您好,欢迎来到时间财富网
全部需求分类
当前位置:首页 > 工业设计 > 便携式医疗设备走入家庭
便携式医疗设备走入家庭
2016-1-11 14:23:41   作者:墨染纤尘   人气:1313次  评论(0)
所属标签: 机械设计  其他 

  便携式医疗设备如今的蓬勃发展,是由多方因素导致的。医疗保健行业正在努力修正成本失控的局面,采取一系列措施,通过医院流水线护理(例如,将设备运送到患者面前使用,而不是把患者带到一个特定设备使用区域),以及在可能的情况下,将护理流程从医院转移到更有利于降低成本的地点。人们的寿命普遍延长,而慢性病越来越多地涌现出来,从糖尿病到高血压,这些慢性病都需要长期护理(特别是自我护理)。同时,许多消费者寻求医疗信息渠道,渴望能够在自己的医疗护理中拥有更大的自主性。在发展中国家呈现的趋势是,医院和医生短缺,同时却面临被抑制的渴望享受高品质医疗的需求,这一趋势催生了新医疗手段,例如远程医疗和因地制宜治疗。这些趋势最终推动了精密消费电子产品,特别是无线连接,进去医疗设备设计领域,这便可满足既能够安全且有效地在家庭使用,又无须要求临床医生来操作。

  

blob.png


  家庭医疗护理设备的范围很广,例如连续气道正压通气(CPAP)设备、喷雾器、药物传递设备、数字信号处理助听器、葡萄糖监视系统和自我测试(试管诊断)设备。家庭医疗护理设备在全球市场正强劲增长,至2012年已经超过9%,2012年市场价值超过700亿美元。

  塑料材质的适用性能

  诸如医疗护理树脂和荷兰Bergen op Zoom的Sabic创新塑料的混合,高端材料对便携医疗设备而言,从设计到制造,再到日常使用,可以说对其整个生命周期都起到了不可或缺的作用。

  设计自由度:轻质和人体工学设计对便携式设备的安全简易操作和运输而言至关重要,特别是当使用者是年长、体弱或残疾患者时。与金属和玻璃这样的传统材质相比,塑料材质具有更广泛的设计自由度,特别是当制造体积小、形状复杂且薄壁的元件时。而且适用塑料材质使元件更易于结合,从而简化了设计,并且降低了成本和产品重量。德国慕尼黑GE医疗设备公司生产其Optima XR220amx移动X光机(见卷首图,图1)时,选择了工程塑料Valox来制造外壳,Xylex来制造贮料仓,该设备可谓“轮子上的放射中心”,可以在病床侧畔为患者进行诊断放射。Valox树脂比金属具有显著更大的设计自由度,带来新的人体工学设计。同时,这种高度抗冲击聚丁烯对苯二酸盐(PBT)混合物具有注塑成型着色的特点,与传统涂漆金属相比,不失为节约成本的更优选择。

  

blob.png


  Xylex是聚碳酸酯(PC)和非结晶聚酯纤维的透明混合物,也特色是注塑成型着色。这种树脂非常卓越地适合医疗用途,因为能够成水色透明或者着色,生物相容,耐脂质,可伽马灭菌,并且维持耐化学性和刚性之间的良好平衡。是很好的选择给一次性工具和装置/泵外壳。

  生产制造效率:在生产制造阶段,塑料因其自身特点,不仅可降低成本和生产周期,还保证微型元件品质的始终如一,高速注塑和高料流的效率,以及快速释放性能。这些特殊性能整合在一起,从客户定制颜色到阻燃性,节约了二次操作的时间和成本,并且提升产品一致性。

  例如,美国纽约杨克斯的Multigon工业有限公司,选择LNP Faradex DS 1003 FR HI复合物作为其Neurovision 500P手持经颅多普勒(TCD)设备(见图2)的保护外壳。这款便携设备能够实现医生现场查明未被发现的外伤大脑损伤,例如在运动场地。Neurovision TCD要求屏蔽电磁/无线电频率干扰(EMI/RFI)。最初,Multigon使用铜质喷涂层来提供屏蔽防护,但喷涂带来的时间和人力上的耗费显著增加了生产该外壳的成本。同时,也存在关于使用铜质影响性能这一矛盾的担忧。LNP Faradex取代了喷涂后,前者的树脂铸模中包含导电不锈钢纤维,从而带来更好的解决方案,不仅降低了成本,也提供品质可靠的屏蔽性能。该复合物也具备阻燃性,而无须使用卤化添加剂,且具备高度抗冲击性能和低缩水性。

