المثقاب أو المنشار الجراحي اللاسلكي هو أداة بمحرك عالي القدرة يمسكها الجراح في يده في أكثر اللحظات تطلبًا أثناء العملية. يجب أن تقدم بطاريته مئات الواطات لثوانٍ، وتتحمل إعادة الشحن السريع المتكرر، وألا تتعطل أبدًا في منتصف الإجراء. تحلل الورقة أ هذا الحمل، وتشرح الفصل غير المعتاد بين القبضة المعقمة والبطارية غير المعقمة، وتضع المتطلبات وفقًا لمعيار IEC 60601-1.
تقود أدوات جراحة العظام الكهربائية محركات تيار مستمر بدون فرش عبر صناديق تروس للثقب والتوسيع والنشر وإدخال الأسلاك: تحدد المنصات اللاسلكية المنشورة خرجًا يبلغ حوالي 180 واط، وسرعات تصل إلى 10,000 دورة/دقيقة للمناشير وحتى 40,000 دورة/دقيقة لمطاحن الجمجمة، من حزم 12 فولت من فئة 2600 مللي أمبير. ملف التيار هو سلسلة من الدفعات التي يتحكم فيها الزناد: تيار الاندفاع عند البدء، وتيار التشغيل الحر، وارتفاع حاد عندما تعض الحفارة في العظم، وقمة عند مستوى التوقف إذا انحشرت الريشة — وهي مضاعف لتيار التشغيل الحر تدوم جزءًا من الثانية. قطع عظم الفخذ الكثيف أو قيادة موسع كبير يبقي الحزمة قريبة من حد تيارها المستمر لعشرات الثواني في المرة.
تُحدد مدة التشغيل الجراحي لكل حالة وليس لكل وردية: يجب أن تغطي الحزمة أطول إجراء متوقع مع هامش لإعادة العمل، وتستخدم الأنظمة بطاريات مزدوجة مع شحن سريع (حوالي 60 دقيقة) واستبدال سريع في ثوانٍ حتى لا تقاطع الحزمة المستنفدة الجراحة أبدًا؛ وتذكر المنصات الراقية أكثر من 90 دقيقة من الاستخدام التراكمي للأداة من بطاريتين. بما أن وقت تشغيل المحرك الفعلي في حالة استبدال المفصل لا يتجاوز بضع دقائق موزعة على عملية مدتها ساعة، تُحجم الحزمة لأسوأ تسلسل قطع غير منقطع، وليس لمتوسط قدرة الإجراء — مما يجعل قدرة تيار الذروة والقدرة الحرارية أكثر أهمية من أمبير-ساعات الخام.
التعقيم بالبخار في الأوتوكلاف عند 134 درجة مئوية (دورات تعقيم وفقًا لمعيار ISO 17665، وغالبًا ما تتكرر مئات المرات للقبضة) يدمر الخلايا، لذا تفصل البنية عمدًا القبضة المعقمة عن البطارية: تُغلَّف الحزمة في غلاف حاجز معقم أو تُنقل عبر واجهة محمية، وتُعقَّم نفسها بوسائل منخفضة الحرارة بدلًا من الأوتوكلاف. يحدد هذا الحد شكل الحزمة: نقاط تلامس محكمة تتحمل المسح الكيميائي، ولا فتحات تهوية مكشوفة، ومزلاج ميكانيكي يمكن ليد مرتدية قفاز استبداله بسرعة.
لا يوجد معيار مخصص IEC 60601-2-x لأدوات الجراحة الكهربائية؛ تُعتمد وفقًا للمعيار العام IEC 60601-1 (الولايات المتحدة: ANSI/AAMI ES60601-1) بالإضافة إلى التوافق الكهرومغناطيسي IEC 60601-1-2، مع التحقق من التعقيم وفقًا لمعيار ISO 17665 والخلايا وفقًا لمعيار IEC 62133. يجب الحفاظ على الأداء الأساسي — العزم والسرعة تحت الحمل — أثناء تفريغ البطارية، والتوقف غير المتوقع أثناء الثقب بالقرب من الأنسجة العصبية أو الوعائية هو الخطر الذي يجب أن يمنعه تصميم البطارية.
انتقلت الصناعة من NiCd عبر NiMH إلى الليثيوم، لكن NiMH عالي المعدل يظل خيارًا سليمًا للمنصات الاقتصادية والمعززة: تيار نبضي عالٍ جدًا، وتحمل إعادة الشحن الجزئي السريع بين الإجراءات، وأمان مائي جوهري في غرفة عمليات غنية بالأكسجين، وعدم القلق من الانتفاخ أو الهروب الحراري. تقارن الورقة ب الكيمياء الكهربائية وتحجم الحزمة؛ وتغطي الورقة ج التحقق من حد التعقيم ومسار الاختبار.
Weijiang Power تصنع خلايا NiMH عالية المعدل وحزمًا مخصصة لأدوات الجراحة: سلاسل ملحومة بمقاومة مطابقة لتيار مستوى التوقف، وتصميم نقاط تلامس محكمة، وإشراف الثرمستور على الشحن السريع ووثائق IEC 62133-1/UN 38.3. أرسل تتبع تيار المحرك بما في ذلك التوقف وأطول تسلسل قطع ومتطلبات وقت الاستبدال، وسنحجم حزمة تحافظ على العزم حتى نهاية الحالة.
