In mikrochirurgischen Instrumenten übernehmen, obwohl sie klein sind, die Kabel oft entscheidende Funktionen wie Signale, Energie und Feedback. Wegen der äußerst engen Innenräume der Instrumente und der Notwendigkeit, sowohl die Signalqualität als auch die Zuverlässigkeit der Instrumente zu gewährleisten, wird der Kabelentwurf oft zu einem kniffeligen Punkt im Systemengineering. Insbesondere in Schlüsselbereichen wie der Bildübertragung, der RF-Ausgabe und der Sensormeldung kann ein unstabiles Kabel die Leistung des gesamten Geräts beeinträchtigen. Dieser Artikel befasst sich mit den allgemeinen Problemen der Branche und diskutiert aus den beiden Richtungen der begrenzten Raumverfügbarkeit und der Störfestigkeit die Designpunkte und die Gesamtkonzeption der extrem dünnen Kabel.
Design challenges under space constraints
Durchmesserbeschränkung und Flexibilitätsanforderungen
Die Außendurchmesser der minimalinvasiven chirurgischen Instrumente betragen in der Regel nur einige Millimeter, während innen mehrere Drähte, Fasern, Kanäle sowie Bauteile untergebracht werden müssen. Daher müssen die Kabelbündel so klein wie möglich gehalten und gleichzeitig ausreichend flexibel sein, um in gebogenen Röhren, bei Gelenken oder rotierenden Positionen stabil zu bleiben und nicht durch Biegungsmüdigkeit beschädigt zu werden.
2. Multifunktionale Integrationsanforderungen
Ein Kabelbündel kann gleichzeitig Signalübertragung, Spannungsversorgung, Sensort反馈等功能 übernehmen und sogar parallel zu Faseroptik und Kühlkanälen führen. Wie eine angemessene Anordnung in einem begrenzten Querschnittsgefüge erreicht wird, ist ein wichtiges zu berücksichtigendes Problem im Design.
Langfristige Zuverlässigkeit
Medizinische Geräte müssen wiederholte Manipulationen aushalten und gleichzeitig Hitze aus dem Dampfsterilisierungsprozess, chemische Reinigungsmittel und feuchte Umgebungen trotzen. Die Isolierung der Kabel, die Leitungsstruktur und die Mantelmaterialien müssen eine lange Stabilität aufweisen, um sicherzustellen, dass die mechanischen und elektrischen Eigenschaften nicht mit der Anzahl der Nutzungseinheiten明显 verschlechtern.
Zweites Kapitel, Herausforderungen durch Störfaktoren
Elektromagnetische Störung (EMI)
Die Operationssäle enthalten Quellen der Störung wie Elektrosk Alban, Ultraschallgeräte und Stromversorgungssysteme. Ohne eine gute Abschirmungsdesign, werden Kabel leicht beeinflusst, was zu Signalfluktuationen, erhöhtem Rauschen oder Bildverzerrungen führt.
2. Störungen und Reflexionsprobleme
Die parallele Verlegung mehrerer Kabel führt leicht zu Crosstalk, und wenn die Endwiderstände nicht angemessen gestaltet sind, können Reflektionen auftreten, die die Frequenz des hohen Signals verringern und die Übertragungsqualität beeinträchtigen.
3. Integritäts- und Erdungsdesign abschalten
Schirmungsschichten, die Risse, mangelhafte Verbindungen oder unvollständige Erdung aufweisen, verringern die Störfestigkeit erheblich, was ein oft vernachlässigtes Problem in der Praxis ist.
Drei, technische Vorteile des Mikrokoaxialkabels (kleines Koaxialkabel)
Micro coaxial cable ist bekannt für seinen extrem kleinen Durchmesser und die symmetrische Abschirmung, ist eines der häufig verwendeten Hochgeschwindigkeitskabel in mikrochirurgischen Instrumenten und geeignet für sehr feine Normen wie AWG32-50. Seine Hauptvorteile umfassen:
Natürlich geborene Abschirmungsfähigkeit
Koaxiale Strukturen verfügen über eine integrierte Abschirmung, die effektiv das EMI-Interferenz und die Störung durch nähere Signale reduziert.
