PĀRVIETOJAMU PACIENTU SILDĪŠANAS EKRĀNU IZSTRĀDES PĒTĪJUMS, IZMANTOJOT INOVATĪVU ZEMAS TEMPERATŪRAS VIRZĪTA SILDĪTĀJA TEHNOLOĢIJU UN “PĀRSLĒDZAMAS VIEDĀS PLĒVES” KOMBINĀCIJU

Pētniecības projekta numurs un nosaukums: Nr. 23 “Pārvietojamu pacientu sildīšanas ekrānu izstrādes pētījums, izmantojot inovatīvu zemas temperatūras virzīta sildītāja tehnoloģiju un “pārslēdzamas viedās plēves” kombināciju“

Projekts Nr. 5.1.1.2.i.0/1/22/A/CFLA/005

Pētījuma mērķis ir izstrādāt jaunu pārvietojamu pacientu sildīšanas ekrānu sistēmu, izmantojot inovatīvu zemas temperatūras virzīta sildītāja tehnoloģiju un “pārslēdzamas viedās plēves” kombināciju.

Projekta ietvaros tiks izstrādāta jauna caurspīdīgu un viedo materiālu kombinācija pārslēdzamu apsildāmu paneļu ražošanai. Projekta rezultātā tiks radīti 2 jauni produkti – taisnstūra un arkveida apsildes pacientu apsildes sistēmas (gan pārvietojamas, gan stacionāras).

________________________________________________________________________

Pārskata periodā no 15.02.2023.-31.08.2023. SIA “Armgate” veikts darbs projekta aktivitātē Nr. 1 “Trīs slāņu paneļu materiālu izpēte un atlase apsildes tehnoloģijas izstrādei”. Veikto darbu apraksts:

• Noteikts materiāls ārējiem pārklājumiem - Vivak® PET-G 099, caurspīdīgs, 1 mm biezs;

• Tika izvēlēti visi nepieciešamie materiāli sildīšanas ekrāna izveidei:  elektriskā vadības bloka korpusam - ABS, korpusa iekšējām stiprināšanas sliedēm - metāls (Al); iekārtas bāzei - metāls; noteikts iekārtas pacelšanas veids - ar elektrisko pacēlāju. Noteikts līmes veids PET-G un ABS salīmēšanai - CA500.200;

• Noteikts pārslēdzamas plēves biezums un ražotājs - 0,505 mm, bez līmes slāņa, Smart Film from Contra Vision®;  

• Konstruēta shēma pārslēdzamas plēves barošanai un izveidots darbības modelis;

• Noteikts pārslēdzamas plēves stiprināšanas veids - ar saspiešanu;

• Noteikts gaismas padeves mezgla veids - ar tangenciālo ventilatoru;

• Tika izvēlēts un izveidots siltuma padeves mezgls tangenciālā ventilatora izmantošanai.

________________________________________________________________________

Pārskata periodā no 01.09.2023.-30.11.2023. SIA “Armgate” veikts darbs projekta aktivitātē Nr. 2. "Trīs slāņu paneļu paraugu izstrāde un to termālo īpašību analīze". Veikto darbu apraksts:

• Izstrādāts specializēts 3slāņu panelis, kas veic paredzētās funkcijas - vienmērīga sildīšana un barjeru funkcijas.

• Sasniegts nepieciešamais vienmērīgums +/- 0.15^o pie sienas temperatūras 43^oC un 30 cm attālumā no objekta. 

• Izstrādāta bezpakāpju pacēlāja mehānisma sistēma, kas ļauj mainīt paneļa augstumu līdz 170 cm augstumam, lai nodrošinātu personāla darbu. Laiks līdz pacešanai augstā pozīcijā - 12s.

• Izdevās panākt to, ka pacientu var novērot caur ekrānu, neizjaucot termālo režīmu, pēc tam pārslēgt uz necaurspīdīgo režīmu, lai movērstu stimulāciju ar gaismu.

• Nodrošināta aizsardzība pret ārēju faktoru iedarbību pie ieslēgta ekrāna. 

