Aktuální vydání

celé číslo

10

2019

Automatizace v chemii a petrochemii

Hladinoměry

celé číslo

Elektronická rukojeť pro chirurgické nástroje

Chirurgové musí operovat s velkou přesností. Vedení operačních nástrojů tudíž vyžaduje velké soustředění a velmi jemný hmatový cit. Jak hluboko jsem již zašrouboval šrouby do kostí? Nevynaložil jsem při zákroku příliš velkou sílu? Byla použitá síla skutečně optimální? Takové a podobné otázky si kladou chirurgové při každé operaci. Až dosud se musí spolehnout na cit v konečcích svých prstů a na své zkušenosti. V blízké budoucnosti by měla přesnou práci chirurgů při náročných operacích usnadnit nová elektronická rukojeť pro chirurgické nástroje (obr. 1). Asi devět centimetrů dlouhá rukojeť, na niž lze snadno a rychle našroubovat různé chirurgické nástroje, obsahuje elektronické komponenty měřící a vyhodnocující síly a momenty působící při operaci na nástroj.

Novou elektronickou rukojeť vyvinuli odborníci Fraunhoferova ústavu pro výrobní techniku a automatizaci IPA (Institut für Produktionstechnik und Automatisie­rung) ve Stuttgartu ve spolupráci s firmou Weber Instrumente GmbH, předním německým výrobcem chirurgických nástrojů, sídlícím v Emmingenu-Liptingenu (asi 100 km jižně od Stuttgartu). Díky integraci vhodných snímačů a elektronických komponent do rukojeti dostává operující chirurg během operačního zákroku zpětnou vazbou informaci, zda může operační nástroj zavést ještě hlouběji. Utahuje-li např. šroub, vestavěné snímače měří moment, který přitom vynakládá. Dosažení opti­mální hodnoty krouticího momentu ohlásí světelným signálem světelná dioda vestavěná v rukojeti. Rozsvícenou diodu vidí chirurg v průhledné části plastové rukojeti. „Jde o techniku s velkým přínosem především pro mladé chirurgy s dosud malou operační praxí,“ zdůrazňuje Dipl. Ing. Christof Giers, vědecký pracovník Fraunhoferova ústavu IPA, který za vývoj zodpovídá.

Energie potřebná pro činnost vestavěných snímačů a elektronických obvodů je do rukojeti přiváděna indukčním způsobem při použití systému se dvěma cívkami, jedné v rukojeti a druhé v odkládacím stolku, a ukládá se ve vestavěném akumulátoru. Stačí, když operatér rukojeť s nástrojem položí na stolek, a již se akumulátor v rukojeti nabíjí. Odborníci IPA chtějí nyní rukojeť vybavit ještě bezdrátovým rozhraním, aby bylo možné údaje ze snímačů přenášet do PC, a tudíž podrobně zaznamenávat průběh celé operace.

Veškerá elektronika včetně snímačů, vyhodnocovacích obvodů a signalizační světelné diody je v rukojeti nástroje hermeticky zalita. Díky tomu není na povrchu rukojeti žádná spára, v níž by se mohly držet choroboplodné zárodky a bakterie. Za povšimnutí stojí, že rukojeť lze i s nástrojem sterilizovat při teplotě 134 °C. Protože je elektronika při sterilizaci vypnuta, přečká vysoké teploty bez poškození. Je to důležitá novinka, protože v chirurgických nástrojích až dosud neexistuje žádná elektronika, neboť by ji vysoká teplota při sterilizaci poškodila.

První prototyp elektronické rukojeti představili odborníci Fraunhoferova ústavu veřejnosti na mezinárodním veletrhu Medtec 2013 ve Stuttgartu ve dnech 26. až 28. února; zde exponát vzbudil velký zájem odborníků. Po ukončení klinických zkoušek zařadí firma Weber Instrumente elektronickou rukojeť do svého standardního výrobního programu.

[Instrumentengriff mit integrierter Elektronik erleichtert Operationen. Fraunhofer Presseinformation, 7. února 2013.]

(Kab)

Obr. 1. Elektronická rukojeť pro chirurgické nástroje (foto: Fraunhofer IPA)