conveniente. Quando necessário, eles também podem ser usados em conjunto com placas PCB para atender a requisitos de altura (espessura) mais elevados.
As principais aplicações dos anéis coletores em dispositivos médicos
O scanner de tomografia computadorizada emite raios X através do tubo de raios-X que gira em torno do corpo humano. Os detectores recebem os sinais de raios-X depois de passarem pelo corpo humano e, em seguida, o computador reconstrói as imagens tomográficas das partes internas do corpo humano com base nesses sinais. Para obter dados suficientes para gerar imagens, o tubo de raios-X e os detectores precisam girar continuamente em torno do corpo humano.
Nos scanners de TC, os anéis de deslizamento têm duas funções principais. Um é transmitir eletricidade e o outro é transmitir sinais. Os sinais coletados pelos detectores podem ser transmitidos ao computador através dos anéis de deslizamento para processamento. Sem anéis de deslizamento, as peças rotativas (o tubo de raios-X e os detectores) e as peças estacionárias (a fonte de energia, as linhas de transmissão de sinal) do scanner de TC seriam rapidamente emaranhadas devido à rotação. É como quando amarramos um objeto rotativo com uma corda e, após algumas rotações, a corda enrolará e nó.
A ressonância magnética ajuda os médicos a distinguir os tecidos moles dos pacientes e a criar contrastes nas imagens. Isso inclui diferentes estruturas, como substância cinzenta, substância branca e líquido cefalorraquidiano no cérebro. Embora o ímã principal da ressonância magnética não gire, alguns componentes (bobinas de imagem ou a tabela do paciente) precisam girar para a varredura.
Durante a varredura, as bobinas de radiofrequência rotativas receberão os sinais de radiofrequência emitidos quando os núcleos de hidrogênio no corpo humano relaxam. Esses sinais precisam ser transmitidos ao sistema de computador para processamento e reconstrução da imagem. E nossos anéis de deslizamento fornecem um canal de transmissão estável para esses sinais. Eles ajudam a ajustar o gradiente de campo magnético do equipamento de ressonância magnética para obter imagens de alta qualidade.
Durante o processo cirúrgico, os médicos precisam girar o microscópio para observar a área cirúrgica de diferentes ângulos. A fonte de luz e o equipamento de imagem do microscópio estão na parte giratória do corpo do microscópio. Nossos anéis coletores podem fornecer energia continuamente a esses dois componentes quando o corpo do microscópio gira. Enquanto isso, os sinais de imagem coletados pelo sistema de imagem (como a câmera) também precisam ser transmitidos ao equipamento de exibição externo através dos anéis coletores.
Os leitos rotativos na área de internação geralmente possuem cabeceiras ou placas de rodapé eletricamente ajustáveis. Os anéis de deslizamento transmitem eletricidade externa à parte rotativa do leito para que a posição possa ser ajustada sem mover o paciente.
Eles também estão conectados às derivações do eletrocardiograma (ECG) do paciente e ao monitor de saturação de oxigênio. Durante a rotação da cama, esses instrumentos mantêm conexões e funções normais para monitorar os sinais vitais do paciente.
Requisitos para o uso de anéis coletores em dispositivos médicos
(1) Compatibilidade da esterilização:
De modo geral, para evitar infecções cruzadas, os hospitais possuem indicadores rigorosos de limpeza e esterilidade. Como os equipamentos médicos muitas vezes entram em contato direto com os pacientes, seus anéis coletores precisam passar por operações de esterilização. Isso inclui esterilização em temperaturas que variam de 121 a 134 graus, pressões de 103 kPa a 207 kPa e desinfecção com gás óxido de etileno (ETO).
(2) Nível de proteção:
Para evitar ser danificado durante a limpeza, o nível de proteção desses anéis de escorregamento deve atender ao padrão IP67 ou superior. Isso significa que, depois de imerso na água, não é mais profundo que 1 metro por 30 minutos, os componentes elétricos internos dos anéis de deslizamento ainda podem funcionar normalmente. Além disso, eles também podem impedir a intrusão de água, agentes de limpeza e outros contaminantes.
(3) Isolamento Elétrico:
Os vários componentes dentro do equipamento médico funcionam juntos, mas qualquer interferência elétrica pode levar à distorção do sinal. Geralmente, a resistência ao isolamento do anel de deslizamento deve ser inferior a 1000 MΩ (medida sob uma tensão de corrente direta de 500 V). Isso pode ser conseguido adotando uma estrutura de isolamento de várias camadas ou definindo uma camada isolante entre anéis condutores adjacentes.
(4) Integridade do Sinal e Largura de Banda:
Grandes scanners de TC podem gerar dados de alta largura de banda e precisam transmiti-los ao sistema de reconstrução de imagens extremamente rapidamente. Os anéis de deslizamento devem suportar vários protocolos de sinal de alta velocidade para feedback de imagem em tempo real. Isso inclui USB 3. 0 (com uma taxa de transmissão de até 5 gbit/s), hdmi 2. 0 (18 gbit/s), etc., e mantenha a atenuação do sinal dentro de 3 dB .