• Temperatūras aizsargbarjeras augstums - 100mm no iekārtas ekrāna sākuma. 

• Maksimālā temperatūras starpība ir locījumu vietās tuvāk ekrāna centram (T6 un T7 I. kontūrā, pie uzstādītām 52°C) - 5%.

• Siltumstarojuma procentuālais sadalījums, sākot no plūsmas atvērumiem: (I HF2)=64% - (I HF4)=36%; (I HF1)=69% - (I HF3)=31%; (II HF2)=59% - (II HF4)=41%; (II HF1)=51% - (II HF3)=49%; (sk. 3.1. un 3.2. piel.). 

• Tika izvēlēta galvenā devēja pozīcija, pēc kuras tiek regulēta sistēmas temperatūra.

• Tika apstiprināta ekrāna stabilitāte diviem temperatūras režīmiem (43°C un 52°C).

• Tika noteikta ekrāna siltumstarojuma izkliede ārējā vidē un efektīva - vērsta uz pacientu.

________________________________________________________________________

Pārskata periodā no 01.12.2023.-29.02.2024. SIA “Armgate” veikts darbs projekta aktivitātē Nr. 3 "Ventilatora veida un optimālas siltumpadeves sistēmas izstrāde". Veikto darbu apraksts:                                                              

1) Dažādu ventilatoru salīdzināšana un piemērotākā izvēle. Balstoties uz vairākiem iepriekš veiktiem pētījumiem par siltuma sadalījumu kontūrā, ventilatoru efektivitāti un trokšņa līmeni, tika noteikts ventilatora veids un izkārtojums sasildīšanas kontūrā.    

2) Izvērtēta un apstiprināta ventilatoru savietojamība ar vēlamā produkta darbības īpašībām, t.sk. jauda, trokšņa līmenis un energoefektivitāte.

3) Ņemot vērā attiecīgos drošības standartus, izpētīta konstrukcijas savietojamība ar nepieciešamajiem elementiem - sildītāju, ventilatoru, devējiem. 

4) Iekārtas patērētās jaudas izpēte. Veikti nepieciešamie mērījumi un aprēķini.

Sasniegtais rezultāts

Izstrādāta ar trīsslāņu paneli hermētiski savienojama ventilatoru un siltumpadeves sistēma (VSS) atbilstoši Eiropas Parlamenta un Padomes Regulā (ES) 2017/745 noteiktajām prasībām IIa klases medicīnas ierīcēm:

• Izstrādāti temperatūras devēji;
• Izstrādāti VSS elektrodrošības elementi;
• Izstrādāta konstrukcija VSS stiprināšanai pie korpusa.

Galvenie secinājumi

• Izdevies izveidot drošu un efektīvu sildītāja-ventilatora izpildmezglu, pateicoties kuram tiek nodrošināta efektīva gaisa cirkulēšana bez lieka trokšņa.
• Izmantot tangenciālo ventilatoru ir daudz efektīvāk un tas nerada tik lielu trokšņa līmeni.            
• Pārdomāta un izveidota konstrukcija apkārt sildīšanas-cirkulēšanas izpildmezglam. Izpildītas gan elektrodrošības, gan augstas temperatūras drošības prasības. Saglabāti nominālizmēri un salikti visi nepieciešamie elementi, nodrošinot ergonomiku un materiālu ekonomiju.
• Pateicoties sistēmas darbības loģikai, izdevies izveidot sildīšanas sistēmu ar zemas inerces «spuraino» sildītāju ar 500W jaudu, kas ļauj samazināt reaģēšanas laiku.    

• Veiksmīgi izgatavots vadības panelis iekārtas pamatfunkcijām: plastmasas korpuss, vadības plates stiprinājumi, kabeļu izvietojums, pogas un aizsargbamperi;
• Izstrādāta vadības displeja saskarnes programmatūra, kas atbilst UX (lietotāja pieredzes) izpētes rezultātiem, kā arī ietver un atspoguļo visas iekārtai nepieciešamās funkcijas;
  
• Integrēts vadības panelis pacēlājam: izvēlēta un apstiprināta vieta un kabeļu izvietojums;
  
• Sakārtoti vadības elementi iekārtas elektrisko komponentu kastē.

