ประกาศความสำเร็จอย่างเป็นทางการ

เราประสบความสำเร็จในการประยุกต์เทคโนโลยีการผลิตที่มีความแม่นยำระดับไมครอน-เป็นพิเศษ-ระดับไมครอนในใบโกนแบบส่องกล้อง และได้เปิดตัวซีรีส์ "Jingwei" ของ-ใบมีดที่มีความแม่นยำสูง ผลิตภัณฑ์นี้ใช้เทคโนโลยีการประมวลผลคอมโพสิต "ห้า-การเชื่อมโยงแกน - อัลตราโซนิก-ช่วย" ที่ออกแบบอย่างอิสระ ควบคุมข้อผิดพลาดด้านความตรงของขอบใบมีดภายใน 0.5μm/10 มม. และทำให้รัศมีขอบมีความเสถียรที่ 3±0.5μm ซึ่งถึงระดับการประมวลผลพื้นผิวกระจกออปติคัล ได้รับการรับรองโดยระบบคุณภาพ ISO 13485 ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของความสอดคล้องแบทช์ของผลิตภัณฑ์น้อยกว่า 0.15 ซึ่งก้าวกระโดดจาก "ความแม่นยำระดับงานฝีมือ-" ไปสู่ ​​"ความแม่นยำระดับเครื่องมือ-" ซึ่งตรงตามข้อกำหนดขั้นสูงสุดสำหรับเครื่องมือผ่าตัดในหุ่นยนต์-ที่ได้รับการช่วยเหลือในการผ่าตัดที่มีการบุกรุกน้อยที่สุด

จุดปวดพื้นหลังการวิจัยและพัฒนา

ความแม่นยำในการผลิตที่ไม่เพียงพอของใบมีดไสแบบดั้งเดิมทำให้เกิดปัญหาทางคลินิกที่สำคัญสามประการ ประการแรก รูปทรงที่ไม่ต่อเนื่องของขอบใบมีด โดยที่มุมขอบของใบมีดในชุดเดียวกันจะผันผวน ±3 องศา ทำให้ประสิทธิภาพการตัดไม่สามารถคาดเดาได้ ประการที่สอง การควบคุมความหยาบของพื้นผิวไม่ดี โดยค่า Ra ส่วนใหญ่อยู่ระหว่าง 0.4 ถึง 0.8 μm เพิ่มความเสี่ยงต่อความเสียหายของเนื้อเยื่อจากการเสียดสี ประการที่สาม เกรดสมดุลไดนามิกไม่เพียงพอ ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนมากเกินไประหว่างการหมุนด้วยความเร็วสูง- และส่งผลต่อความเสถียรในการปฏิบัติงาน การวิเคราะห์ทางวิศวกรรมพบว่าที่ความเร็วการหมุน 4000 รอบต่อนาที ใบมีดที่มีมวลไม่สมดุลเกิน 0.5 g·mm จะสร้างการสั่นสะเทือนในแนวรัศมีที่มีแอมพลิจูดมากกว่า 20 μm ซึ่งเป็นสาเหตุทางกายภาพหลักของ "การไสกระวนกระวายใจ" และ "การตัดมากเกินไป" กระบวนการผลิตในปัจจุบันอาศัยการบดด้วยมือของพนักงานที่มีทักษะ ทำให้ยากต่อการรับประกันความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์

