经过史蒂夫·迈耶,特约编辑
机械电子的挑战来自一些有趣的包。在医学领域,有一个这样的测试,就是寻找一种更容易的方法来转移那些自己无法移动的病人。在过去,医疗保健行业所称的病人转移,是由背板、升降机、升降机等组成的,而且总是由一群人聚集在一起帮助转移病人。
无论在何种情况下,如果患者处于昏迷、受伤或其他虚弱状态,从病床移到轮床,然后再移到手术台,这可能是一个非常复杂的过程。这对病人和医院工作人员来说都很困难。由于OSHA规定的35磅起重限制,大多数患者转移需要4到6名员工的帮助。在实际操作中,医疗人员通常会超过OSHA限值。由于工人们在非常不符合人体工程学的位置上俯身,身体的压力变得更大。
显然,有4到6名参与移动患者的医疗员工并不具有成本效益。更好的患者处理解决方案将有助于降低医疗成本,并提高整个行业的效率。此外,有效的患者转移溶液可以防止对经常在工作中经历的医疗保健工人造成伤害。在最好的条件下移动患者可以将1000磅的压力放在护士的下背部。
随着肥胖人数的增加,重量300至500磅的患者更频繁地遇到过。在这些情况下,劳动力的身体压力成比例地上升。目前,研究表明,40-50%的护士体验伤害。医疗保健员工作为劳动力最高的劳动力等级。医疗行业估计,低腰损伤的直接和间接成本每年占20亿美元。
它是怎么开始的
七年前,发明家威尔伯·福斯特(Wilbur Foster)正与一名医生合作,为移动病人创造一种改进的解决方案。早期的版本是车轮上的提升绞车,很像机械师使用的发动机起重机。拉尔夫·斯莫克(Ralph Smucker)在参与原始概念的开发后,创立了Mediglider。当一名专业护士的家庭成员在工作中受伤,然后被迫从护理部门退休时,问题变得更加个人化。他们的任务是创建一个自供电系统,以消除在处理患者时受伤的风险。
Mediglider是机电技巧的杰作。与纯电动车一样,主要的动力由AGM(先进的玻璃垫)密封的铅酸电池提供。密封的铅酸电池不会止回阀,并且在电池尖端结束时不能泄漏电池酸。这提供了对人类邻近的操作的额外安全程度。此外,电池是深度循环,如叉提升电池,因此它们将可靠地排出并在更广泛的范围内排出和充电,而不是汽车中的典型起动电池。该系统旨在每天运行长达16小时,并在6至7小时内充电。预计Mediglider患者转移系统的电池寿命预计每天50次转移为3年。Mediglider还提供8级电池充电系统,以最大限度地提高电池的寿命。
移动Mediglider和患者的动力由两个无刷同步直流齿轮电机提供,驱动地面上可伸缩的驱动轮。如果需要,驱动电动机安装系统的缩回特征允许护理人员手动推动单元。该单位卷在无源双轮胎脚轮上,这使得它比传统的单轮胎脚轮更平滑的操作和稳定性。驱动系统设计用于将患者移动到每小时2英里。该装置将在高达10°的倾斜度上运行。
创建具有必要灵活性的转向系统是它自己的机电性挑战。转向由单无刷电机供电。通过简单的链轮和链条驱动系统,动力滚轮能够同步旋转,使得设备可以通过走廊轻松转弯。动力辊可以从盖尼的方向转到90°,使其能够恰好地定位在患者床上。这种增加的关节在单位的拾取能力中至关重要,在狭小空间中脱落患者。
转向控制是一个简单的操纵杆与自动制动功能,操作员可以在需要时覆盖。为了使这个系统更加灵活,在设备的两端都有操作者的控制装置,这样就不必在病人被抱起后转动它来推动病人。整个控制系统采用硬逻辑和薄膜开关触摸控制,而不是计算机和触摸屏界面。这种方法避免了软件系统可靠性的问题,而在自动化设备中,通常存在人机接触的问题。
病人转移
这是一个特别困难的元素,也是格莱德科学专利技术的主题,该系统的实际“转移”部分就像一个背板,上面有两个大皮带,是板的长度。一条皮带在上面,一条在下面,向相反的方向旋转。这种安排允许桌子在病人下面滑动,并在病人下面的床上移动。
这种安排的神奇之处在于传送带与桌子以相同的速度移动,所以病人不会感觉到明显的运动。如果传送带的移动速度与手术台的移动速度不同,病人就会受到牵拉,这可能导致受伤,有时被称为“皮肤剪切”。此外,通过将工作台插入患者和床之间,患者的全部重量不会被悬挂起来,因此可以使用工作台两端两个尺寸适中的齿轮齿条滑动机构来完成该运动。
每个动力皮带仅使用两个42mm无刷直流伺服电机和行星齿轮减速器操作。由于皮带的速度非常慢,高减速比提供了显著的机械优势。尽管它们的体积很小,但仍有足够的能量滑入患者下方。小电机和齿轮头直径还可以将皮带的驱动机构包装成极低的外形,从而增强患者体验的传输。
有一个完整的气动系统,可为衬垫充气,从而提升患者,并在转移过程中提高患者的舒适度。气动系统及其泵、阀门和控制装置的集成为解决方案的机电特性增添了独特的元素。
病人处理的未来
加州、纽约州、伊利诺伊州和明尼苏达州等多个州都有“安全处理病人”条款,以保护医护人员。这项立法的大部分内容都涉及授权成立委员会来审查工作场所的程序。许多规定仅仅限制医护人员举起超过35磅的重物,这只会导致大型团队运送病人,成本越来越高,效率也越来越低。
没有一项立法真正使医院的病人从一张床转移到另一张床变得更容易,但这种产品确实做到了。
Mediglider患者转移系统是近十几项已颁发专利和专利申请的主题,并已完成NEMKO和CSA认证测试。你可以在公司网站上看到Mediglider运行的视频。
Mediglider
www.mediglider.com.
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