Cojinetes lisos y lineales precisos y sin juego para robots asistentes en cirugía

Perfil

• Qué se necesitaba: carril guía y carros drylin N, cojinetes de plástico iglidur
• Exigencias: Cojinetes de alta precisión, absolutamente libres de juego, que debían ser fáciles de limpiar bajo las altas especificaciones clínicas. Además, no se permitía el uso de lubricantes en los cojinetes.
• Sector: tecnología médica
• Éxito para el cliente: gracias a los Cojinetes de plástico utilizados, se desarrolló, construyó y evaluó por primera vez una guía de instrumentos quirúrgicos anclada al hueso, de aplicación universal, reutilizable y adaptable al paciente específico.

La cirugía de implante coclear mínimamente invasiva es una nueva técnica quirúrgica suave para tratar la sordera neurosensorial y la hipoacusia profunda. Esta técnica requiere la creación de un acceso al oído interno desde la superficie del cráneo hasta el giro basal de la cóclea, que puede estar hasta 35 mm por debajo del cráneo. Dado que las desviaciones del punto objetivo a una profundidad de 35 mm no deben ser superiores a 0,5 mm, se requiere un sistema de asistencia que permita una guía de instrumentos traslacional intraoperatoria de gran precisión. Por ello, se desarrolló un robot cinemático paralelo pasivo miniaturizado, que puede anclarse rígidamente de forma directa al cráneo del paciente mediante tres articulaciones básicas. En esta función, el robot paralelo proporciona una guía lineal para crear el acceso mínimamente invasivo, que puede equiparse con instrumentos quirúrgicos y personalizarse para cada paciente mediante seis actuadores de empuje de longitud ajustable.
Además de los requisitos técnicos, a la hora de implantar la guía lineal también deben tenerse en cuenta las condiciones de uso clínico. Debido a los elevados requisitos de precisión de la cirugía, todos los cojinetes y articulaciones del robot deben ser lo más rígidos posible y estar absolutamente libres de holguras. Lo mismo se aplica a la guía lineal para sujetar una herramienta de perforación quirúrgica. La aplicación clínica también incluye la limpieza, desinfección y esterilización por vapor (134°C, 3 bares, 5 minutos.) de todos los componentes.
Además, no es posible la lubricación convencional de la guía. También se aplican requisitos comparables a las juntas rotativas, que se utilizan para conectar entre sí dos actuadores de empuje de longitud ajustable: debe eliminarse por completo el juego axial y radial y no deben utilizarse rodamientos con elementos rodantes.

Para realizar el robot paralelo fijado al hueso se utilizaron diversos cojinetes de plástico debido a los requisitos descritos. El guiado del instrumental quirúrgico comprende, por ejemplo, una barra de deslizamiento drylin N con dos carros. Estos últimos están unidos rígidamente entre sí mediante un componente de acero inoxidable (enclavamiento) para minimizar la holgura, que no puede evitarse por completo en los sistemas de guiado debido a su principio constructivo. Esta guía de herramientas cumple totalmente los requisitos establecidos (en particular: sin elementos rodantes, sin necesidad de lubricantes) y puede desmontarse, limpiarse y volver a montarse fácilmente gracias al diseño abierto del raíl. Además, la intercambiabilidad de los carros ofrece una amplia gama de opciones para realizar cambios de herramientas intraoperatorios. Dos actuadores de empuje del robot paralelo se conectaron mediante una junta rotativa. El eje de esta junta rotativa está formado por un tornillo adaptador, en el que el juego radial es absorbido por dos cojinetes de deslizamiento iglidur X esterilizables por vapor. El usuario también puede precargar axialmente la junta apretando el tornillo adaptador. Gracias a los cojinetes de plástico utilizados, se ha podido desarrollar, construir y evaluar por primera vez una guía de instrumental quirúrgico anclada al hueso, de aplicación universal, reutilizable y adaptable al paciente concreto. El cumplimiento de los requisitos de precisión se ha demostrado experimentalmente con éxito.