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 e-chain dans un système de fluoroscopie innovant

Le Laboratoire de biomécanique du mouvement (LMB) de l'ETH Zurich étudie la cinématique et la cinétique des articulations saines, reconstruites et remplacées. À cette fin, il a mis au point un fluoroscope à deux niveaux capable de suivre les mouvements articulaires humains très dynamiques dans un espace 3D et d'enregistrer à grande vitesse des images radiographiques biplanaires haute résolution. Afin de guider en toute sécurité les nombreux câbles d'alimentation et de signalisation vers les unités d'imagerie à forte accélération pendant la radiographie, deux types de chaînes porte-câbles igus sont utilisés.

Chaînes porte-câbles P4.1 et E4.1 dans le fluoroscope à deux niveaux du LMB

Ce qui était nécessaire : des chaînes porte-câbles pour le guidage horizontal et vertical des câbles d'alimentation et de signalisation
Exigences : adaptées aux accélérations et vitesses élevées, peu encombrantes, légères, longue durée de vie, entretien minimal
Secteur : technologie médicale, appareils médicaux
Avantage client : les chaînes énergétiques P4 permettent de guider les câbles dans les goulottes au sol existantes tout en économisant de la place. Grâce à leurs galets profilés intégrés, les chaînes se déplacent sans frottement, même avec des charges élevées et à grande vitesse, et ne nécessitent qu'une faible puissance d'entraînement. Nos chaînes E4.1 robustes et faciles à remplir assurent le guidage vertical des câbles. La conception modulaire des deux séries e-chain offre une grande flexibilité pour les adaptations futures.

Le système de radiographie mobile biplan développé par LMB est capable de suivre les mouvements articulaires humains très dynamiques dans un espace 3D. Grâce à l'utilisation de deux plans d'imagerie qui se chevauchent, l'appareil surmonte les problèmes liés aux erreurs hors plan et permet ainsi un enregistrement 3D précis de l'implant et de la cinématique squelettique naturelle. La conception, dans laquelle l'intensificateur d'image et la source d'image sont séparés, offre une plus grande liberté de mouvement, tant horizontalement que verticalement.

Cette nouvelle technologie élargit les bases de la compréhension et de la surveillance des modifications dégénératives du système musculo-squelettique ainsi que des résultats des traitements orthopédiques et des mesures de rééducation.

Problème

L'équipe de développeurs recherchait des chaînes porte-câbles adaptées pour acheminer en toute sécurité les nombreux câbles d'alimentation et de signalisation du système Motion Track. Afin de suivre avec précision le genou humain lors d'activités dynamiques, les lourds chariots porteurs équipés des unités d'imagerie doivent accélérer fortement. Trouver des chaînes porte-câbles adaptées à de telles accélérations était un véritable défi, notamment en raison de l'espace disponible très restreint. Les chaînes devaient en effet être suffisamment compactes pour s'intégrer dans les canaux de 24 m de long, 1,20 m de large et 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 transporter par unité : 500 kg | 150 kg
Câbles à transporter : 7 câbles électriques et 20 câbles de signalisation | 4 câbles électriques et 14 câbles de signalisation

Solution

L'équipe a demandé conseil à nos experts e-chain en Suisse et a obtenu une solution qui répond 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 à déplacement horizontal. Nous avons développé la série P4 pour les applications avec des charges et des vitesses très élevées. Équipée de rouleaux profilés, la P4 réduit la force d'entraînement nécessaire pour déplacer l'e-chain à moins de 25 %. Elle se distingue en outre par son fonctionnement silencieux et sans vibrations ainsi que par sa longue durée de vie. Grâce à sa conception modulaire, le système offre également à l'équipe de LMB une grande flexibilité pour les adaptations futures.
Les chaînes utilisées à la verticale appartiennent à la série E4.1, qui convient à presque toutes les applications. Elles sont également robustes, silencieuses et modulaires. De plus, elles sont rapides à monter et faciles à ouvrir. Si des câbles doivent être remplacés ou ajoutés, cela ne nécessite pas beaucoup d'efforts.