در دنياي امروز، بيماري هاي قلبي و عروقي يكي از مهمترين عوامل مرگ و مير درجوامع بشري است. جراحي هاي قلبي تاثير بسزايي در درمان اين دسته بيماري ها دارند. از مهمترين عوامل كيفيت جراحي، استفاده از نخ هاي بخيه با بهترين كيفيت و آماده سازي اوليه مي باشد. از آنجا كه نحوه پيچش اين نخها تعيين كننده ميزان اعوجاح نخ در دست جراح است، هرچه نخ از اعوجاج كمتري برخوردار باشد، دست جراح آزادي عمل بيشتري دارد. دستگاه پيچش نخ بخيه جراحي، به منظور تامين فاز پيچش در فرآيند توليد نخ هاي جراحي براي پيچيدن نخ به دور نگه دارنده پلاستيكي استفاده مي شود. هدف از اين طرح، ارائه‌ي يك ايده جديد و نوآورانه براي طراحي و ساخت يك دستگاه پيچش است به گونه اي كه قابليت پيچيدن نخ جراحي را در نگهدارنده پلاستيكي دارا باشد. ابتدا دستگاه براي اولين بار بدون نمونه پيشين طراحي شده و سپس تحليلهاي ديناميكي صورت گرفته تا پيش از ساخت از عملكرد صحيح دستگاه و بهينه بودن نيروهاي وارد بر اجزاي مختلفِ آن اطمينان حاصل شود. نقشه هاي ساخت آماده گرديده و مكانيزم مورد نظر ساخته شده و تست هاي آن با موفقيت انجام شده است.

نگهدارنده ي پلاستيكي نخ جراحي مسلح با سوزن كه در حوضه ي بسته بندي تجهيزات پزشكي قرار مي گيرد، به منظور كمينه كردن حافظه ي نامطلوب نخ جراحي و تسهيل بيرون كشيدن آن از داخل بسته بندي به كار مي رود. چنين ويژگي هايي در اكثر فرآيندهاي جراحي، به ويژه جراحي قلب، به شدت تاثيرگذار و حياتي مي باشد. در بسته بندي هاي مقوايي موجود، نخ پس از خارج شدن از بسته بندي به دليل گرفتن حافظه به خود، به صورت موج دار باقي مي ماند و كار جراح را دشوار مي سازد. همچنين امكان پيچش اتوماتيك نخ در چنين بسته بندي هايي وجود نداشته و ضمن بالاتر رفتن هزينه هاي توليد، سرعت توليد كاهش مي يابد. در اين اختراع، طراحي مربوط به يك نگهدارنده ي دوتكه ي پلاستيكي كه شامل يك پايه به همراه كانالي بيضوي براي پيچش نخ، و يك درب شفاف كه داراي امكان رؤيت كامل نخ قبل از بيرون كشيدن مي باشد، توصيف شده است. همچنين در بخش مياني پايه، فومي قرار مي گيرد كه مي تواند تا دو عدد سوزن جراحي با سايز و انحنا هاي متداول را در خود جاي دهد. برچسب مربوط به اطلاعات محصول به گونه اي طراحي شده است كه جلوي ديده شدن نخ را در كانال نگيرد و به هنگام بسته شدن درب، به صورت مكانيكي بين پايه و درب قفل شود. طرح حاضر مي تواند حافظه ي نامطلوب نخ جراحي را به حداقل رسانده و از گير كردن، گره خوردن و نياز به كشش چندين باره ي نخ به هنگام استخراج، جلوگيري كند. نقشه هاي ساخت اين محصول تهيه و نمونه هاي اوليه ي آن با موفقيت ساخته و تست شده اند.

درزمينهٔ تجهيزات پزشكي، نخ و سوزن جراحي يكي از مهم‌ترين ابزارهاي عمل‌هاي جراحي مي‌باشند. كيفيت نخ و سوزن و همچنين اتصال بين آن‌ها تأثير بسزايي را بر روي عمل‌هاي جراحي دارند. هدف از اين طرح ارائه راهكاري بر مبناي علوم مكانيك، كامپيوتر و الكترونيك، جهت ارتقا كيفيت اتصال نخ و سوزن جراحي مي‌باشد كه به‌واسطه آن عمل جراحي با سهولت بيشتري انجام پذيرد. امروزه اتصال نخ و سوزن به‌صورت دستي و توسط اپراتور صورت مي‌گيرد. راهكاري كه در اين طرح جهت بهبود فرايند اتصال نخ و سوزن ارائه‌شده است، اتوماسيون سازي سيستم هم‌محوري نخ و سوزن مي‌باشد. اتوماسيون سازي ارائه‌شده در اين طرح بر مبناي سيستم پردازش تصوير و جابه‌جاگرهاي خطي فرمان‌پذير مي‌باشد. دوربين‌ها تصاوير موردنياز را از نخ و سوزن برداشته و آنها را به سيستم پردازش تصوير تحويل مي‌دهند. سيستم پردازش تصوير بر اساس تصاوير دريافتي، فرمان لازم را به جابه‌جاگرهاي خطي مي‌دهد. جابه‌جاگرها با دريافت فرمان نخ و سوزن را جهت اتصال، هم محور مي‌كنند. بعد از طراحي‌هاي اوليه و انجام بررسي‌هاي موردنياز، نمونه اوليه ساخته و مورد آزمايش قرار گرفت. نتايج حاصله نشان مي‌دهد كه اين سيستم قابليت هم‌محور كردن نخ و سوزن را به شكل مطلوبي دارا مي‌باشد.

