Precyzyjna kontrola ruchu zapewnia lepszą opiekę nad pacjentem

Niegdyś uważana za futurystyczną koncepcję, chirurgia wspomagana robotami sprawia, że „niemożliwe” staje się bardziej rutynowe. Chirurdzy mogą teraz wykonywać ratujące życie zdalne operacje na pacjentach z odległości tysięcy kilometrów. Ponadto stwierdzono, że minimalnie inwazyjna, wysoce precyzyjna chirurgia robotyczna znacznie zmniejsza powikłania pooperacyjne.

Automatyzacja przekształca przemysł medyczny, pomagając pracownikom służby zdrowia poprawić komfort, opiekę i wyniki pacjentów. CGI Inc., członek oferty firmy Timken w zakresie ruchu przemysłowego, wprowadza innowacje w zakresie rozwiązań przekładniowych i technologii procesowych, które zwiększają precyzję i wydajność operacji wspomaganych robotami, poprawiając samopoczucie i długowieczność pacjentów na całym świecie.

– Nasi klienci tworzą niespotykane dotąd rozwiązania. Postrzegają nas jako rozszerzenie swoich wewnętrznych możliwości badawczo-rozwojowych i inżynieryjnych, polegając na nas, aby rozwiązywać problemy tak wcześnie, jak to możliwe w procesie projektowania.

– Tim Pirie
dyrektor ds. technicznych, CGI Inc

Przyszłościowe innowacje medyczne

Roboty chirurgiczne, będące wciąż w powijakach na rynku zaawansowanych technologii, stawiają pierwsze kroki w kierunku przekształcenia opieki nad pacjentem na dużą skalę. Obecnie rocznie wykonuje się ponad 14 milionów operacji wspomaganych robotami, co stanowi wzrost z trzech milionów w 2017 roku.

Ten wzrost i innowacje trwają od 25 lat. Według Tima Pirie, dyrektora ds. technicznych w CGI Inc, systemy robotyki chirurgicznej mają długie cykle rozwojowe ze względu na ich złożoną konstrukcję, zaawansowane wymagania dotyczące precyzji i wysoce regulowane środowisko medyczne.

– Nasi klienci tworzą niespotykane dotąd rozwiązania – powiedział Pirie. Postrzegają nas jako rozszerzenie swoich wewnętrznych możliwości badawczo-rozwojowych i inżynieryjnych, polegając na nas, aby rozwiązywać problemy tak wcześnie, jak to możliwe w procesie projektowania.

Precyzyjne napędy przekładniowe CGI są stosowane w robotach chirurgicznych, aby umożliwić trakcję i dokładne pozycjonowanie. Chirurdzy używają elementów sterujących do manipulowania robotycznymi ramionami, które mogą wykonać naprawę zastawki serca, usunąć wyrostek robaczkowy lub leczyć raka. Niektóre systemy są wyposażone w jedno ramię robotyczne do wykonywania operacji z pojedynczym nacięciem; bardziej zaawansowane systemy wykorzystują do czterech ramion w celu obsługi najtrudniejszych procedur i oferują większą elastyczność na sali operacyjnej.

Wiele z tych platform chirurgicznych składa się z wielu podsystemów, a rozwiązania CGI nie są ograniczone do jednego, ale raczej obsługują kilka z nich.

Ekspertyza techniczna CGI przyczynia się również do rozwoju innowacji medycznych wykraczających poza chirurgię. W celu wsparcia diagnostyki, CGI wpływa na projektowanie zrobotyzowanych bronchoskopów, które umożliwiają wcześniejsze wykrywanie raka płuc i zautomatyzowanego sprzętu do badań laboratoryjnych, który identyfikuje chorobę. Niektóre z najmniejszych precyzyjnych napędów przekładniowych firmy CGI pomagają sztucznym sercom automatycznie pompować krew u pacjentów z zaawansowaną niewydolnością serca.

Technologia dla tych zastosowań stale się rozwija, a sprzęt z napędem CGI jest fundamentem, na którym obecnie budowana jest kolejna generacja automatyki medycznej.

Dziedzictwo badań i rozwoju zorientowanych na klienta

Firma CGI, założona przez inżynierów w 1967 roku jako California Gear and Instrument, początkowo pomagała przemysłowi kosmicznemu i medycznemu wprowadzać innowacje dla wielu „pierwszych” rozwiązań technicznych.

Dzięki wpływom projektowym sięgającym misji Apollo NASA, firma CGI zaprojektowała niestandardowy precyzyjny napęd przekładniowy do narzędzia ręcznego używanego przez astronautów do ukończenia pierwszej misji serwisowej Kosmicznego Teleskopu Hubble’a w 1993 roku. Narzędzie jest nadal w użyciu na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Ta wiedza z branży lotniczej dobrze przełożyła się na rozwijający się rynek urządzeń medycznych. W latach 70. XX wieku pierwsze udane procedury wymiany kolana zostały przeprowadzone przy użyciu narzędzi chirurgii ortopedycznej opartych na technologii CGI.

– Praca z kością stwarza trudne wyzwania, a nasi klienci korzystający z narzędzi chirurgicznych potrzebowali napędów przekładniowych, które mogłyby stworzyć większy moment obrotowy, aby działać bez zarzutu – powiedział Pirie. – Byliśmy jednymi z nielicznych, którzy mieli taką wiedzę.

Pirie dodał, że istnieją podobieństwa między wczesną ortopedią a dzisiejszym rynkiem automatyki medycznej. – Istnieje tylko garstka firm i inżynierów zajmujących się najnowocześniejszymi rozwiązaniami, ponieważ są one tak nowe – powiedział. – Klienci wiedzą, że możemy ich wspierać, ponieważ od samego początku pomagaliśmy rozwiązywać największe techniczne wyzwania współczesnej medycyny.

Jeden z pierwszych innowatorów robotyki chirurgicznej zwrócił się do CGI po tym, jak doświadczył awarii gotowych przekładni w 80% swoich wczesnych robotów. Dział badawczo-rozwojowy i eksperci techniczni firmy CGI szybko dostosowali nowe rozwiązanie, aby rozwiązać problem wydajności i przywrócić platformę robotów do produkcji. Wkrótce ten sam klient poprosił ekspertów CGI o opracowanie niestandardowego rozwiązania, które skorygowałoby problem luzu występujący w standardowych napędach przekładniowych konkurenta.

Dziś dział badawczo-rozwojowy i eksperci inżynieryjni CGI są zaangażowani na początku cyklu projektowania tego klienta. Wczesna współpraca prowadzi do bardziej zintegrowanych rozwiązań przekładni precyzyjnej, które poprawiają wydajność zarówno sprzętu, jak i wewnętrznych procesów klienta.

Rezultatem są szybsze innowacje, które szybko zwiększają dostęp pacjentów do opieki medycznej wspieranej przez automatyzację. Coraz więcej testów diagnostycznych jest automatyzowanych w celu zarządzania większymi wolumenami. Robotyka, niegdyś ograniczona do określonych procedur, jest obecnie wykorzystywana w chirurgii ogólnej do leczenia szerszego zakresu schorzeń.

Pirie dodał: – To oszałamiające myśleć o złożoności, jaką trzeba było pokonać, aby tu dotrzeć i o tym, co będzie możliwe w przyszłości. To ekscytujące być częścią innowacji.

Last Updated: 2025/06/11

Published: 2025/06/5