في تصميم وتصنيع الأجهزة الطبية، وخاصة أجهزة التنفس الصناعي، يعد ضمان قدرتها على تحمل عمليات التعقيم والتنظيف الصارمة دون المساس بأداء وعمر مكونها الأساسي - محرك التنفس الصناعي - مهمة هندسية بالغة الأهمية. نظرًا لأن أجهزة التنفس الصناعي تتلامس بشكل مباشر أو غير مباشر مع الجهاز التنفسي للمريض، فإن متطلبات مكافحة العدوى تلبي أعلى المعايير في الصناعة الطبية. وهذا يضع متطلبات عالية للغاية ليس فقط على اختيار المواد الخاصة بالمحرك ولكن أيضًا على تقنية الختم الخاصة به.
المتطلبات المادية: مقاومة التآكل الكيميائي ودرجات الحرارة العالية والضغط العالي
يجب أن يكون محرك التهوية ومكوناته الطرفية مصنوعًا من مواد ذات مقاومة ممتازة لمختلف المطهرات وبيئات التعقيم.
1. التوافق مع المطهرات
تُستخدم مجموعة واسعة من المطهرات بشكل شائع في المؤسسات الطبية، بما في ذلك الكحول (مثل الإيثانول والأيزوبروبانول)، ومركبات الأمونيوم الرباعية، وهيبوكلوريت الصوديوم، وبيروكسيد الهيدروجين. هذه الكواشف الكيميائية لها درجات متفاوتة من التآكل.
المواد البوليمرية: يجب أن تقاوم أغلفة المحركات والموصلات ومواد غلاف الكابلات (مثل البولي كربونات ودرجات معينة من اللدائن الهندسية) التشقق الناتج عن الإجهاد أو التليين أو تغير اللون الناتج عن هذه المواد الكيميائية. الخمول الكيميائي هو الاعتبار الأساسي.
المواد المعدنية: تتطلب المكونات مثل الأعمدة والفلنجات والمثبتات الفولاذ المقاوم للصدأ، عادةً من الدرجة الطبية 316L أو غيرها من السبائك شديدة المقاومة للتآكل، لمنع الأكسدة والتآكل الناتج عن المطهر المتبقي أو الرطوبة العالية.
2. المقاومة الشديدة لبيئات التعقيم
تضع طرق التعقيم المختلفة متطلبات مميزة على المواد الحركية.
التعقيم: تعد هذه إحدى طرق التعقيم الأكثر شيوعًا، وتتضمن درجات حرارة عالية (عادةً 121 درجة مئوية أو 134 درجة مئوية) وضغطًا مرتفعًا. يجب أن تضمن المواد المغناطيسية الموجودة داخل المحركات (مثل المغناطيس الدائم) عدم تدهور خواصها المغناطيسية بشكل كبير تحت الحرارة العالية. علاوة على ذلك، تتطلب المواد العازلة (مثل عزل الأسلاك المطلية بالمينا والورق العازل لفتحة الجزء الثابت) ثباتًا حراريًا عاليًا لمنع الكربنة والفشل.
التعقيم بدرجة حرارة منخفضة: بالنسبة للمكونات الحساسة للحرارة، يمكن استخدام أكسيد الإيثيلين (EO) أو بلازما بيروكسيد الهيدروجين للتعقيم. تتطلب هذه الطرق مواد ذات نفاذية غاز جيدة ومقاومة للبلازما لضمان فعالية المعقم دون ترك بقايا ضارة.
متطلبات الختم: منع تسرب السوائل والبخار
تصميم الختم أ محرك المروحة أمر بالغ الأهمية لقدرته على البقاء على قيد الحياة في عمليات التنظيف والتعقيم. قد يؤدي أي تسرب للسوائل أو البخار إلى المحرك إلى حدوث عطل كارثي.
1. حماية الدخول (تصنيف IP)
تتطلب المحركات الطبية الحديثة عادةً تصنيفات IP عالية، مثل IP66 أو IP67.
مقاومة الماء والغبار: IP66 يعني أن المحرك محمي تمامًا من دخول الغبار ويمكنه تحمل نفاثات الماء القوية من أي اتجاه. وهذا أمر بالغ الأهمية لعمليات الغسيل والتنظيف بالضغط العالي.
الحماية من الغمر: يتطلب IP67 أيضًا أن يتحمل المحرك الغمر على المدى القصير، مما يضمن بقاءه فعالاً حتى لو سقط عن طريق الخطأ في خزان المياه أو تمت تغطيته بكميات كبيرة من السائل أثناء عمليات التنظيف.
2. التنفيذ الفني لنقاط الختم الحرجة
يعتمد تحقيق الختم عالي المستوى على التصميم الهندسي الدقيق والأختام عالية الجودة.
ختم العمود: عمود المحرك الدوار هو الأكثر عرضة لتسرب السائل. مطلوب أختام زيت متخصصة أو أختام متاهة. يجب أن تكون مواد المطاط الصناعي المستخدمة في هذه الأختام (مثل المطاط الفلوري عالي الأداء (FKM) أو المطاط المشبع بالفلور (FFKM)) مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة والمذيبات الكيميائية، وتظهر قدرة ممتازة على استعادة التشوه لضمان الحفاظ على ضغط الختم حتى بعد الاستخدام لفترة طويلة والتعقيم المتكرر.
ختم السكن: يجب استخدام الحلقات أو الحشيات للختم الثابت عند مفاصل غلاف المحرك وعند الاتصال بين الغطاء النهائي وجسم المحرك. يجب أن يلتزم اختيار هذه الأختام أيضًا بمعايير توافق المواد الصارمة والثبات الحراري.
مداخل الكابلات: يجب إغلاق نقاط الخروج لكابلات الطاقة والإشارة تمامًا باستخدام غدد الكابلات أو تقنية التأصيص لمنع السوائل من اختراق المحرك من خلال الفجوات الصغيرة بين الأسلاك والغمد. يجب أن يتمتع مركب التأصيص بقدرة التصاق جيدة وقوة عازلة.
