در طراحی و ساخت دستگاههای پزشکی، بهویژه ونتیلاتورها، اطمینان از اینکه میتوانند در برابر فرآیندهای استریلسازی و تمیز کردن سختگیرانه مقاومت کنند، بدون اینکه عملکرد و طول عمر جزء اصلی آنها (موتور ونتیلاتور) به خطر بیفتد، یک وظیفه مهندسی حیاتی است. از آنجایی که ونتیلاتورها در تماس مستقیم یا غیرمستقیم با دستگاه تنفسی بیمار هستند، الزامات کنترل عفونت با بالاترین استانداردها در صنعت پزشکی مطابقت دارد. این امر نه تنها در انتخاب مواد موتور بلکه در مورد فناوری آب بندی آن نیز تقاضاهای بسیار بالایی دارد.
مواد مورد نیاز: مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی، دمای بالا و فشار بالا
موتور ونتیلاتور و اجزای جانبی آن باید از موادی با مقاومت عالی در برابر انواع ضدعفونی کننده های تهاجمی و محیط های استریل سازی ساخته شوند.
1. سازگاری ضد عفونی کننده
طیف گسترده ای از ضدعفونی کننده ها معمولاً در موسسات پزشکی استفاده می شوند، از جمله الکل ها (مانند اتانول و ایزوپروپانول)، ترکیبات آمونیوم چهارتایی، هیپوکلریت سدیم و پراکسید هیدروژن. این معرف های شیمیایی درجات مختلفی از خورندگی دارند.
مواد پلیمری: محفظههای موتور، اتصالات و مواد روکش کابل (مانند پلی کربنات و انواع خاصی از پلاستیکهای مهندسی) باید در برابر ترکخوردگی، نرم شدن یا تغییر رنگ ناشی از این مواد شیمیایی مقاومت کنند. بی اثری شیمیایی یک ملاحظات اولیه است.
مواد فلزی: برای جلوگیری از اکسیداسیون و خوردگی حفره ای ناشی از باقیمانده مواد ضدعفونی کننده یا رطوبت بالا، قطعاتی مانند شفت، فلنج و اتصال دهنده ها به فولاد ضد زنگ، معمولاً 316L درجه پزشکی یا سایر آلیاژهای بسیار مقاوم در برابر خوردگی نیاز دارند.
2. مقاومت بسیار زیاد در برابر محیط های استریلیزاسیون
روشهای مختلف استریلسازی خواستههای مشخصی را برای مواد موتور ایجاد میکنند.
اتوکلاو: این یکی از رایج ترین روش های استریلیزاسیون است که شامل دماهای بالا (معمولاً 121 درجه سانتیگراد یا 134 درجه سانتیگراد) و فشار بالا می باشد. مواد مغناطیسی درون موتورها (مانند آهنرباهای دائمی) باید اطمینان حاصل کنند که خواص مغناطیسی آنها تحت گرمای زیاد به میزان قابل توجهی کاهش نمی یابد. علاوه بر این، مواد عایق (مانند عایق سیم میناکاری شده و کاغذ عایق شکاف استاتور) به پایداری حرارتی بالایی برای جلوگیری از کربن شدن و شکست نیاز دارند.
استریلیزاسیون در دمای پایین: برای اجزای حساس به حرارت، اتیلن اکسید (EO) یا پلاسما پراکسید هیدروژن ممکن است برای استریل کردن استفاده شود. این روشها به موادی با نفوذپذیری گاز خوب و مقاومت پلاسما نیاز دارند تا اطمینان حاصل شود که ضدعفونیکننده میتواند بدون باقی ماندن بقایای مضر مؤثر باشد.
الزامات آب بندی: جلوگیری از نفوذ مایعات و بخار
طراحی آب بندی الف موتور هواکش برای توانایی آن برای زنده ماندن در فرآیندهای تمیز کردن و استریل کردن بسیار مهم است. هر گونه نفوذ مایع یا بخار به موتور می تواند باعث خرابی فاجعه بار شود.
1. حفاظت از نفوذ (رتبه IP)
موتورهای پزشکی مدرن معمولاً به رتبه های IP بالا مانند IP66 یا IP67 نیاز دارند.
مقاومت در برابر آب و گرد و غبار: IP66 به این معنی است که موتور کاملاً از ورود گرد و غبار محافظت می شود و می تواند در برابر جت های آب قدرتمند از هر جهت مقاومت کند. این برای شستشو و تمیز کردن با فشار بالا بسیار مهم است.
محافظت در برابر غوطه ور شدن: IP67 همچنین به موتور نیاز دارد تا در برابر غوطه وری کوتاه مدت مقاومت کند و اطمینان حاصل کند که حتی در صورت افتادن تصادفی در مخزن آب یا پوشیده شدن با مقادیر زیادی مایع در حین عملیات تمیز کردن، عملکرد خود را حفظ می کند.
2. اجرای فنی نقاط بحرانی آب بندی
دستیابی به آب بندی سطح بالا به طراحی مهندسی دقیق و مهر و موم های با کیفیت بالا متکی است.
آب بندی شفت: شفت روتور موتور آسیب پذیرترین در برابر نفوذ مایع است. مهر و موم روغن تخصصی یا مهر و موم لابیرنت مورد نیاز است. مواد الاستومری مورد استفاده در این مهر و موم ها (مانند فلوئوروالاستومر با کارایی بالا (FKM) یا پرفلورالاستومر (FFKM)) باید در برابر دماهای بالا و حلال های شیمیایی مقاوم باشند و بازیابی تغییر شکل عالی را نشان دهند تا اطمینان حاصل شود که فشار آب بندی را حتی پس از استفاده طولانی مدت و استریل کردن مکرر حفظ می کنند.
آب بندی محفظه: برای آب بندی استاتیکی در محل اتصال محفظه موتور و در محل اتصال پوشش انتهایی و بدنه موتور باید از حلقه های O یا واشر استفاده شود. انتخاب این مهر و موم ها همچنین باید مطابق با معیارهای سازگاری مواد و پایداری حرارتی باشد.
ورودی های کابل: نقاط خروجی کابل های برق و سیگنال باید با استفاده از گلد کابل یا فن آوری گلدان کاملاً آب بندی شوند تا از نفوذ مایعات به داخل موتور از طریق شکاف های کوچک بین سیم ها و غلاف جلوگیری شود. ترکیب گلدان باید چسبندگی و استحکام دی الکتریک خوبی داشته باشد.