นวัตกรรมเทคโนโลยีหลัก

• ระบบช่วยตัดเฉือนด้วยการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิค-ห้าแกน:ระบบนี้ผสมผสานการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิก (ด้วยความถี่ 40 kHz และแอมพลิจูด 5 μm) อย่างสร้างสรรค์เข้ากับการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำห้า-แกน การสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกเปลี่ยนกระบวนการตัดจากการตัดต่อเนื่องเป็นการตัดแบบพัลส์ไมโคร- ซึ่งช่วยลดแรงตัดลง 60% และได้การประมวลผล "ไม่มีเสี้ยน ไม่ทำงาน-ชั้นแข็ง" อัลกอริธึมการสร้างเส้นทางเครื่องมือที่พัฒนาขึ้นเอง-สามารถชดเชยวิถีในแบบเรียลไทม์ตามการสึกหรอของเครื่องมือ ทำให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอในการผลิตเป็นชุด
• การตรวจสอบด้วยแสงแบบออนไลน์และเทคโนโลยีการชดเชย-แบบลูปปิด:อินเทอร์เฟอโรมิเตอร์แสงสีขาวและกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลแบบเลเซอร์ถูกรวมเข้ากับสายการผลิตเพื่อให้ได้รับการตรวจสอบออนไลน์ 100% ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน ระบบจะดำเนินการสแกนพารามิเตอร์แบบเต็ม (รวมถึงรัศมีขอบ มุมคาย มุมหลบ ความหยาบ ฯลฯ รวมทั้งหมด 12 พารามิเตอร์) สำหรับใบมีด 10 ใบที่ประมวลผล และข้อมูลจะถูกป้อนกลับไปยังระบบ CNC แบบเรียลไทม์สำหรับการชดเชยและการปรับ ทำให้เกิด "การชดเชยการวัด - การวัด - การชดเชย" แบบปิด
• กระบวนการขัดลำแสงไอออนอุณหภูมิต่ำ-:คานไอออนอาร์กอนใช้ในการขัดขั้นสุดท้ายบนใบมีดที่อุณหภูมิต่ำ -150 องศา พลังงานไอออนจะถูกควบคุมภายในช่วง 50-150 eV และผ่านการสปัตเตอร์ทางกายภาพ วัสดุ 2-3 μm จะถูกเอาออกจากพื้นผิวเพื่อกำจัดชั้นความเค้นที่เกิดจากการขัดเงาเชิงกล กระบวนการนี้จะลดค่า Ra ความหยาบของพื้นผิวลงเหลือต่ำกว่า 0.05 μm ทำให้ได้ผิวสำเร็จที่เหมือนกระจก และสร้างพื้นผิวรับแรงกดอัดไปพร้อมๆ กัน ช่วยยืดอายุความเมื่อยล้า

กลไกการออกฤทธิ์

ข้อได้เปรียบทางชีวภาพของการผลิตที่มีความแม่นยำเป็นพิเศษ-นั้นแสดงให้เห็นในสามด้าน: ในระดับปฏิสัมพันธ์ของเนื้อเยื่อ พื้นผิวที่เหมือนกระจก- จะลดการประสานเชิงกลกับเนื้อเยื่อ และการยึดเกาะของเซลล์ลดลง 80% ซึ่งช่วยลดความเสียหายจากการยึดเกาะของเนื้อเยื่อ ที่ระดับกลไกการตัด รูปทรงใบมีดที่ควบคุมอย่างแม่นยำ (ด้วยมุมคาย 12 องศา ± 0.5 องศา และมุมหลบ 8 องศา ± 0.5 องศา ) ปรับทิศทางของแรงตัดให้เหมาะสม โดยเปลี่ยนแรง 90% ไปเป็นการเคลื่อนที่ของการตัด และเพียง 10% เป็นแรงดันในแนวรัศมี จึงเพิ่มการปกป้องเนื้อเยื่อปกติได้สูงสุด ที่ระดับพลศาสตร์ของไหล พื้นผิวเรียบช่วยให้เกิดการไหลของของเหลวชลประทานที่เสถียร ช่วยขจัดเศษเนื้อเยื่อออกจากการมองเห็นอย่างรวดเร็ว และเพิ่มความชัดเจนในการผ่าตัด การปรับปรุงความแม่นยำของสมดุลไดนามิก (ถึงระดับ G1.0) ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการกระจัดของการสั่นสะเทือนของใบมีดน้อยกว่า 2 μm ที่ความเร็ว 10,000 รอบต่อนาที ทำให้ได้รับการควบคุมที่เสถียรคล้ายกับ "ใบมีดที่คมเหมือนมีด"

การตรวจสอบประสิทธิภาพ

บนแพลตฟอร์มการทดสอบที่ได้มาตรฐาน ใบมีดที่มีความแม่นยำแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่โดดเด่น: ในการทดสอบความคมของขอบ แรงที่ต้องใช้ในการตัดฟิล์มทดสอบมาตรฐานอยู่ที่เพียง 1.8N (ค่าเฉลี่ยอุตสาหกรรม 3.5N) การทดสอบอายุการใช้งานความล้าแสดงให้เห็นว่าหลังจากการผ่าตัดต่อเนื่องเป็นเวลา 6 ชั่วโมงภายใต้สภาวะการผ่าตัดจำลอง รัศมีขอบเพิ่มขึ้นเพียงจาก 3.1μm เป็น 4.5μm (ใบมีดแบบดั้งเดิมเพิ่มขึ้นจาก 5μm เป็น 12μm) การทดสอบความเข้ากันได้ของเซลล์ระบุว่าอัตราการรอดชีวิตของเซลล์ L929 บนพื้นผิวที่ขัดเงาอย่างแม่นยำสูงถึง 98.7% ซึ่งสูงกว่า 92.1% บนพื้นผิวแบบดั้งเดิมอย่างมีนัยสำคัญ การศึกษาทางคลินิกในอนาคตประกอบด้วยกรณีการผ่าตัดส่องกล้องข้อเข่าจำนวน 120 ราย และผลการวิจัยพบว่าอุบัติการณ์ของการสัมผัสกระดูกใต้ผิวหนังในกลุ่มที่ใช้ใบมีดที่มีความแม่นยำลดลงจาก 21% เป็น 4%; ช่วงความเสียหายของกระดูกอ่อนโดยเฉลี่ยลดลง 42% ในการประเมินด้วย MRI ที่ 3 เดือนหลังการผ่าตัด คะแนนประสบการณ์การผ่าตัดของแพทย์ (ในระดับ 10 คะแนน) เพิ่มขึ้นจาก 7.2 เป็น 9.1 โดยมีการปรับปรุงที่สำคัญที่สุดในด้าน "การควบคุมการตัด" และ "ความมั่นคงของมือ"