يكي از وسايل پر استفاده و البته حساس در جراحي‌هاي بدن انسان، نخ بخيه است. آماده‌سازي و بكارگيري اين نخ‌ها در حين عمل جراحي از اهميت بسزايي برخوردار است. اين نخ‌هاي جراحي درون محفظه‌هايي‌ قرار ميگيرند تا پزشك در حين عمل، بهترين و راحت‌ترين دسترسي را به آن‌ها داشته باشد. اين نخ‌ها بايد داراي كمترين اعوجاج پس از خارج شدن از محفظه باشند و اين موضوع تعيين كننده نحوه قرارگيري و پيچش نخ‌ها به درون محفظه است. هدف در اين طرح، ساخت دستگاهي به منظور پيچش نخ بخيه به درون محفظه طراحي شده بر اساس ايده‌اي نوين مي‌باشد. در اين دستگاه به كمك هدايت كننده طراحي شده‌ و همچنين استفاده از ايجاد خلا نسبي، نخ به درون محفظه بيضي شكل هدايت شده و پيچيده مي‌شود. پس از طراحي هاي صورت گرفته و شبيه‌سازي، دستگاه مربوطه توليد شده و مورد استفاده قرار گرفته است.

علم به‌كاربرده شده در اين اختراع بر مبناي زمينه مهندسي مكانيك، پنوماتيك و مهندسي پزشكي است. هدف از اين طرح ارائه راهكار و راه‌حلي در جهت افزايش كنترل اپراتور در خصوص گرفتن سوزن جراحي و هم‌محور كردن نخ با سوزن و همچنين جلوگيري از آسيب رسيدن به سوزن جراحي است. توسط اين دستگاه مي‌توان موقعيت سوزن را به‌دقت كنترل نمود و سپس به نقطه مشخصي كه سر نخ قرار دارد هدايت نمود. هنگامي‌كه نخ داخل سوراخ انتهايي سوزن قرار گرفت؛ توسط ضربه‌ قالب‌ به انتهاي سوزن به هم متصل مي‌شوند كه به اين فرايند سوئيج مي‌گويند. سوئيج با دو ضربه همراه است. براي ضربه‌ دوم چرخش سوزن درون قالب انجام مي‌شود. نگه‌دارنده سوزن جراحي ارائه‌شده مي‌تواند خطاي اپراتور را درگرفتن سوزن و چرخش آن درون قالب برطرف كرده و هم‌محور كردن آن را با نخ آسان‌تر كند. بعد از طراحي‌هاي اوليه، نمونه اوليه ساخته و مورد آزمايش قرار گرفت. نتايج حاصله نشان مي‌دهد كه اين سيستم قابليت تنظيم موقعيت سوزن را به شكل مطلوبي دارا است.

دانش به‌كاربرده شده در اين اختراع بر مبناي مهندسي مكانيك و مهندسي پزشكي است. كار با سوزن هاي جراحي يكي از مهمترين مشكلات مهندسي پزشكي مي باشد. كوچك بودن ابعاد سوزن، سبك بودن و ناپايداري هنگام حركت و احتمال رها شدن سوزن موجب شده تا كنترل، جابجايي و مرتب سازي سوزن ها جهت بكار گيري در خطوط توليد بسيار مشكل باشد. مشكل اصلي، عدم امكان برداشتن و جابجا كردن دستي سوزن ها مي باشد كه باعث كاهش نرخ توليد شده است. همچنين اين مسئله باعث افزايش قيمت تمام شده محصولات و غير قابل رقابت شدن آنها با محصولات مشابه شده است. هدف از طراحي اين مكانيزم، افزايش سرعت توليد نخ جراحي سوزن شده مي باشد. براي انجام اين كار از پنس هاي بسيار دقيق جراحي و گريپر هاي بادي موازي استفاده شده است. استفاده از اين مكانيزم، امكان برداشتن سوزن ها و مونتاژ سوزن روي نخ به صورت دقيق را فراهم مي كند.