医疗技术中的马达系统———德派气动马达

［摘要］：在欧洲，每年至少有5万患者死于医院中的感染，对于这一令人震惊的数目，2008年初，德国医院卫生协会（DGKH）强调了这一日益棘手主题的危险：医院里对抗生素有抗药性的细菌已越来越多，手术室的手术工具也需要加强卫生。［关键词］：气动马达，德派，医疗工具在欧洲，每年至少有5万患者死于医院中的感染，对于这一令人震惊的数目，2008年初，德国医院卫生协会（DGKH）强调了这一日益棘手主题的危险：医院里对抗生素有抗药性的细菌已越来越多，手术室的手术工具也需要加强卫生。

如今，许多外科手术和整形操作都需要医疗电动工具，如钻床、锯或铣床。比方说，整形手术中，钻床和螺丝刀用来将折骨固定在钢板上；还有，在假肢领域，通过使用实际灌洗系统来清洗骨表面，以获得最佳的骨水泥界面。

手术完成之后，必须对工具进行彻底清洗和消毒。因此，蒸汽消毒是医院和临床实践中最常见的微生物消灭方法。

手术工具均采用了各种各样的马达，电池驱动以及配有电缆的电动马达，与气动驱动系统形成竞争。然而，并不是每一种驱动器都适合蒸汽消毒，要消毒的产品必须在高达134摄氏度的温度下进行纯饱和蒸汽处理，这与预清理工具的所有表面相互作用。

现代气动马达都非常适合蒸汽消毒，然而，电动马达经常是面临着短路的危险。电池可能会被高压灭菌器中的蒸汽处理损坏，也可以在手术室外进行充电，因此仍然是非灭菌的。与压缩空气系统相比，这是一个明显的劣势，因为压缩空气系统完全无菌，可以放在手术台旁边备用。

位于安贝格的德派舒尔茨两合有限公司是着名的高品质气动马达制造专家，不锈钢制的气动叶片马达方案中的设计系列67包括了很容易进行蒸汽消毒的马达，因此很适合应用于医疗技术领域。本系列的马达主轴也是由优质不锈钢制成的，可耐腐蚀性清洁剂，所有的马达都是完全密封的，空气无法漏出。气动驱动工具的内部超压防止了灰尘的入侵，应用于临床环境的时候，这是一个明显的优势。
此外，医疗行业中使用的有着光滑表面设计的马达结构也引起了很大重视。这样一来，清洗就很容易了，也有助于建立一个完善的卫生环境。医疗电动工具制造商需要符合市场高要求的优质驱动器，因此，德派不锈钢制叶片马达是医疗电动工具制造商的首选。

空气马达的工作原理很简单，压缩机产生的空气使得马达开始转动。叶片马达的工作原理是这样的：偏心缸内的转子开始运动，离心力将插槽中的叶片向气缸壁的外面推，这样就为压缩空气形成了工作室，压缩的空气膨胀将压力能转化为动能，旋转运动就这样产生了。

现代手术工具的外科医生还有什么其他要求呢？强大的紧凑型马达应该能够驱动钻床左右转动线切割（速度大约为800转/分钟，扭矩高达450牛顿米）、拼图和摆动锯（工作速度大约为16.000转/分钟）、以及骨磨设备（速度大约为250转/分钟，扭矩高达14牛顿米）。工具应该轻便，符合手中人体工程学，毕竟有时候手术长达几个小时呢。

专家估计，在美国，大约四分之一的外科马达驱动工具是由气动马达驱动的，这主要是因为气动马达可以很容易地连接到现有的医院通风网络中。德国的医院以及欧洲其他国家的医院在很大程度上已经包含了压缩空气基础设施，这些基础设施的维修很简单，维修成本也较低，因此，毫无疑问，手术室就会使用这种空气驱动的工具。现代电池充电系统使用了锂离子，且比过去的电池技术寿命长，所以说，现代电池充电系统确实很可靠。但是相对于电池系统的性能而言，不管手术时间有多长，气动功率都是无限供应的。

电动马达的另一个巨大缺点是：加载的时候，马达加热升温，这种热量是不容易消失的。在不断的加载下，所有电气系统通常可能会升温。因此，为了避免系统过热以及对病人或用户带来伤害，必须观察一段冷却期。对于气动系统来说，这又是不一样的：“气动马达的运作方法消除了过热的可能性”，德派舒尔茨两合有限公司的产品经理Dagmar Hierl解释道，“通过减压，空气确实使马达在加载的时候冷却了下来”。

气动马达可以加载直至瘫痪，不出现问题，不受到任何损害。负荷降低之后，即使在高负载周期时，根据需要进行无数次的反弹都是没有问题的。因此，气动驱动的工具是非常安全和可靠的。

气动马达的性能即使在高速范围下都几乎是不变的，因此可以在广泛的多变负载领域得到最佳运行。可以通过节流空气量对速度进行平稳控制，外科医生可以轻松地将需要的马达性能适应于具体的手术条件中，这样，外科医生就可以将灌洗系统的泵的性能设置成与病人的骨密度相兼容。

利用气动马达作为驱动器的最主要的优势就是高性能密度，根据设计，气动马达只需要标准电动马达的五分之一的重量或者三分之一的尺寸。手术工具应该便利、体积小、效率非常高，考虑在有限的运作领域进行毫米精确应用也是可以理解的。不锈钢制成的配有集成行星齿轮和400瓦功率的德派系列气动马达的长度仅仅只有61毫米，直径仅仅只有32毫米。

在手术室，驱动器必须能够运行在非润滑条件下，如在食品或者化工等行业。这对于德派气动马达来说是完全没有问题的，因为德派气动马达的叶片是低成本磨损部件，且需要时不时地进行交换。至于在洁净室中进行非润滑手术，制造商为此供应了专门的叶片。这一低维护成本的好处是不言而喻的，尤其与电池驱动马达相比，因为购买新电池是系统维护中的一个成本因素，不应低估。相比之下，气动驱动器是强大的、有弹性的，且可以低成本进行多次维修。

德派先进的设计系列67由具有各种功能的马达组成，其价格和性能比都很具吸引力。该标准方案以及各种马达装置中还包含了多样性的驱动器主轴，客户特殊马达解决方案，如磁铁共振疗法中使用的玻璃或合成材料制成的非铁素体驱动器同样也可用。

德派舒尔茨两合有限公司是一家国际顶尖的气动马达、自动化、螺杆驱动技术以及气动工具供应商，公司位于德国的巴伐利亚州，在40多个国家有代表处，有600多名员工。公司的其中一个主要专业领域就是气动马达的制造和开发，几十年的经验使得德派工程师可以为客户的马达设计定制提供宝贵的支持