Les pièces à main chirurgicales réutilisables doivent résister à la stérilisation en autoclave. C'est un défi pour les concepteurs d'outils motorisés. Un défi qu'il est possible de relever avec des moteurs CC sans balai à la fois stérilisables, compacts, performants et fiables.

Le marché des instruments chirurgicaux motorisés est en pleine croissance en raison notamment de l'essor des interventions de chirurgie esthétique. Il est caractérisé par une innovation rapide et une recherche de miniaturisation qui visent à améliorer le confort, l’ergonomie et les performances globales. Cette tendance exige naturellement une micro-électronique avancée capable de satisfaire aux normes réglementaires strictes que le secteur impose. Par conséquent, ces dispositifs sont souvent associés à des coûts élevés, qui peuvent être perçus comme prohibitifs. D'autant plus que les administrateurs d’hôpitaux sont sous pression pour contenir les dépenses.

Pour réduire les coûts, les fabricants ont le choix entre deux approches :

• réduire la qualité des composants en vue de produire des solutions jetables à faible coût,
• mettre au point des solutions conçues pour être réutilisées de manière fiable, afin de réduire le coût total d'acquisition.

La deuxième option est généralement considérée comme une solution plus durable, tant sur le plan économique qu'environnemental.

Qui dit réutilisation, dit stérilisations

L’instrument chirurgical destiné à être réutilisable doit être stérilisé avant chaque nouvelle utilisation, généralement à la vapeur, en autoclave. Pendant ce processus de stérilisation, il est exposé à une humidité pouvant atteindre 100 %, à une température minimale de 121°C et à des variations entre pressions positives et négatives pendant des dizaine de minutes. Le processus permet de tuer les bactéries, les virus, les champignons et les spores.

Les composants de ces outils doivent être pensés pour être capables de résister à de nombreux cycles de stérilisation en autoclave : jusqu’à 3 000 cycles au cours de la durée de vie opérationnelle des instruments, dans certains cas.

Des moteurs sans balai et à encoches, de préférence

Historiquement, les moteurs miniatures capables de survivre aux cycles de stérilisation, tout en restant fiables, ont longtemps été rares et coûteux. C’est pourquoi les fabricants ont mis au point diverses stratégies visant à protéger le moteur, avec des joints redondants par exemple. Si cette approche permet d'assurer l'étanchéité du moteur vis-à-vis de l'environnement extérieur, cela se traduit généralement par des conceptions plus volumineuses et une efficacité moindre, induisant une consommation de courant plus élevée, donc une autonomie réduite et un échauffement de l'outil. De plus, aucun système d'étanchéité n'est parfait ; tous finissent par tomber en panne à un moment donné.

Exemple de moteurs CC sans balai stérilisables (crédit photo : Portescap).

C’est la raison pour laquelle de plus en plus de développeurs d'outils chirurgicaux cherchent à utiliser des moteurs à courant continu (CC) stérilisables, obligatoirement sans balai, mais répondant aux trois défis clés que sont le coût, les performances et la fiabilité.

En remplaçant les balais et le commutateur par un entraînement électronique, les moteurs CC sans balais offrent plusieurs avantages majeurs par rapport aux autres technologies de moteur, comme un fonctionnement silencieux et une durée de vie plus longue (deux fois celle des moteurs à balais comparables). La conception sans balai permet également d'obtenir un couple jusqu’à 30 % plus élevé qu'avec les moteurs classiques de même taille, tout en générant moins de chaleur et en permettant à l’opérateur de mieux contrôler la vitesse.

Les développeurs ont également intérêt à choisir la technologie sans balai "à encoches" (plutôt que sans encoches) qui, par conception, offre une protection du fil de cuivre lorsqu’il est bobiné dans les encoches du stator. Un revêtement ou un surmoulage peut facilement être ajouté sans impacter les performances du moteur.

Considérer le nombre de cycles supportés

La fiabilité et les performances de ces moteurs étant essentielle dans ce type d'application, mieux vaut se tourner vers des fabricants de moteurs miniatures qui ont fait leurs preuves en matière de solutions autoclavables de haute qualité. Il est notamment important de regarder le nombre de cycles de stérilisation en autoclave pour lequel les moteurs sont conçus.

Par exemple, Portescap annonce une résistance à plus de 1 000 cycles de stérilisation en autoclave pour sa gamme de moteurs sans balai à encoches stérilisables, avec des capacités de personnalisation permettant d'aller jusqu'à  3 000 cycles de stérilisation. Le fabricant suisse propose aussi des moteurs sans balai et sans encoches stérilisables conçus pour supporter plus de 200 cycles de stérilisation en autoclave.

www.portescap.com