Impact

Controlul mișcării de precizie pentru o îngrijire îmbunătățită a pacientului

Cândva considerată un concept futurist, chirurgia asistată de robot face ca „imposibilul” să devină mai rutinat. Chirurgii pot efectua acum intervenții chirurgicale de la distanță, salvatoare de vieți, asupra unor pacienți aflați la mii de kilometri distanță. În plus, s-a constatat că chirurgia robotică minim invazivă, extrem de precisă, reduce semnificativ complicațiile post-chirurgicale.

Automatizarea transformă industria medicală, ajutându-le pe cadrele medicale din domeniul sănătății umane să îmbunătățească îngrijirea, confortul și rezultatele pacienților. CGI Inc., parte a portofoliului de mișcare industrială al Timken, inovează soluții de angrenaje și tehnologii de proces care conduc la precizie și eficiență în intervențiile chirurgicale asistate de roboți, îmbunătățind sănătatea și longevitatea pacienților la nivel mondial.

over the shoulder view of a man using software on the computer

„Clienții noștri creează soluții nemaivăzute până acum. „Ei ne privesc ca pe o extensie a capacităților lor interne de cercetare și dezvoltare și proiectare, bazându-se pe noi pentru a rezolva problemele cât mai curând posibil în procesul de proiectare.”

Tim Pirie
tehnolog șef, CGI Inc

vertical space added

Inovație medicală care definește viitorul

O piață de înaltă tehnologie aflată încă în fază incipientă, roboții chirurgicali fac primii pași spre transformarea îngrijirii pacienților pe scară largă. Astăzi, peste 14 milioane de operații asistate de roboți sunt efectuate anual, față de trei milioane în anul 2017.

Elaborarea acestei dezvoltări și inovări durează de 25 de ani. Potrivit lui Tim Pirie, tehnolog-șef la CGI Inc, sistemele de robotică chirurgicală au cicluri lungi de dezvoltare din cauza designului lor complex, a cerințelor avansate de precizie și a mediului medical extrem de reglementat.

„Clienții noștri creează soluții nemaivăzute până acum”, a spus Pirie. „Ei ne privesc ca pe o extensie a capacităților lor interne de cercetare și dezvoltare și proiectare, bazându-se pe noi pentru a rezolva problemele cât mai curând posibil în procesul de proiectare.”

Soluțiile de angrenaje de precizie de la CGI sunt utilizate în roboții chirurgicali pentru a permite tracțiunea și poziționarea precisă. Chirurgii utilizează comenzi pentru a manipula brațele robotice care pot efectua o reparare a valvei cardiace, pot elimina un apendice sau pot trata cancerul. Unele sisteme dispun de un braț robotic pentru intervenții chirurgicale cu o singură incizie; sistemele mai sofisticate utilizează până la patru brațe pentru a face față celor mai dificile proceduri și oferă o mai mare flexibilitate în sala de operații.

Multe dintre aceste platforme chirurgicale sunt compuse din mai multe sub-sisteme, iar soluțiile CGI nu se limitează la unul, ci mai degrabă susțin mai multe dintre acestea.

Experiența tehnică a CGI realizează progrese și în inovația medicală ce depășește chirurgia. În sprijinul diagnosticării, CGI influențează proiectarea bronhoscopiilor robotice, care permit detectarea din timp a cancerului pulmonar, și a echipamentelor automate de testare în laborator, care identifică boala. Unele dintre cele mai mici angrenaje de precizie ale CGI ajută inimile artificiale să pompeze automat sânge pentru pacienții care trăiesc cu insuficiență cardiacă avansată.

Tehnologia pentru aceste aplicații este în continuă evoluție, iar echipamentele generate de CGI reprezintă fundația pe care se construiește în prezent următoarea generație de automatizare medicală.

Moștenirea cercetării și dezvoltării centrate pe client

Fondată de ingineri în 1967, sub numele de California Gear and instrument, CGI a ajutat inițial industria aerospațială și a dispozitivelor medicale să inoveze pentru multe „premiere” tehnice.

Având influență în proiectare care datează de la misiunile Apollo ale NASA, CGI a proiectat un angrenaj personalizat de precizie pentru unealta manuală utilizată de astronauți pentru a finaliza prima misiune de service a telescopului spațial Hubble, în 1993. Instrumentul este încă în funcțiune la bordul stației spațiale internaționale.

Această experiență aerospațială s-a tradus bine pe piața noilor dispozitive medicale. În anii 1970, primele proceduri de înlocuire a genunchiului au fost efectuate cu ajutorul instrumentelor de chirurgie ortopedică furnizate de CGI.

„Lucrul cu oasele creează provocări dificile, iar clienții noștri care ne utilizează instrumentele chirurgicale aveau nevoie de angrenaje care ar fi putea crea mai mult cuplu, pentru a funcționa impecabil”, a spus Pirie. „Am fost una dintre puținele companii care aveau această experiență.”