(5) Tamanho e forma:
O tamanho e a forma dos anéis de deslizamento devem ser personalizáveis para serem integrados em vários dispositivos médicos. Por exemplo, no equipamento de diagnóstico ultrassônico portátil, o diâmetro externo do anel de deslizamento é limitado a entre 20 mm e 30 mm e a altura não é superior a 10 mm. Isso pode ser alcançado através de um design de anel concêntrico interno de várias camadas.
Vantagens dos anéis de deslizamento bytune no campo médico
• Comprimento de cabo ilimitado
• Tamanho/diâmetro interno e materiais de alojamento personalizáveis
• Transmissão de dados em alta velocidade de até 10 Gbit/s
• Design modular - para se adaptar a alta corrente, velocidade ou outras aparências
• Alto nível de proteção: IP opcional 54 - IP68, capaz de suportar desinfecção e limpeza frequentes
• Tecnologia avançada de escova de fibra - minimizando o desgaste e estendendo a vida útil para 30 milhões de rotações
• Design de contato ouro com ouro - condutividade elétrica extremamente alta e soluções especiais também podem ser fornecidas
• Múltiplas opções de instalação - instalação direta, instalação de flange e instalação de PCB
• Estrutura de blindagem EMI - reduzindo o impacto da radiação eletromagnética adversa em sistemas médicos
• Soluções de transmissão híbrida - para sinais de vídeo (HD-SDI, 4K), USB, barramento CAN, Ethernet, Fibre Channel
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Perguntas frequentes
P: Uma falha no anel deslizante pode afetar a precisão das imagens de CT?
R: Sim, uma falha no anel deslizante pode levar a interrupções de energia ou erros de transmissão de dados, resultando em artefatos ou imagens incompletas. Durante o uso a longo prazo de anéis de deslizamento, devemos detectar e reparar quaisquer falhas em tempo hábil para manter a precisão das tomografias.
P: Quais precauções de segurança devem ser tomadas ao instalar ou substituir anéis coletores em equipamentos médicos?
R: Ao instalar ou substituir anéis coletores, precisamos seguir os procedimentos corretos de segurança elétrica. Isso inclui desconectar a fonte de alimentação, usar equipamento de proteção adequado e garantir o alinhamento e a conexão corretos dos componentes do anel coletor. Somente técnicos treinados podem realizar essas tarefas.
P: Existem padrões para anéis de deslizamento usados em dispositivos médicos?
R: Sim, existem vários padrões de dispositivos médicos aplicáveis a esses anéis de deslizamento. Por exemplo, eles devem manter um alto nível de vedação, ter materiais seguros e ser fácil de limpar. Essas regras permitem que elas sejam usadas com segurança no campo médico sem causar danos aos pacientes.
P: Os anéis coletores podem ser atualizados ou adaptados aos tomógrafos existentes?
R: Em alguns casos, é possível atualizar ou modernizar os anéis coletores em tomógrafos existentes. No entanto, isso requer uma avaliação cuidadosa da compatibilidade e das capacidades técnicas do scanner. Antes de tentar qualquer atualização, é recomendável consultar o fabricante do scanner ou um fornecedor de serviços qualificado.
P: Como a confiabilidade dos anéis coletores médicos pode ser garantida durante o uso a longo prazo?
R: Entre muitos anéis deslizantes, escolha aqueles com alto nível de proteção, materiais de alta qualidade e uma estrutura selada. Além disso, faça seleções de acordo com as sugestões dos fabricantes de anel de deslizamento. Bytune irá ajudá -lo. Além disso, no uso diário, também podemos limpar a superfície dos anéis de deslizamento e verificar o desgaste dos pincéis de acordo com as sugestões do fabricante do equipamento.
P: Se o anel coletor do equipamento médico falhar, que medidas de emergência temporárias podem ser tomadas para reduzir o impacto?
R: Se o anel coletor falhar, o uso do equipamento médico relevante deve ser imediatamente interrompido para garantir a segurança do paciente, e o pessoal de manutenção do equipamento deve ser notificado. Antes da chegada do pessoal de manutenção, se o equipamento possuir fonte de alimentação reserva ou linhas de transmissão de sinal, pode-se tentar mudar para as linhas reserva para manter o funcionamento de algumas funções básicas. No entanto, isso deve ser operado por profissionais.
Conclusão
Tudo bem, isso é tudo por hoje. Aprendemos sobre as diferentes funções dos anéis coletores médicos, os tipos comuns e os detalhes de suas aplicações em diferentes dispositivos. Além disso, também entendemos os requisitos para o uso desses dispositivos no ambiente médico e as vantagens dos anéis coletores ByTune na área médica.
Com mais de 26 anos de experiência em design e comunicação contínua com todos os clientes, a ByTune pode fornecer anéis coletores médicos da mais alta precisão e confiabilidade. Juntamente com a nossa equipe de especialistas, responderemos às suas perguntas esoluções rotacionais personalizadasPara cada finalidade, depois de consultar você.