  

blob.png


  在其他防护用途应用中,与重型印模压铸金属层相比,LNP Faradex复合物更是具有无比比拟的优势,既可减轻设备重量,又可避免二次操作。在有些情况下,正是由于使用该复合物替代了铅,才实现了插件能够被直接注塑进元件,而不是机械制造、注塑之后再插嵌。

  坚固性增强:在日常使用中,便携设备往往可能被猛击或者冲撞,在医院的运送途中被患者掷落在地上,遭受刺激性化学清洁剂侵蚀,或者甚至在现场使用时暴露于恶劣环境下,这边对便携设备自身提出了更多要求。选取恰当的塑料具备坚固性和耐摩擦、化学剂、UV射线和温度极限的卓越性能,这些都可延长设备使用寿命,并且帮助保持其最佳的性能和外观。

  苏格兰邓巴顿PWB健康护理有限公司研发的Breastlight产品(见图3)已经获得了奖项,使用该款家庭用设备,使得胸部自我检查更加简单方面。因为这款产品可能专门用于浴室,而在那里可能会掉落在硬质砖地表面,该公司希望产品的外壳采用坚硬、耐冲击树脂。同时,为了保证产品的使用轻巧方便,PWB健康护理希望采用相对较薄的壁厚(2mm)来让外壳轻量化,这就要求高流动性树脂。Cycoloy是PC+ABS复合物,用于生产Breastlight的外壳材质。该材质达到专业健康护理级别,ISO10993标准认可评定了其生物适应性,优秀的抗冲击性能可耐久使用,且具备高流动性充分满足了薄壁注塑的要求。

  

blob.png


  塑料的注塑成型着色性能也为其实用性作出了贡献。在GE健康护理Optima设备的例子中,可注塑成型着色的Valox和Xylex树脂就避免了产生喷涂表面会产生刮痕的问题,而且更易于清洁。

  美学角度的提升:随着医疗设备进入家庭来辅助养生和长期护理,设备的外观就显得更加重要了。患者期望的理想设备,外观不那么显眼,而且不会带来安全威胁。事实上,这些设备在某种角度来讲,已经作为家用家具的一部分,需要能融入匹配整体家居。不止如此,优雅的设计和宜人的材质会促使设备的使用。从美学角度来看,例如简洁明净、易于理解的界面,便于抓握的特型表面,或者更能突出主要组件的色彩对比,都能够对患者的使用起到重要作用。

  德国H?chstadt/艾施的ResMed Medizintechnik有限责任公司发明了睡眠呼吸暂停设备S9系列(见图4),其目标结合平滑设计和出众美学,并能吸引客户的产品。ResMed希望设备能够在家庭中和谐存在,比如看上去更像个收音机闹钟或者立体声音像,而不是一部医疗机器。ResMed睡眠呼吸暂停设备采用的材质是Lexan(PC)和Cycoloy(PC+ABS复合物),这不仅具有设计自由度,也在保持耐用性的同时减轻了整体重量。

  

blob.png


  用于注塑复杂薄壁机壳的PC+ABS复合物,定制颜色深灰。在高温环境下,树脂依然保证卓越的机械性能。不止如此,该材质具备阻燃性,因为无须使用危险材质,使得它能够满足欧盟危险品规定(RoHS)和电子电器设备废料(WEEE)官方指示的要求。PC被选用为S9上型箱和H5i加湿器翻盖,因其非同寻常的抗冲击特性。

  塑料材质几乎可以使用无限选择的色彩装饰、特殊效果、手感,从美学角度更进一步地使得成品就能够完美匹配家居装饰。

  服务

  Sabic制定出综合医疗护理产品政策,旨在支持OEM,同时保证产品品质的始终如一。该政策保障了医疗护理级别品质一致性和生物适应性。这个医疗护理产品政策为设备制造商提供指引如下:

  ■ 依照ISO 10993或USP VI级标准进行生物适应性的预评估;

  ■ 如果需要,须出具U.S.食品与药物安全管理局(FDA)或设备管理档案局列出的权威机构证明函;

  ■ 易于辨识的医疗护理产品系统命名;

  ■ 产品服从配方锁定和变动管理流程。

  这些措施能够避免由于重复认证程序带来的延迟,这根据涉及到的零部件数量不过,有时能达到很大程度,从而极大地节约时间和金钱成本。