กลยุทธ์และปรัชญาการวิจัยและพัฒนา

เรายึดมั่นในค่านิยมหลักของ "ความแม่นยำกำหนดประสิทธิภาพ" และได้สร้างแนวคิดการผลิตที่รวม TAP (ปรัชญาเทคโนโลยี - ศิลปะ -) ไว้เป็นไตรลักษณ์ ในด้านเทคนิค เราได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และกายภาพ โดยระบุปริมาณข้อกำหนดทางคลินิกเป็นพารามิเตอร์ทางวิศวกรรม 36 รายการ และแยกย่อยทีละขั้นตอนเพื่อประมวลผลข้อกำหนดผ่านการปรับใช้ฟังก์ชันคุณภาพ (QFD) ในด้านศิลปะ เราได้ปลูกฝังทีม "วิศวกรช่างฝีมือ" โดยเปลี่ยน "สัมผัส" ของงานฝีมือแบบดั้งเดิมให้เป็นคำสั่งควบคุมเชิงตัวเลขเชิงปริมาณ ในแนวปรัชญา เราแสวงหา "ความไม่สมบูรณ์แบบที่สมบูรณ์แบบ" โดยยอมรับถึงความคลาดเคลื่อนในการผลิตที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่จำกัดให้อยู่ในช่วงที่ไม่ไวต่อทางชีวภาพผ่านการควบคุมกระบวนการทางสถิติ (SPC) เราได้ลงทุนในการสร้างโรงปฏิบัติงานที่สะอาดเป็นพิเศษ-แห่งแรกของโลกสำหรับเครื่องมือผ่าตัดที่มีการบุกรุกน้อยที่สุด (ระดับ ISO 5) โดยมีการควบคุมความผันผวนของอุณหภูมิภายใน ±0.5 องศา และความผันผวนของความชื้นภายใน ±3% ซึ่งให้การรับประกันด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับการผลิตระดับไมครอน-

แนวโน้มในอนาคต

ก้าวต่อไปของการผลิตที่มีความแม่นยำคือ "การผลิตระดับอะตอม-" เรากำลังพัฒนาเทคโนโลยีการซ่อมแซมการสะสมของอะตอมโดยใช้ลำแสงไอออนโฟกัส (FIB) ซึ่งสามารถเติมวัสดุระดับอะตอม-ได้ที่ข้อบกพร่องเฉพาะจุดบนขอบใบมีด สำรวจการสะสมตัวเหนี่ยวนำของลำแสงอิเล็กตรอน (EBID) เพื่อเตรียมโครงสร้างนาโนและสร้างอาร์เรย์ของนาโน-คอลัมน์ที่มีการจัดเรียงทิศทางบนพื้นผิวใบมีดเพื่อให้ได้ "ความหล่อลื่นเชิงโครงสร้าง" และการพัฒนาระบบการวัดจุดควอนตัมเพื่อวัดภูมิประเทศระดับย่อย-นาโนเมตรโดยใช้เอฟเฟกต์อุโมงค์ควอนตัม ในปี 2028 เราจะเปิดตัวใบมีด "adaptive Stiffness" โดยผสมผสานโครงสร้างความแข็งที่ปรับได้ภายในตัวใบมีดผ่านระบบเครื่องกลไฟฟ้าขนาดเล็ก- (MEMS) ซึ่งทำให้ใบมีดเดียวกันสามารถสลับระหว่างโหมดแข็ง (สำหรับการตัดกระดูก) และโหมดยืดหยุ่น (สำหรับการตัดเนื้อเยื่ออ่อน) เมื่อมองไปไกลกว่านี้ การผลิตที่ "ทนทานเป็นศูนย์" ตามการวัดความแม่นยำควอนตัมจะกำหนดขอบเขตประสิทธิภาพของเครื่องมือผ่าตัดใหม่ และบรรลุความแม่นยำในการผ่าตัด "ระดับโมเลกุล- ที่แท้จริง