瑞士Portescap公司高級(jí)行業(yè)經(jīng)理保羅·舍恩霍夫（Paul Schonhoff）在接受設(shè)計(jì)創(chuàng)新（Design News）雜志采訪時(shí)表示，手持式手術(shù)工具廣泛用于各種外科手術(shù)（包括關(guān)節(jié)鏡手術(shù)、骨科手術(shù)、脊柱手術(shù)、神經(jīng)外科手術(shù)、耳鼻喉科手術(shù)，以及重建手術(shù)和整形手術(shù)）。
人們對(duì)這種工具的需求顯著增長(zhǎng)。據(jù)美國(guó)Grand View Research公司估計(jì)，2022年，手持式手術(shù)器械全球市值約為54.8億美元，并且在2023年至2030年間，該市值每年將增長(zhǎng)7.3%。Grand View透露，盡管這種工具最常用于骨科手術(shù)，但整形手術(shù)等其他手術(shù)對(duì)這種工具的使用需求增長(zhǎng)速度可能較快。
為滿(mǎn)足最終用戶(hù)不斷增長(zhǎng)的手術(shù)需求，本文向舍恩霍夫提出了幾個(gè)關(guān)于手持式手術(shù)工具有效開(kāi)發(fā)的問(wèn)題。
1、用戶(hù)目前面臨哪些挑戰(zhàn)？改進(jìn)的手持式手術(shù)工具如何幫助用戶(hù)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)？
根據(jù)外科醫(yī)生的要求，這種工具應(yīng)具有電池壽命長(zhǎng)、振動(dòng)小、操作無(wú)雜音、熱量少的特點(diǎn)，但同時(shí)外殼尺寸應(yīng)越來(lái)越小。隨著手持式手術(shù)工具的不斷改進(jìn)，外科醫(yī)生長(zhǎng)時(shí)間握持和操作工具的能力得以提升，因此，壓力和不適感都會(huì)減小，而且患者治療效果得以改善（如結(jié)疤少、失血量小、恢復(fù)時(shí)間短）。
2、設(shè)計(jì)這種工具的工程師會(huì)面臨哪些挑戰(zhàn)？他們又是如何解決這些挑戰(zhàn)？
設(shè)計(jì)工程師面臨的主要挑戰(zhàn)是如何平衡上述要求，同時(shí)在更小、更符合人體工程學(xué)的包裝內(nèi)保持（或提高）工具性能。理想的設(shè)計(jì)結(jié)果是高效和大功率密度，并且具有手柄可調(diào)、輕量、耐用性及可靠性高等功能，能夠在長(zhǎng)時(shí)間使用的情況下保持效率或準(zhǔn)確性。
3、用戶(hù)如何輕松控制速度和扭矩？
為確保精度和患者自身安全，手術(shù)期間對(duì)手持式手術(shù)工具的速度和扭矩進(jìn)行控制至關(guān)重要。手持式手術(shù)工具配備控制器，而該控制器通常設(shè)有變速觸發(fā)功能或便于用戶(hù)調(diào)節(jié)該工具轉(zhuǎn)速的滑動(dòng)調(diào)節(jié)功能。
4、這種工具應(yīng)采用多少個(gè)速度和扭矩設(shè)定值？
根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)定，通常來(lái)說(shuō)，應(yīng)采用2-3個(gè)設(shè)定值；另外，也可選用變速設(shè)定值。
5、與開(kāi)環(huán)速度功能相比，閉環(huán)速度功能的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)如何？
當(dāng)指定電壓條件下需要提高空載運(yùn)行速度時(shí)，開(kāi)環(huán)速度控制是一種理想選擇。在負(fù)載條件下，可通過(guò)閉環(huán)速度控制維持工具速度。
6、電壓和電流這兩個(gè)選項(xiàng)對(duì)這種工具的設(shè)計(jì)影響如何？
設(shè)計(jì)工具（包括電機(jī)、齒輪系統(tǒng)）時(shí)，需要通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方式處理所選的電壓和電流，同時(shí)提供所需性能。該設(shè)計(jì)通常取決于電池電壓/大小和工作點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)解決方案提供商應(yīng)能夠按照客戶(hù)要求定制工具。
7、這種工具應(yīng)采用有線設(shè)計(jì)還是無(wú)線設(shè)計(jì)？這一決策對(duì)電機(jī)選擇的影響如何？
據(jù)悉，整個(gè)行業(yè)都在轉(zhuǎn)向采用無(wú)線設(shè)計(jì)。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因有很多，其中包括易操作和易用性、減少手術(shù)室線路雜亂的情況、更符合人體工程學(xué)此外，無(wú)線設(shè)計(jì)還能確保在停電等緊急情況下，可繼續(xù)使用工具。
對(duì)于手持式無(wú)線手術(shù)工具，選擇電機(jī)時(shí)，必須從功率輸出、效率、尺寸、重量、噪音、可靠性這幾個(gè)方面進(jìn)行權(quán)衡。應(yīng)根據(jù)與工具有關(guān)的具體要求、手術(shù)應(yīng)用類(lèi)型、以及專(zhuān)業(yè)醫(yī)療人員的人體工程學(xué)需求謹(jǐn)慎選用電機(jī)。
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