Pirie a adăugat că există paralele între ortopedia de la început și piața de automatizare medicală de astăzi. „Există doar câteva companii inovatoare și ingineri inovatori, pentru că totul este atât de nou”, a spus el. Clienții știu că îi putem sprijini pentru că am ajutat la rezolvarea celor mai mari provocări tehnice ale medicinei moderne încă de la început.

Unul dintre primii inovatori în robotică chirurgicală a abordat CGI după ce s-a confruntat cu defectarea angrenajelor standard, în 80% dintre roboții săi de la început. Experții CGI tehnici și de cercetare și dezvoltare au personalizat rapid o nouă soluție pentru a rezolva problema de performanță și pentru a readuce platforma robotică în producție. În curând, același client a cerut experților CGI să dezvolte o soluție personalizată, care să corecteze o problemă de reacție pe care o avea cu angrenajele standard ale unui concurent.

Christy Hansen, instructor astronaut la NASA vorbește despre repararea în spațiu a telescopului Hubbard și o aseamănă cu „efectuarea unei intervenții chirurgicale pe cord, în spațiu, cu instrumente mici, pripoane și tehnici care nu au fost niciodată concepute inițial pentru a fi utilizate”.
Credit: NASA Goddard

Astăzi, experții CGI în cercetare și dezvoltare și proiectare sunt implicați la începutul ciclului de proiectare al acelui client. Colaborarea timpurie conduce la soluții integrate de angrenaje de precizie care îmbunătățesc eficiența atât pentru echipamente, cât și pentru procesele interne ale clientului.

Rezultatul este o inovație mai rapidă, care extinde rapid accesul pacienților la asistență medicală susținută de automatizare. Din ce în ce mai multe teste de diagnosticare devin automatizate pentru a gestiona volume mai mari. Iar robotica, cândva limitată la proceduri speciale, este adoptată pentru chirurgia generală, pentru a trata o gamă mai largă de afecțiuni.

Pirie a adăugat: „Este uimitor să ne gândim la complexitatea de care a fost nevoie pentru a ajunge aici și la ceea ce va fi posibil în viitor. Este interesant să faci parte din inovație.”

Last Updated: 2025/06/11

Published: 2025/06/5

Related Stories

De la știința materialelor la producție

Unici pe piața angrenajelor medicale, experții CGI au cunoștințe profunde în privința fiecărui aspect al lanțului valoric tehnic, de la metalurgie și acoperiri de suprafață noi până la procese de producție, cum ar fi angrenaje de precizie, sudare cu laser și șlefuire de precizie. Progresele realizate în aceste domenii au fost determinate de nevoile în evoluție ale clienților și ale pacienților.

CGI a fost una dintre primele companii care a aplicat acoperiri de carbon cu caracteristici asemănătoare diamantului (DLC) pe dinții roților dințate din angrenajele de precizie cu pas fin, pentru industria medicală. Aceste acoperiri nanocompozite extrem de dure ajută la reducerea la minimum a uzurii în aplicațiile medicale supuse la sarcini mari, frecare și uzură extreme și contact constant cu alte componente. Deosebit de important este faptul că acestea ajută la reducerea zgomotului și a vibrațiilor, ceea ce oferă un mediu mai calmant atât pentru pacienți, cât și pentru lucrătorii din domeniul sănătății.

„Prin comparație cu alte materiale, cum ar fi cromul dur, acoperirile DLC sunt foarte subțiri și pot fi aplicate fără a afecta performanța generală a angrenajului”, a spus Pirie. „Le aplicăm la zeci de mii de produse anual.”

Înainte de producție, acoperirile DLC sunt adesea aplicate prototipurilor pentru clienți construite intern, pentru testarea de către clienți. Magazinul de prototipuri CGI este locul în care experiența de proiectare a inginerilor săi se întâlnește cu know-how-ul de fabricație al echipei sale de producție.

CGI este cunoscută pentru capacitățile sale de producție pentru toleranțe mici, fie pentru soluții de angrenaje, fie pentru componente conexe, cum ar fi arbori de precizie utilizați în instrumente ortopedice și echipamente medicale de imagistică.

Inovația în cadrul proceselor companiei oferă două avantaje suplimentare: niveluri înalte de calitate și un control mai mare al planificării. De la selectarea materiilor prime până la inspecția finală a produselor, soluțiile CGI trec printr-un sistem consistent de management al calității, care oferă proiectanților de robotică un nivel înalt de încredere, iar pacienților un nivel înalt de îngrijire. Gestionarea tuturor acestora pe plan intern echivalează cu timpi de finalizare mai scurți, care susțin planificările agresive ale clienților de a dota mai multe spitale cu aceste tehnologii care salvează vieți.

„Clienții noștri se aprind atunci când vorbim despre procese de nișă, cum ar fi sudarea cu laser, pe care le facem noi înșine”, a spus Pirie. „Deschide oportunități pentru colaborări viitoare.”