Ako testovanie flexibilnosti životnosti pomáha káblovým zostavám pre zdravotnícku techniku udržiavať výkon po opakovanom ohýbaní

Zdravotnícky prístroj sa používa v klinickej praxi a opakovane sa vystavuje rôznym druhom zaťaženia. Roboticke chirurgické ramená prechádzajú tisíckami ohybov a skrútení, zatiaľ čo ultrazvukové sondy sa počas dlhých výkonov opakovane prenastavujú a endoskopy prechádzajú zložitými anatómickými cestami. Ak sa tieto mechanické zaťaženia nezvládnu správne, môžu postupne zhoršiť elektrický výkon, čo potenciálne vedie k poruche zariadenia, artefaktom signálu a predčasnej výmene kábla. V spoločnosti Hotten uplatňujeme všetky možné opatrenia, aby naše zdravotnícke káblové zostavy poskytovali spoľahlivý a dlhodobý výkon v klinickom prostredí. – preto používame úplný test flexibilného životného cyklu ako absolútny návrhový overovací test. Tento článok skúma štyri kľúčové aspekty testovania flexibilného životného cyklu, ktoré pomáhajú zabezpečiť spoľahlivý výkon za reálnych klinických podmienok.

Simulácia klinických pohybov v reálnom svete

Tento jednoduchý test ohybu nepreukazuje viacoosové pohyby, ktoré sú vyžadované v zdravotníckych prostrediach, a zvyčajne zahŕňa opakované ohýbanie okolo pevného mandrelu. Hottenove postupy testovania flexibilnosti životnosti sú prispôsobené tak, aby simulovali používanie každého typu zariadenia. Vyvinuli sme skúšobné zariadenia pre naše robotické káblové zväzky, ktoré simulujú zložené pohyby – vrátane torzie, ohybu a axiálneho posunu – ktoré sa vyskytujú v členkových bodoch chirurgických robotických ramien. V endoskopických systémoch pomáhajú gimblové mechanizmy stabilizovať kamerový kábel a zároveň umožňujú otáčanie kamery o 360° okolo kladky. Testy vykonávané na týchto typoch kábloch sa nazývajú „roll-on“ testy flexibilita kábla. Vykonávame cykly ohybu na požadovanej úrovni kvalifikácie. Napríklad pri kvalifikácii kábla na 50 000 cyklov porovnávame testovacie parametre s údajmi z reálneho klinického používania. tento prístup poskytuje realistickú reprezentáciu klinického používania a pomáha overiť dlhodobú spoľahlivosť v praxi.

Sledovanie elektrického výkonu v reálnom čase počas ohybu

Kábel môže vydržať 1 000 000 mechanických cyklov bez viditeľného mechanického poškodenia, pričom sa stále môže vyskytnúť degradácia elektrického výkonu (napríklad zvýšenie vložnej straty, posun impedancie alebo prekrytia signálov) bez akéhokoľvek mechanického poškodenia. Elektrický výkon možno vyhodnotiť v definovaných intervaloch počas skúšky životnosti pri ohybe, aby sa identifikovali zmeny výkonu kábla. Súčasne meriame jednosmerný odpor, kapacitu, charakteristickú impedanciu (TDR) a frekvenčnú útlmivosť v požadovanej frekvenčnej oblasti skúšobného vzorky niekoľkokrát ohnutého. Pre naše vysokofrekvenčné prenášacie káble a káblové zväzky (ICE – intrakardiálne echo; IVUS – intravaskulárny ultrazvuk) sa špeciálne sleduje stabilita fázy a rozdiel medzi diferenciálnymi párami. Tieto údaje v reálnom čase nám umožňujú identifikovať začiatok degradácie výkonu namiesto toho, aby sme zlyhanie zisťovali až po jeho výskyte. ,a nastaviť prahy pre ukončenie životnosti konzervatívne, aby sa zabezpečila integrita signálu zariadenia počas celého jeho prevádzkového životného cyklu.

Prispôsobenie flexibilných káblov viacerým prostrediam – teplota a sterilizácia

V klinickom prostredí sa káble zriedka ohýbajú za kontrolovaných podmienok izbovej teploty. Operačné sály môžu byť ochladené pri kardiochirurgických výkonoch alebo zohrievané pri dlhodobých onkologických výkonoch a c káble sa môžu ohýbať aj bezprostredne po sterilizácii v autokláve pri vysokých teplotách alebo po chemickom dezinfikovaní, keď stále môže byť prítomná zvyšková vlhkosť. V spoločnosti Hotten sa testovanie životnosti pri ohýbaní môže vykonávať v rôznych teplotných rozsahoch (0 °C – 60 °C) a úrovniach vlhkosti v našich environmentálnych komorách za kontrolovaných podmienok. Do klinických aplikácií sa ponúkajú len kábelové konštrukcie, ktoré prešli kvalifikáciou na odolnosť voči týmto kombinovaným mechanickým a environmentálnym namáhaniam , čím sa minimalizuje výskyt porúch v reálnych podmienkach pri pôsobení týchto kombinovaných environmentálnych namáhaní.

Analýza módov poruchy a ich dopadu s Analýza (FMEA); Nepretržité zlepšovanie návrhu

Testovanie flexi-životnosti nie je len metódou overenia s výsledkom „priechod“ alebo „zlyhanie“; je to tiež nástroj na identifikovanie zlepšení návrhu. Ak sa testovací vzorka poškodí kvôli zlomeniu vodiča, poškodeniu ochrany alebo opotrebeniu izolácie , náš inžiniersky tím vykoná podrobnú analýzu zlyhania testovacej vzorky , pomocou mikroskopie, rezných analýz a techník profilovania impedancie. Ak sa napríklad kábel pretrhne na konci napäťového odľahčenia pri prelievke konektora, upravíme geometriu napäťového odľahčenia a test opakujeme. Napríklad zubný snímací kábel sa môže vymeniť, ak po 30 000 cykloch vykazuje zvýšené útlmenie, alebo sa môže preskúmať materiál vodiča či jeho konštrukcia, aby sa zvýšila pružnosť a odolnosť voči únavovému poškodeniu. Prostredníctvom tohto procesu nepretržitého zlepšovania Hotten každoročne vyvíja viac ako 300 nových špecifikácií káblov a získané poznatky integruje do budúcich návrhov. Všetky zmeny prejdú ďalším testovaním životnosti pri ohybe a e každá návrhová iterácia ďalšie zvyšuje výkon a spoľahlivosť výrobku.

Záver

Testovanie životnosti pri ohybe je v konečnom dôsledku viac než len nástroj zabezpečenia kvality; pomáha preklenúť medzeru medzi laboratórnym testovaním a skutočným klinickým používaním. Či už ide o použitie v ultrazvukovom sonde alebo v robotickom pásme, naše lekárske káblové zostavy od spoločnosti Hotten sú navrhnuté tak, aby udržiavali spoľahlivý výkon pri opakovaných ohyboch, skrutiach a ťahových zaťaženiach, ktoré sa v každodennom nemocničnom používaní vyskytujú. . Podporované výrobným priestorom s rozlohou 10 000 m², viac ako 40 výrobnými jednotkami a ročnou výrobou presahujúcou 144 miliónov metrov, Hotten prekladá údaje z testovania životnosti pri ohybe do trvanlivých a spoľahlivých káblovo-technických riešení ,aby poskytovatelia zdravotnej starostlivosti mohli sústrediť pozornosť na svojich pacientov a nie na poruchu kábla.