2. Bessere Signalintegrität
Die symmetrische Koaxialimpedanz ist ausgezeichnet, was die Reflexion und den Verlust bei der Hochfrequenzübertragung reduziert und die Stabilität und Klarheit der Bilder und Daten gewährleistet.
Ultra-kleiner Außendurchmesser-Design
Sehr feine Spezifikationen können weniger als 0,3 mm betragen und bieten für aufgeräumte mikrochirurgische Instrumente Kabelungsmöglichkeiten.
Hoch Flexibilität und Biegefestigkeit
Spezialkabel und Isoliermaterialien sind so gestaltet, dass sie auch bei wiederholten Biegungen, Drehungen oder Bewegungen in Rohren ihre Zuverlässigkeit beibehalten.
Hervorragende Fähigkeit zur hybriden Integration
Kann mit Fasern, Stromkabeln, Kühlrohren usw. zusammen verpackt werden, was zur weiteren Verringerung der Abmessungen des Geräts und zur Verbesserung der Verdrahtungseffizienz beiträgt.
Vier, Schlüsselpunkte des Designs von mikrochirurgischen Instrumentensätzen
1. Geeignete Auswahl und Materialauswahl
Nach dem Signaltyp, Frequenz, Leistung und anderen Anforderungen wird eine passende Koaxial 规格 gewählt und dabei die Auswirkungen der Sterilisationsart auf Isolations- und Hülle Materialien berücksichtigt.
Stellen Sie sicher, dass die Abschirmung kontinuierlich ist.
Die Abschirmung zwischen Kabel und Stecker muss kontinuierlich sein, um die Bildung von Abschirmungsbrechstellen an den Schnittstellen zu vermeiden und die Störfestigkeit zu verringern.
3. Endosimulationswiderstandsausgleich
Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung erfordert die Sicherstellung von Impedanzkonstanz, um Reflections und Verluste zu reduzieren und die Stabilität der Bild- und Datenbeschaffung zu verbessern.
4. Fähigkeit zur Integration von gemischten Kabelbündeln
Die Integration von extrem dünnen Koaxkabeln mit Fasern, Stromkabeln oder Flüssigkeitsrohren kann die Raumnutzung und die Zuverlässigkeit der整机 Verkabelung erheblich verbessern.
Vollständige Validierungstest
Die Tests für die Biegefestigkeit, Sterilitätsverträglichkeit, Signalintegrität und EMV-Immunität müssen in der Entwicklungsphase sorgfältig durchgeführt werden.
Die Kabeldesign in mikrochirurgischen Instrumenten sucht stets nach einem Gleichgewicht zwischen „Raum minimalem“ und „Signal extrem stabil“. In gewisser Weise bietet das micro coaxial cable Ingenieuren eine effiziente Lösung, die nicht nur den Anforderungen der extremen Raumsituation gerecht wird, sondern auch über hervorragende Störungssicherheit verfügt. Durch die Auswahl angemessener Materialien, Abschirmungsstrategien, Endverarbeitung und Hybridverpackungsmethoden kann die Gesamtreliabilität und die klinische Effektivität des Instruments erheblich verbessert werden.
Ich bin[Suzhou Huichengyuan Electronic Technology]Langfristig auf die Gestaltung und Anpassung von Hochgeschwindigkeits-Leitungsbündeln und extrem dünnen Koaxialkabelbündeln spezialisiert, bestrebt, den Kunden stabile und zuverlässige Hochgeschwindigkeits-Verbindungslösungen bereitzustellen. Für Beratung oder Zusammenarbeit sind wir gerne in Kontakt:Zhang Manager 18913228573 (WeChat same number)。
