สว่านหรือเลื่อยผ่าตัดไร้สายเป็นเครื่องมือมอเตอร์กำลังสูงที่ศัลยแพทย์ถืออยู่ในมือในช่วงที่ต้องการมากที่สุดของการผ่าตัด แบตเตอรี่ต้องจ่ายกำลังหลายร้อยวัตต์เป็นเวลาหลายวินาที ทนต่อการชาร์จเร็วซ้ำ ๆ และต้องไม่ขัดข้องกลางขั้นตอน บทความ A วิเคราะห์ภาระนี้ อธิบายการแยกที่ผิดปกติระหว่างด้ามที่ผ่านการฆ่าเชื้อกับแบตเตอรี่ที่ไม่ผ่านการฆ่าเชื้อ และกำหนดข้อกำหนดตาม IEC 60601-1
เครื่องมือไฟฟ้าศัลยกรรมกระดูกขับมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงผ่านชุดเกียร์เพื่อเจาะ คว้าน เลื่อย และสอดลวด: แพลตฟอร์มไร้สายที่เผยแพร่ระบุกำลังขาออกประมาณ 180 วัตต์ ความเร็วสูงสุด 10,000 รอบ/นาทีสำหรับเลื่อย และสูงสุด 40,000 รอบ/นาทีสำหรับหัวกะโหลก จากชุดแบตเตอรี่ 12 โวลต์คลาส 2600 mAh โปรไฟล์กระแสเป็นชุดของช่วงที่ควบคุมด้วยไกปืน: กระแสพุ่งตอนเริ่ม กระแสเดินฟรี การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อดอกคว้านกินเข้ากระดูก และจุดสูงสุดระดับค้างหากดอกสว่านติด — เป็นหลายเท่าของกระแสเดินฟรีและกินเวลาเสี้ยววินาที การตัดกระดูกต้นขาที่หนาแน่นหรือการขับดอกคว้านขนาดใหญ่ทำให้ชุดแบตเตอรี่อยู่ใกล้ขีดจำกัดกระแสคงที่นานหลายสิบวินาทีต่อครั้ง
เวลาทำงานศัลยกรรมกำหนดเป็นรายเคส ไม่ใช่รายกะ: ชุดแบตเตอรี่ต้องครอบคลุมขั้นตอนที่ยาวที่สุดที่คาดไว้พร้อมเผื่อสำหรับการแก้ไข และระบบใช้แบตเตอรี่คู่พร้อมการชาร์จเร็ว (ประมาณ 60 นาที) และสลับแบบร้อนในไม่กี่วินาที เพื่อไม่ให้ชุดแบตที่หมดขัดจังหวะการผ่าตัด; แพลตฟอร์มระดับไฮเอนด์ระบุการใช้เครื่องมือสะสมมากกว่า 90 นาทีจากแบตเตอรี่สองก้อน เนื่องจากเวลาที่มอเตอร์ทำงานจริงในเคสเปลี่ยนข้อต่อมีเพียงไม่กี่นาที กระจายตลอดการผ่าตัดหนึ่งชั่วโมง ชุดแบตเตอรี่จึงถูกกำหนดขนาดตามลำดับการตัดต่อเนื่องที่แย่ที่สุด ไม่ใช่กำลังไฟเฉลี่ยของขั้นตอน — ทำให้ความสามารถกระแสจุดสูงสุดและระบายความร้อนสำคัญกว่าแอมป์-ชั่วโมงดิบ
การนึ่งฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำที่ 134 องศาเซลเซียส (รอบการฆ่าเชื้อตาม ISO 17665 ซึ่งด้ามมักทำซ้ำหลายร้อยครั้ง) ทำลายเซลล์ ดังนั้นสถาปัตยกรรมจึงแยกด้ามที่ผ่านการฆ่าเชื้อออกจากแบตเตอรี่โดยเจตนา: ชุดแบตเตอรี่ถูกห่อในปลอกกั้นปลอดเชื้อหรือส่งผ่านอินเทอร์เฟซที่มีการป้องกัน และตัวมันถูกฆ่าเชื้อด้วยวิธีอุณหภูมิต่ำแทนการนึ่ง ขอบเขตนี้กำหนดรูปแบบชุดแบตเตอรี่: หน้าสัมผัสแบบผนึกที่ทนต่อการเช็ดด้วยสารเคมี ไม่มีช่องระบายอากาศที่เปิดเผย และตัวล็อกเชิงกลที่มือสวมถุงมือสามารถเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็ว
ไม่มีมาตรฐานเฉพาะ IEC 60601-2-x สำหรับเครื่องมือไฟฟ้าผ่าตัด; รับรองตาม IEC 60601-1 ทั่วไป (สหรัฐฯ: ANSI/AAMI ES60601-1) รวมถึง EMC IEC 60601-1-2 โดยการฆ่าเชื้อตรวจสอบตาม ISO 17665 และเซลล์ตาม IEC 62133 สมรรถนะสำคัญ — แรงบิดและความเร็วภายใต้ภาระ — ต้องคงอยู่ขณะแบตเตอรี่คายประจุ และการหยุดที่ไม่คาดคิดระหว่างเจาะใกล้เนื้อเยื่อเส้นประสาทหรือหลอดเลือดเป็นอันตรายที่การออกแบบแบตเตอรี่ต้องป้องกัน
อุตสาหกรรมเปลี่ยนจาก NiCd ผ่าน NiMH ไปสู่ลิเธียม แต่ NiMH อัตราสูงยังคงเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับแพลตฟอร์มที่เน้นความคุ้มค่าและทนทาน: กระแสพัลส์สูงมาก ทนต่อการชาร์จบางส่วนเร็วระหว่างเคส ความปลอดภัยแบบน้ำในตัวในห้องผ่าตัดที่อุดมด้วยออกซิเจน และไม่มีปัญหาการบวมหรือความร้อนวิ่งหนี บทความ B เปรียบเทียบเคมีและกำหนดขนาดชุดแบต; บทความ C ครอบคลุมการตรวจสอบขอบเขตการฆ่าเชื้อและเส้นทางการทดสอบ
Weijiang Power ผลิตเซลล์ NiMH อัตราสูงและชุดแบตสั่งทำสำหรับเครื่องมือผ่าตัด: สายเชื่อมที่จับคู่ความต้านทานสำหรับกระแสระดับค้าง การออกแบบหน้าสัมผัสแบบผนึก การกำกับดูแลเทอร์มิสเตอร์ชาร์จเร็ว และเอกสาร IEC 62133-1/UN 38.3 ส่งร่องรอยกระแสมอเตอร์ของคุณ รวมถึงการค้าง ลำดับการตัดที่ยาวที่สุด และข้อกำหนดเวลาเปลี่ยน แล้วเราจะกำหนดขนาดชุดแบตที่คงแรงบิดจนจบเคส
