Mentőágy-stabilizátor tervezése a szállítás okozta egészségkárosodások megelőzésére

A közúton történő betegszállítások során rossz útviszonyok, például kátyúk esetén, problémákat okozhat a beteg immobilizálása, és növelheti az instabil törések okozta másodlagos sérülések kialakulásának esélyét. A betegre átvitt rezgések továbbá súlyosbíthatják a vérzéseket, befolyásolhatják a vérnyomást és számos egyéb szövődményt okozhatnak, így a rezgések elkerülése nem csak traumát szenvedett betegek esetén fontos. Kritikus esetekben a légimentés jelenthet megoldást, de a nem megfelelő időjárási vagy látási viszonyok, vagy maguk a szállítást szükségessé tevő orvosi problémák miatt gyakran ez a szállítási mód nem alkalmazható [1].

A Magyarországon jelenleg használt mentőágyak 220 kg-os terhelhetőséggel rendelkeznek, modernebb verziók hidraulikus emelővel segítik a mentődolgozók munkáját. Fontos kritérium a fejlesztés során, hogy a mentőautó össztömege ne haladja meg a 3,5 tonnát, annak érdekében, hogy B kategóriás jogosítvánnyal lehessen vezetni. Ezek alapján az ágy súlyát 30 kg-ban maximalizáltuk.

A dolgozat célja egy olyan stabilizátor tervezése mely képes a harántfektetett betegre ható gyorsulások irányát az ágy lapjára merőlegessé tenni, valamint a gyorsulások amplitúdóját minimalizálni. A súly és az energiafogyasztás minimalizálása érdekében passzív elemekből álló koncepciót dolgoztunk ki. A gyorsulások merőlegessé tételére a giroszkópos felfüggesztések mintájára [2] két egymásba szerelt kardánt alkalmaztunk megtámasztásként. Ezt a megoldást a fényképészetben és a repüléstechnikában is használják az eszközök orientációjának megtartására.

Különös figyelmet fordítottunk arra, hogy a kialakítás a beteg súlyától függetlenül hatékonyan csillapítsa a rezgéseket, és ne zavarja a mentődolgozók munkáját. A dolgozat során törekedtünk arra, hogy a kardánok számára minél nagyobb elfordulási tartományt engedjünk meg anélkül, hogy mentőautó betegterét bővíteni kelljen.

A kardánok rezgésszigetelőként működnek, megvédve a beteget a rendszer sajátfrekvenciájánál magasabb frekvenciájú rezgésektől. A mozgástartomány határán kialakuló ütközések kiküszöbölése érdekében a rendszert nemlineáris rugókkal egészítettük ki melyek lágyítják a véghatást és nem növelik a felfüggesztés sajátfrekvenciáját.

A dolgozat során különböző minőségű utakon mentőgépkocsikhoz hasonló járművel gyűjtöttünk adatokat a szállítás során felmerülő gyorsulásokról, majd ez alapján megterveztük a rendszert és szimulációkkal vizsgáltuk a kialakult konstrukciót.

Irodalom:

1. T. Martin: Aeromedical transportation – A clinical Guide (2. kiadás.) (London, CRC Press, 2006) 209-225.

2. J. Osborne, G. Hicks and R. Fuentes: Global analysis of the double-gimbal mechanism, IEEE Control Systems Magazine, vol. 28, no. 4, pp. 44-64, (2008)

szerzők

• 
  Szigetvári Gergő
  Mechatronikai mérnöki alapszak (BSc)
  alapképzés (BA/BSc)
• 
  Antal Ákos
  Mechatronikai mérnöki alapszak (BSc)
  alapképzés (BA/BSc)
• 
  Laczkó Levente Csaba
  Gépészmérnöki alapszak (BSc)
  alapképzés (BA/BSc)
• 
  Bálint Gergely Tamás
  Gépészmérnöki alapszak (BSc)
  alapképzés (BA/BSc)
• 
  Nagy Zsombor Milán
  Gépészmérnöki alapszak (BSc)
  alapképzés (BA/BSc)

konzulens

• 
  Dr. Habib Giuseppe
  Docens, Műszaki Mechanikai Tanszék