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Proteção compacta dos cabos a alta velocidade no fluoroscópio de dois planos

Equipa de investigação em biomecânica confia nas calhas articuladas num inovador sistema de fluoroscopia

O Laboratory for Movement Biomechanics (LMB) da ETH Zurique analisa a cinemática e a cinética de articulações saudáveis, reconstruídas ou substituídas. Para tal, foi desenvolvido um fluoroscópio de dois planos que é capaz de monitorizar movimentos altamente dinâmicos das articulações humanas em 3D e de captar imagens raio-X bi-planares de elevada resolução a velocidade. Dois tipos de calhas articuladas da igus são utilizados para guiar com segurança os cabos de potência e de sinais nas unidades de imagem de elevada velocidade durante a fluoroscopia.

Calhas articuladas P4.1 e E4.1 na fluoroscópio de dois níveis do LMB
  • O que era necessário: Calhas articuladas para guiar os cabos de potência e de sinais na horizontal e na vertical
  • Requisitos: Adequadas para acelerações rápidas e velocidades elevadas, compactas, leves, longa duração de vida, necessidades mínimas de manutenção
  • Indústrias: Tecnologia médica, dispositivos médicos
  • Sucesso para o cliente: Com as calhas articuladas P4, é possível guiar cabos elétricos já existentes, poupando espaço. Graças aos perfil integrados, as calhas articuladas movem-se com baixo atrito e requerem pouca força de acionamento, mesmo quando sujeitas a cargas e velocidades elevadas. As nossas calhas articuladas E4.1, robustas e de fácil preenchimento, guiam os cabos na vertical. O desenho modular de ambas as série de calhas torna-as flexíveis para futuras personalizações.

O sistema de raios X móvel bi-planar desenvolvido pelo LMB é capaz de localizar movimentos altamente dinâmicos das articulações humanas em 3D. Ao utilizar dois planos de imagem sobrepostos, o dispositivo elimina os erros fora do plano e permite assim o registo tirdimensional preciso do implante e da cinemática natural do esqueleto. O design, em que o intensificador de imagem e a fonte da imagem estão separados, proporciona maior uma maior liberdade de movimentos, tanto no plano horizontal como vertical.

Esta nova tecnologia amplia a base de conhecimento para compreender e monitorizar as alterações degenerativas no sistema musculoesquelético, bem como para avaliar os resultados dos tratamentos ortopédicos e medidas de reabilitação.

Problema

A equipa de desenvolvimento procurava calhas articuladas adequadas para guiar com segurança os diferentes cabos de potência e de sinais do sistema de seguimento de movimento. Para localizar com precisão o joelho humano durante atividades dinâmicas, as pesadas carruagens de suporte com as unidades de imagem têm de acelerar rapidamente. Encontrar calhas articuladas adequado para estas acelerações foi um desafio - especialmente em conjunto com o espaço de instalação reduzido. As calhas articuladas tinham de ser suficientemente compactas para caberem nos canais incorporados no chão do laboratório, que têm 24m de comprimento, 1,20m de largura e 0,15m de profundidade.

Condições para a horizontal | eixos vertical:
Comprimento da guia: 20m | 1.5m
Aceleração: ≥20m/s² | ≥13m/s²
Velocidade: ≥5.5m/s | ≥2.5m/s
Peso por unidade: 500kg | 150 kg
Cabos para transportar: 7 cabos de potência e 20 cabos de sinais | 4 cabos de potência e 14 cabos de sinal

Solução

A equipa procurou o aconselhamento dos nossos especialistas em calhas articuladas na Suíça e encontrou uma solução que cumpre todos os requisitos: calhas articuladas E4.56 para o movimento vertical e uma solução de calha dupla P4.42 para as duas carruagens que se deslocam horizontalmente. Desenvolvemos a série P4 para aplicações com cargas e velocidades muito elevadas. Como as P4 estão equipadas com rolos de perfil, a força de acionamento necessária para mover a calha articulada é reduzida para menos de 25%. Também impressiona com o seu funcionamento silencioso, de baixa vibração e longa duração de vida. Como sistema modular, também oferece à equipa do LMB uma grande flexibilidade para futuras personalizações.
As calhas articuladas verticais pertencem à série E4.1, que são adequado para quase todas as aplicações. Também são robustas, silenciosas e modulares, de montagem rápida e fácil abertura. Caso seja necessário substituir ou acrescentar cabos, o processo é simples e pouco exigente em termos de tempo e esforço.

Fluoroscópio de dois planos do LMB, detalhe ao nível do joelho
Fluoroscópio de dois planos do LMB, detalhe ao nível do joelho

O fluoroscópio pode ser utilizado para obter informações essenciais sobre a cinemática e o desempenho de uma articulação do joelho.

Esboço fluoroscópio de dois níveis do LMB
Esboço fluoroscópio de dois níveis do LMB

As unidades de imagiologia deslocam-se em simultâneo com o sujeito do teste ao longo de uma pista com 20 metros.

O fluoroscópio de dois níveis do LMB em fase de desenvolvimento
O fluoroscópio de dois níveis do LMB em fase de desenvolvimento

As calhas articuladas da igus são utilizadas para guiar muitos cabos de potência e de sinais.

Produtos utilizados

Amostra E4.1

Calhas articuladas E4.1

As nossas melhores calhas articuladas, adequado para quase todas as aplicações. Mais informações...

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Beatriz Maria
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