________________________________________________________________________

Pārskata periodā no 01.06.2024.-30.11.2024. SIA “Armgate” veikts darbs projekta aktivitātē Nr. 5 "Prototipa izstrāde". Veikto darbu apraksts:   

• Detaļu drukāšana;
• Metālisko detaļu rasējumu sagatavošana;
  
• Detaļu koriģēšana;
  
• 3D printera uzlabošana un kalibrēšana

Izmantojot vispiemērotākos parametrus un materiālus, izdrukātas vairākas detaļas;

• Sagatavoti vairāki metālisko detaļu izstrādei nepieciešamie rasējumi;

• Pilnveidoti sildelementa fiksācijas elementi, tādējādi uzlabojot tā drošību un izstrādes efektivitāti;

• Izstrādāts detaļu drukāšanas process un uzlabota 3D printera konfigurācija

________________________________________________________________________

Pārskata periodā no 01.12.2024.-14.02.2025. SIA “Armgate” veikts darbs projekta aktivitātē Nr. 6 "Prototipa testēšana un konstrukcijas pilnveidošana". Veikto darbu apraksts:

Aktivitātes ietvaros paveiktie darbi:

• Standartizēto testa mērījumu veikšana prototipam

• Zinātniskās publikācijas rakstīšana

• Salikta prototipa saderības pārbaude.

Testēšanas rezultāti apliecina, ka izstrādātais prototips pilnībā atbilst iecerei. Prototips nodrošina apsildes funkciju pietiekamā, jaundzimušo infrasarkano sildītāju darbību reglamentējošo standartu prasībām atbilstošā līmenī. Prototips nodrošina fototerapijas funkciju atbilsoši jaundzimušo fototerapijas ierīču darbību reglamentējošo standartu prasībām. Aktivitātes ietvaros tika apstiprināta iekārtas darbspējība, tika noteiktas stiprās un vājās prototipa puses. Izpildīti testi, kuru rezultāti tika izmantoti zinātniskā raksta veidošanā.

________________________________________________________________________

PROJEKTA GALA REZULTĀTU KOPSAVILKUMS

• Sasniegtais rezultāts: Pētījuma laikā tika izstrādāta jauna pārvietojama pacientu sildīšanas ekrānu sistēma, kurā izmantota inovatīva zemas temperatūras virzīta sildītāja tehnoloģijas un pārslēdzamas viedās plēves kombinācija. Tika izveidoti prototipi, kuru testēšanas rezultāti apliecina, ka tie nodrošina vienmērīgu un efektīvu pacientu sildīšanu.

• Galvenie secinājumi:

1. Izstrādātie trīsslāņu paneļi nodrošina nepieciešamo temperatūras vienmērīgumu un aizsardzību pret ārēju faktoru ietekmi.

2. Panākta siltuma plūsmas optimizācija, kas novērš nevajadzīgu enerģijas patēriņu.

3. Sistēma nodrošina pacienta novērošanu, neiejaucoties termālajā režīmā, kas ir būtiski pēcoperācijas aprūpē.

• Jauniegūto zināšanu apraksts, ietekme uz īstenotāju: Jauniegūtās zināšanas par viedo plēvju izmantošanu medicīnas tehnoloģijās paplašina SIA Armgate zināšanas materiālu un apsildes tehnoloģiju jomā. Tas paaugstina uzņēmuma kompetenci jaunu, inovatīvu medicīnas ierīču izstrādē.

• Ietekme nozarē: Jaunā sistēma ievērojami uzlabos pacientu aprūpi, nodrošinot efektīvu un drošu apsildi gan slimnīcās, gan ārpus tām. Tā sniegs iespēju samazināt inficēšanās risku un novērst apdegumu iespējamību, tādējādi uzlabojot pacientu drošību un komfortu.