Protection des câbles compacte en présence de mouvements rapides sur un fluoroscope à deux niveaux

Une équipe de chercheurs en biomécanique mise sur les chaînes électroniques dans un système innovant de fluoroscopie

Le Laboratory for Movement Biomechanics (LMB) de l'ETH Zurich étudie la cinématique et la cinétique des articulations saines, reconstruites et remplacées. À cette fin, il a développé un fluoroscope à deux niveaux capable de suivre les mouvements articulaires humains hautement dynamiques dans l'espace 3D et de prendre des radiographies biplanes à haute résolution et à grande vitesse. Deux types de chaînes d'énergie igus sont utilisés pour guider en toute sécurité les nombreux câbles d'alimentation et de signalisation sur les unités d'imagerie à forte accélération pendant la radioscopie.

Chaînes énergétiques P4.1 et E4.1 dans le fluoroscope à deux niveaux du LMB

Ce qui était nécessaire : Des chaînes porte-câbles pour guider les câbles d'alimentation et de signalisation à l'horizontale et à la verticale.
Exigences : convient pour des accélérations et des vitesses élevées, peu encombrant, faible poids, longue durée de vie, entretien minimal
Secteur : Technique médicale, appareils médicaux
Succès pour le client : Les chaînes d'énergie P4 permettent de guider les câbles dans les canaux de sol existants en économisant de la place. Grâce aux galets profilés intégrés, les chaînes se déplacent avec un faible frottement, même en cas de poids de remplissage et de vitesse élevés, et ne nécessitent qu'une faible force d'entraînement. Nos chaînes E4.1, robustes et faciles à remplir, assurent le guidage vertical des câbles. La structure modulaire des deux séries de chaînes électroniques offre une grande flexibilité pour les adaptations futures.

Le système de radiographie mobile bi-plan développé par le LMB est capable de suivre les mouvements articulaires humains hautement dynamiques dans l'espace 3D. En utilisant deux plans d'image qui se chevauchent, l'appareil surmonte les problèmes d'erreurs hors plan et permet ainsi un enregistrement 3D précis de l'implant et de la cinématique naturelle du squelette. La conception, dans laquelle l'intensificateur d'image et la source d'image sont séparés, offre une plus grande liberté de mouvement, à la fois horizontalement et verticalement.

Cette nouvelle technologie élargit la base de compréhension et de suivi des changements dégénératifs de l'appareil locomoteur et des résultats des traitements orthopédiques et des mesures de rééducation.

Problème

L'équipe de développement était à la recherche de chaînes d'énergie appropriées pour guider en toute sécurité les nombreux câbles d'alimentation et de signaux différents du système Motion Track. Pour suivre avec précision le genou humain lors d'activités dynamiques, les lourds chariots porteurs avec les unités d'imagerie doivent accélérer fortement. Trouver des chaînes d'énergie adaptées à des accélérations aussi élevées a été un défi, surtout en relation avec l'espace de montage restreint. En effet, les chaînes devaient être suffisamment compactes pour s'insérer dans les canaux de 24 m de long / 1,20 m de large / 0,15 m de profondeur encastrés dans le sol du laboratoire.

Conditions pour l'axe horizontal | vertical :
Longueur du parcours : 20 m | 1,5 m
Accélération : ≥ 20 m/s² | ≥ 13 m/s².
Vitesse : ≥ 5,5 m/s | ≥ 2,5 m/s
Poids à porter par unité : 500 kg | 150 kg
Lignes à transporter : 7 lignes d'alimentation et 20 lignes de signalisation | 4 lignes d'alimentation et 14 lignes de signalisation

Solution

L'équipe a demandé conseil à nos experts e-ketten en Suisse et a obtenu une solution répondant à toutes les exigences : Des chaînes E4.56 pour le mouvement vertical et une solution à double chaîne avec des chaînes P4.42 pour les deux chariots se déplaçant horizontalement. Nous avons développé la série P4 pour des applications avec des poids de remplissage et des vitesses très élevés. Comme la P4 est équipée de rouleaux profilés, la force d'entraînement pour le déplacement de la chaîne électronique est réduite à moins de 25 %, elle marque en outre des points avec un fonctionnement silencieux et sans vibrations et une longue durée de vie. En tant que système modulaire, le système offre en outre à l'équipe de LMB une grande flexibilité pour les adaptations futures.
Les chaînes utilisées verticalement font partie de la série E4.1, qui convient à presque toutes les applications. Elle aussi est robuste, silencieuse et modulaire. De plus, elle est rapide à monter et facile à ouvrir. Si des câbles doivent être remplacés ou complétés, cela ne nécessite pas de gros efforts.

Fluoroscope à deux niveaux du LMB, détail au niveau du genou

Le fluoroscope permet d'obtenir des informations clés sur la cinématique et les performances d'une articulation du genou.

Fluoroscope à deux niveaux du LMB, croquis

Sur un parcours de 20 mètres, les unités d'imagerie se déplacent avec le sujet.

Fluoroscope à deux niveaux du LMB en construction

Des chaînes électroniques d'igus sont utilisées pour guider les nombreux câbles électriques et de signalisation.

Produits utilisés

Chaîne d'énergie à rouleaux P4

Notre chaîne à rouleaux profilée pour des poids de remplissage et des vitesses élevés. En savoir plus...

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Chaîne d'énergie E4.1

Notre meilleure chaîne électrique, adaptée à presque toutes les applications. En savoir plus...

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