Automatyka i mechanika

System wspomagania pracy serca napędzany przez śruby kulowe NSK.

By  | 

W przypadku aparatury medycznej, w szczególności tej zapewniającej podtrzymywanie pracy serca, nie istnieje margines błędu – urządzenia muszą być sprawne przez cały okres eksploatacji. Stąd dla firmy Berlin Heart GmbH, producenta innowacyjnych mechanicznych urządzeń podtrzymujących pracę serca, jakość zastosowanej technologii ma znaczenie pierwszorzędne.

Urządzenie EXCOR® VAD emuluje działanie ludzkiego serca.

W serii urządzeń EXCOR® pneumatyczna pompa membranowa wspiera funkcje serca lub nawet całkowicie zastępuje jego pracę, a w wersji przenośnej rozwiązania EXCOR® zewnętrzne sztuczne serce jest napędzane przez miniaturowe śruby kulowe zaprojektowane i wyprodukowane przez firmę NSK. To zaawansowane, mobilne urządzenie dokładnie odwzorowuje funkcje i pracę ludzkiego serca, dlatego w żadnym wypadku śruby kulowe nie mogą zawieść. Ludzkie serce to niezwykła maszyna, zapewniająca przepływ krwi o wielkości od 3 do 4,5 l/min, adaptacyjne sterowanie prędkością pracy od 50 do 200 cykli /min oraz zwykle więcej niż 100 000 cykli pracy na dzień. Niestety jednak, u niektórych ludzi serce nie jest w stanie funkcjonować we właściwy sposób, dlatego też firmy takie jak Berlin Heart stale rozwijają nowoczesne systemy wspomagające pracę serca – znane w branży pod nazwą VAD (Ventricular Assist Devices, urządzenia wspomagające czynność komór serca).

Założona w 1996 r. firma Berlin Heart GmbH jest jedynym producentem systemów VAD w Europie i jedynym producentem na świecie, który oferuje tę technologię zarówno dla dorosłych, jak i dzieci. Najmłodszy pacjent, który został utrzymany przy życiu do momentu, gdy można było przeprowadzić transplantację serca, miał tylko osiem dni, kiedy otrzymał urządzenie VAD.

7798-Image2

 

Mobilna jednostka napędowa EXCOR jest produkowana w Berlinie i wykorzystywana w wielu krajach na świecie.

Berlin Heart produkuje systemy VAD, które można implantować lub pozostawiać na zewnątrz ciała pacjenta. W tym drugim przypadku w ciele pacjenta umieszcza się kaniule (wenflony) i łączy się je z zewnętrzną pneumatyczną pompą membranową. W mobilnym systemie VAD EXCOR miniaturowa śruba kulowa NSK porusza się od 60 do 130 razy na minutę, wykonując pojedynczy skok/suw do 55,5 mm, i wypycha określoną ilość powietrza do membrany, która oddziela ją od kaniuli włączonej do obiegu krwi pacjenta.

W trakcie projektowania mobilnego system VAD ECXOR głównym wymaganiem decydującym o wyborze śruby kulowej była żywotność wału, wyjaśnia Nedim Arslan, menedżer departamentu inżynierii w firmie Berlin Heart. « Miniaturowe śruby kulowe NSK osiągnęły imponujący okres eksploatacji wynoszący około 120 mln cykli, co było zdecydowanie najwyższą wartością w naszych testach porównawczych.»

Aby zapewnić całkowitą pewność i spokój, co trzy miesiące (czyli co około 10 mln cykli) jednostka śrub kulowych przechodzi usługę konserwacyjną w Berlin Heart, obejmującą czyszczenie oraz smarowanie wałów, a także inne czynności i zadania. Biorąc to pod uwagę, firma NSK wprowadziła już na etapie projektowania specjalne modyfikacje geometryczne śrub kulowych , które znacznie ułatwiają czynności konserwacyjne.

7798-Image3

Widok otwartego systemu napędowego pompy. Śruba kulowa NSK znajduje się w środku jednostki (niewidoczna).

Kolejnym zagadnieniem projektowym było określenie optymalnego typu smaru wykorzystywanego przez jednostkę napędową. Fakt, że miniaturowe wały o średnicy 8 mm osiągają temperatury w granicach od 70 do 80°C może wydawać się zaskakujący, biorąc pod uwagę, że serwomotory napędzające pompy krwi mają bardzo niską przewodność – ale jednocześnie jest to wskaźnik pokazujący jak dużemu obciążeniu poddawany jest system napędowy. Z tego powodu bardzo ważne było zastosowanie takiego smaru, który jest w stanie spełniać swoje funkcje i nie ulegać degradacji w podwyższonych temperaturach.

