Wie ein bürstenloser Motor zur Verbesserung von Atherektomieverfahren beiträgt

20. Juli 2023

14:00

Portescap erläutert seine Rolle bei der Partnerschaft mit einem OEM für medizinische Geräte zur Unterstützung von Atherektomieverfahren.

Atherektomieverfahren sind eine der effektivsten Methoden, um arteriellen Plaque zu entfernen und die Durchblutung des Patienten zu verbessern. Als ein Hersteller medizinischer Geräte nach einem alternativen Motorenhersteller für sein Atherektomiegerät suchte, war es von entscheidender Bedeutung, dass sein neuer Antriebspartner die Leistung innerhalb desselben Formfaktors optimieren konnte. Aufgrund seiner Erfahrung bei der Bereitstellung von Motorlösungen für tragbare medizinische Geräte war Portescap in der Lage, eine maßgeschneiderte Lösung zu entwickeln, die die ursprünglichen Anforderungen des OEMs verbesserte.

Mindestens 2,6 Millionen Menschen im Vereinigten Königreich leiden unter einer Verengung der Arterien rund um das Herz, was zu einem Herzinfarkt, Angina pectoris oder beidem führen kann, während die American Heart Association schätzt, dass über 16 Millionen Amerikaner an einer koronaren Herzkrankheit leiden, die als bezeichnet wird Die häufigste Todesursache bei Männern und Frauen in den USA. Die Ansammlung von Fettmaterial in den Arterien kann zu deren Verengung führen, was als Atherosklerose bekannt ist. Mediziner sagen, dass ein erhöhtes Risiko, an dieser Krankheit zu erkranken, durch Alterung, hohe Cholesterin- und Blutdruckwerte, Rauchen sowie eine angeborene Anfälligkeit verursacht wird.

Um das Auftreten von Arteriosklerose zu minimieren, wird ein gesunder Lebensstil empfohlen. In schwereren Fällen, die zu einer Verengung oder Verstopfung der Arterien führen und den Blutfluss zu verschiedenen Organen und Geweben einschränken können, muss sich der Patient jedoch möglicherweise einer Atherektomie unterziehen. Bei diesem medizinischen Verfahren wird ein dünner Schlauch durch einen Hautschnitt in die betroffene Arterie eingeführt. An der Spitze des Röhrchens befindet sich ein Mahlwerk, und durch eine Kombination aus Zentrifugalkraft und Schleifen wird das Fettmaterial, das als arterielles Kalzium oder Plaque bekannt ist, in der Arterie entfernt oder verändert. Dieses Verfahren kann auch mit dem Einsetzen eines Stents kombiniert werden, der die Arterie öffnet und stützt, um entweder mit der Zeit biologisch abgebaut zu werden oder im Patienten zu verbleiben.

Hochgeschwindigkeitsbetrieb

Entscheidend für das Atherektomiegerät ist die Bewegungslösung, die das Mahlwerk antreibt. Aufgrund kombinierter betrieblicher und wirtschaftlicher Überlegungen musste ein großer Hersteller medizinischer Geräte seinen ursprünglich spezifizierten Motor ersetzen. Die Expertise von Portescap bei der Entwicklung von Bewegungslösungen für tragbare medizinische Geräte ermöglichte die schnelle Entwicklung einer Drop-in-Lösung.

Um den Formfaktor und die Funktionalitätsanforderungen des vorhandenen Motors zu erfüllen, arbeitete das Designteam von Portescap mit dem OEM des medizinischen Geräts zusammen. Eine hohe Motorgeschwindigkeit war für die Mahloptimierung von entscheidender Bedeutung, daher spezifizierten die Ingenieure von Portescap ein zweipoliges Design im bürstenlosen Gleichstromformat (BLDC). Zusammen mit der verbesserten Steuerung durch elektronische Kommutierung ermöglichte der reibungsfreie Betrieb des bürstenlosen Motors eine höhere Geschwindigkeit. Vor diesem Hintergrund hat das Ingenieurteam von Portescap das Design des bürstenlosen Gleichstrommotors Ultra EC 16ECS spezifiziert, der in der Lage ist, das Hochgeschwindigkeitsziel bei dem erforderlichen Drehmoment zu erreichen. Das Ultra EC-Design erhöhte außerdem die Drehmomentdichte und trug dazu bei, die reibungslose Steuerung zu gewährleisten, die für die präzisen Anforderungen des arteriellen Eingriffs entscheidend ist.

Angesichts der kompakten Größe, die für ein Handgerät erforderlich ist, war die Wärmeeffizienz des Motors ein zusätzlicher zu berücksichtigender Faktor. Der OEM hat eine niedrige Betriebstemperatur des Motors angegeben, da Chirurgen die Geräte während des Eingriffs halten müssen. Der reibungslose Betrieb eines nutenlosen BLDC-Motors wird durch die geringen Eisenverluste des Ultra EC 16ECS bei hoher Geschwindigkeit verbessert, die dank der proprietären U-Spulentechnologie des Motors erreicht werden. Dieses effiziente Design ermöglichte es Portescap, die Anforderungen an hohe Geschwindigkeit zu erfüllen und gleichzeitig eine niedrige Betriebstemperatur selbst in einem kompakten Gehäuse sicherzustellen.

Schnelle Anpassung

Um eine schnelle und nahtlose Integration zu gewährleisten, ohne dass ein OEM-Redesign erforderlich war, konnte das Ingenieurteam von Portescap den Motor individuell anpassen und einen exakten Ersatz in Bezug auf Anschlüsse und Formfaktor bereitstellen. Als Ergebnis der neuen Partnerschaft hat der Hersteller medizinischer Geräte die Leistung und das Wärmemanagement seines Atherektomiegeräts gesteigert und dabei die gleichen kompakten Abmessungen und das geringe Gewicht beibehalten. Diese Verbesserungen haben dazu beigetragen, die Verfügbarkeit der lebensrettenden Technologie in neuen Märkten zu erhöhen.

20. Juli 2023

14:00