精密軸承對確保醫(yī)療器械的長期使用至關(guān)重要

精密軸承是醫(yī)療設(shè)備的關(guān)鍵部件之一，對確?；颊甙踩陵P(guān)重要。然而，根據(jù)Sedgewick的2022年召回指數(shù)，醫(yī)療器械召回在過去三年中達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的數(shù)量，安全問題是首要原因。正確選擇合適的滾珠和環(huán)材料以及正確的產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以確保高精度軸承和醫(yī)療設(shè)備具有較長的使用壽命。

精密軸承用于各種醫(yī)療設(shè)備，包括手術(shù)電動工具、呼吸機(jī)和心臟泵，患者的安全取決于它們。無論是哪種設(shè)備，醫(yī)療設(shè)備原始設(shè)備制造商（OEM）都有責(zé)任確保選擇正確類型的軸承，并精確地適應(yīng)應(yīng)用。醫(yī)療產(chǎn)品的開發(fā)和批準(zhǔn)往往是一個(gè)漫長而昂貴的過程，這一事實(shí)加劇了這種責(zé)任。

更重要的是，醫(yī)療器械必須通過定期檢查和測試，才能達(dá)到長生命周期。其中包括ISO 14971等標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)定義了醫(yī)療器械從設(shè)計(jì)、制造到分銷和維護(hù)的整個(gè)生命周期中的最佳風(fēng)險(xiǎn)降低實(shí)踐。

不銹鋼與陶瓷

傳統(tǒng)上，醫(yī)療器械中軸承的環(huán)材料由高純度金屬制成，如馬氏體不銹鋼。例如，醫(yī)療機(jī)器人需要高精度的部件來進(jìn)行鎖孔手術(shù)，離心機(jī)必須高速旋轉(zhuǎn)才能分離出不同重量的物質(zhì)。需要高精度或高速能力的應(yīng)用更適合鋼軸承。例如，馬氏體不銹鋼是外科工具的理想選擇，因?yàn)樗軌虺惺芟具^程中使用的各種腐蝕性化學(xué)物質(zhì)。

然而，在惡劣的環(huán)境中，鋼軸承可能會受到腐蝕，因此耐磨陶瓷軸承最終是延長設(shè)備使用壽命的更好選擇。在這些情況下，陶瓷軸承是首選。

更適合陶瓷材料的設(shè)備應(yīng)用包括磁共振成像（MRI）掃描儀。醫(yī)院希望確保他們的高價(jià)值機(jī)器有效運(yùn)行，而不需要高維護(hù)部件。由于MRI掃描儀使用強(qiáng)磁場來生成任何活體的二維或三維圖像，因此標(biāo)準(zhǔn)鋼軸承由于其磁性而無法使用。相反，該應(yīng)用需要非磁性或非導(dǎo)電部件，在這種情況下，需要高質(zhì)量的陶瓷軸承。

全陶瓷軸承比鋼更硬，具有優(yōu)異的耐腐蝕性和耐熱性，更高的尺寸穩(wěn)定性和更低的密度。它們比鋼鐵軸承貴得多，但總的來說，陶瓷軸承值得額外投資，以幫助確保實(shí)驗(yàn)室設(shè)備等高價(jià)值應(yīng)用的有效性和壽命。事實(shí)上，在此類設(shè)備中使用錯(cuò)誤的部件可能會造成污染或完全停止運(yùn)行。

至于帶軸承的滾珠材料的選擇，塑料滾珠軸承是MRI掃描儀床的一個(gè)很好的選擇，或者，事實(shí)上，在不存在任何磁失真的醫(yī)療環(huán)境中，任何低精度應(yīng)用都是如此。塑料滾珠軸承在裝配聚合物、玻璃或陶瓷滾珠時(shí)也是完全無磁的。環(huán)也可以由不同的塑料制成，例如聚醚醚酮（PEEK）或聚四氟乙烯（PTFE）。每一種都具有出色的耐化學(xué)性能。PEEK材料尤其具有改進(jìn)的耐腐蝕性和耐磨性、強(qiáng)度和韌性、X射線透照性和優(yōu)異的滅菌性能。

盡可能小的軸承

除材料外，還應(yīng)考慮高精度軸承的設(shè)計(jì)。一般來說，醫(yī)療設(shè)備原始設(shè)備制造商必須開發(fā)他們的產(chǎn)品，以便在有限的空間內(nèi)發(fā)揮良好的功能。這種設(shè)備需要盡可能小的軸承來安裝，尤其是對于手持設(shè)備。

對于旋轉(zhuǎn)手持醫(yī)療設(shè)備，如牙鉆，軸承可能需要高速工作?？讖綖?.6毫米的軸承可提供160000轉(zhuǎn)/分鐘（rpm）的轉(zhuǎn)速，具有令人印象深刻的轉(zhuǎn)速能力，而一些較大的軸承可通過使用由torlon或增強(qiáng)聚酰胺等材料制成的滾珠保持器來提高其額定轉(zhuǎn)速。

如果旋轉(zhuǎn)精度對應(yīng)用很重要——通常是醫(yī)療器械的情況——制造商必須考慮選擇精密品牌軸承。市場上有很多低成本的軸承，但它們的精度和不一致的質(zhì)量使它們非常不適合高精度應(yīng)用。

潤滑良好

接下來，讓我們看看醫(yī)療應(yīng)用中的軸承潤滑要求。陶瓷軸承運(yùn)行時(shí)不需要潤滑劑，而鋼制軸承可能需要定期維護(hù)來重新潤滑零件。在這些情況下，良好的潤滑對醫(yī)療應(yīng)用中的軸承性能和確保患者安全也至關(guān)重要。例如，對于依賴油脂潤滑的軸承系統(tǒng)，建議潤滑具有生物相容性，因此即使設(shè)備接觸到皮膚或組織，也不會對患者的健康造成風(fēng)險(xiǎn)。

事實(shí)上，美國國家衛(wèi)生基金會（NSF）通常建議醫(yī)療器械使用H1或H2級潤滑劑。H1潤滑油無味、無臭，被歸類為人類食用安全。它們被用于泵、傳送帶和攪拌器等機(jī)械，甚至在技術(shù)上不可避免地與食物接觸的食品制備環(huán)境中。H2潤滑劑推薦用于不直接接觸食品、飲料或藥品的設(shè)備。

醫(yī)療器械原始設(shè)備制造商還應(yīng)考慮符合ISO 10993的生物相容性潤滑劑，這是一系列評估醫(yī)療器械生物相容性以管理生物風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。

以上示例表明，醫(yī)療設(shè)備中的精密軸承對于確?；颊甙踩遣豢苫蛉钡?。然而，在專業(yè)軸承供應(yīng)商的支持下，原始設(shè)備制造商不必感受到ISO 14971等規(guī)定的負(fù)擔(dān)。相反，他們可以正確選擇軸承材料和設(shè)計(jì)，以確保醫(yī)療設(shè)備保持運(yùn)行并通過檢查，最重要的是，在未來有助于保障患者的安全，而無需召回。