Bardzo dokładnie wykończone miniaturowe śruby kulowe o klasie precyzji C3 tworzą podstawę systemu wałów NSK wykorzystywanych obecnie przez Berlin Heart w mobilnym systemie VAD EXCOR. Wały są produkowane zgodnie z wymaganiami klienta i można je uważać za produkty «szyte na miarę». Gotowe do instalacji części są dostarczane w postaci kompletnych modułów napędowych z odpowiednim zespołem łożyskowym.

7798-Image4

Tylko indywidualnie zaprojektowane miniaturowe śruby kulowe NSK są w stanie spełnić surowe wymagania jednostek napędowych EXCOR.

Spółka Berlin Heart ma prawie 20-letnie doświadczenie z zewnętrznymi systemami podtrzymywania pracy serca i wspiera obecnie ponad 3800 pacjentów. Firma NSK, jako dostawca śrub kulowych, stała się zaufanym partnerem technologicznym, a obecnie obie firmy współpracują blisko przy licznych okazjach w celu przezwyciężania specyficznych wyzwań konstrukcyjnych i inżynieryjnych.

O firmie NSK
Założona 100 lat temu firma NSK (Nippon Seiko Kabushiki Kaisha) to notowana na japońskiej giełdzie spółka, która z regionalnego dostawcy łożysk kulkowych rozwinęła się do specjalistycznego producenta łożysk tocznych i dostawcy komponentów dla przemysłu samochodowego o silnej, globalnej pozycji rynkowej. Obecnie NSK zatrudnia ponad 31 000 pracowników w 30 krajach. Według stanu na marzec 2015 r. firma osiągnęła przychody w wysokości 975 mld jenów. Wynik ten osiągnięto poprzez nieustannie wzrastające inwestycje w zakresie badań i rozwoju, co pozwala firmie stale poprawiać jakość swoich produktów i usług. Działania te wspierają ważny cel NSK, jakim jest utrzymanie pozycji Nr 1 w „Total Quality”. Oprócz kompletnego asortymentu łożysk tocznych, NSK opracowuje i produkuje komponenty precyzyjne i produkty mechatroniczne, jak również systemy i podzespoły dla przemysłu samochodowego, obejmujące łożyska piast kół i układy kierownicze ze wspomaganiem elektrycznym.

W 1963 r. otwarto w Düsseldorfie (Niemcy) pierwszy w Europie oddział NSK, a w 1976 r. pierwszy europejski zakład produkcyjny w Peterlee (Anglia). Obecnie NSK Europe wspiera paneuropejską sprzedaż dzięki zakładom produkcyjnym w Anglii, Polsce i Niemczech, centrom logistycznym w Holandii, Niemczech i Anglii oraz centrom technologicznym w Niemczech, Anglii i Polsce. W roku 1990 NSK nabyła UPI Group, do której należał znany europejski producent łożysk RHP mający fabrykę w Newark ( Wielka Brytania). Ponadto NSK stworzyła kompleksową sieć autoryzowanych dystrybutorów. NSK Europe jest podzielona na działy biznesowe w oparciu o specjalizacje: EIBU, obejmujący technologie przemysłowych łożysk tocznych oraz technologie liniowe i precyzyjne oraz EABU i ESBU, obejmujące moduły łożyskowe i układy kierownicze ze wspomaganiem dla przemysłu samochodowego. Oddziały NSK Europe zatrudniają 3500 pracowników, osiągając obroty przekraczające 1 miliard euro (stan na marzec 2015 r.).
Więcej informacji – zapraszamy do odwiedzenia naszej strony internetowej: www.nskeurope.pl

NSK Polska Sp. z o.o.
ul. Karczowkowska 41
25-711 Kielce
Poland
NAWROCKA Agnieszka
Phone : +48 22 6451525
Fax : +48 22 6451529
info-pl@nsk.com

NSK Deutschland GmbH
Harkortstrasse 15
40880 Ratingen
SIMON Nathalie
Phone : +49 2102 481 2152
Fax : +49 2102 481 2151
simon-n@nsk.com

Leave a Reply

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *