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Capnography(호기말 이산화탄소 분압측정) 모니터제조에 적합한 유체제어 기기 | 파카코리아

Fluidic Components Take the Pain Out of Designing Capnography Monitors - Sidestream Capnography Application - Parker Precision Fluidics Division

  파카코리아는 다양한 의료기기 제조업 및 병원의 요구를 충족시키기 위하여 장비의 기능과 휴대성 모두 좋은 장치를 설계하기 위하여 많은 노력을 하고 있습니다.

 특히 엔지니어가 가장 고민하는 부분은 설계 사양을 충족시키는 동시에 애플리케이션에 걸맞는 성능을 뒷받침하는 장비를 제공하는 것입니다.

오늘 블로그에서 다루어 볼 건은, 호기말 이산화탄소 분압을 측정하는Capnography 모니터입니다. 

 

 이번 포스팅에서는 파카코리아 소정인 부장과의 인터뷰를 통하여 

  1. Capnography는 무엇인지?
  2. Capnography는 어떻게 작용하는지?
  3. Capnography 설계 시 엔지니어가 중점을 두어야 할 부분은 무엇이 있는지

위의 내용에 대하여 알아보고, 의료기기 제조 업체에 도움이 될 파카의 유체제어 구성 요소 솔루션 또한 제시하고자 합니다.

 

1. 파카코리아 : Capnography란 무엇인지요?

 소정인 부장 : 적외선 탐지기를 이용하여 호흡 주기를 측정하는 기기 (이산화탄소가 기도에 머무르다가 외부 환경으로 빠져나갈 때의 분압 측정이 가능)입니다. Capnography 모니터는 수술실 또는 중환자실에서 마취 전문의가 환자의 호기 이산화탄소 (CO2)에 대한 판독 값을 측정 및 파일화 하여 시각화 하는데 사용되는 의료 장치입니다. 호기 CO2를 측정하기 위하여 Capnography 모니터를 사용하는 두 가지 방법이 있습니다.

• Mainstream capnography : 기관 내 튜브와 호흡 회로 사이의 기도에 직접 연결된 인라인 적외선 CO2 센서 사용
• Sidestream capnography: 환자의 호흡 가스 샘플을 호흡 회로에서 튜빙을 통하여 원격 모니터에 있는 적외선 센서로 이동

 

2. 파카코리아 : Capnography 내 유체기기들은 어떻게 작동하는지요?

소정인 부장 : Capnography 는1950 년대에 처음 도입 된 이래로 계속해서 발전해 왔으며 마취 및 호흡 요법에서 급속도로 치료의 표준이 되었습니다. Capnography는 비침습 검사 방법이 가능하고 사용하기 쉽기 때문에 위독한 환자의 진단에 적합합니다.

 또한, 유체 제어 기능에 따라 장비의 성능이 결정되는 기기입니다. 측면 capnography는 대개 다이아프램 또는 샘플링 펌프를 사용하여 환자의 호흡 회로에서 CO2센서를 통해 원격으로 배출되는 공기 샘플을 추출합니다.

 이 때 사용되는CO2 센서는 정확성과 시스템 무결성을 보장하기 위하여 정기적인 검증이 필요한 부분입니다. 점검은 센서가 외기 온도(대기)에 노출되도록 센서와 일치하는 솔레노이드 밸브를 전환하여 "자동 영점 조정"을 통해 이루어집니다. 자동 영점 밸브는 센서가 자체 보정할 수 있도록 시스템에서 압력 격차 및 CO2센서로 가는 흐름을 차단하는 역할을 합니다.

 추가로, Capnography의 사양 및 종류에 따라 다른 솔레노이드 밸브도 장비에 포함될 수 있는데, 예를 들어 펌프의 공기 흐름이 센서에서 벗어날 때 폐색을 방지하기 위한 퍼지(purge)를 수행하는 밸브 등이 될 수 있습니다.

 

3. 파카코리아 : 다양한 사양에 대응하기 위하여 엔지니어는 어떠한 부분에 중점을 두어야 할까?

소정인 부장 : 위에서 말씀 드렸던 것처럼 의료기기 및 생명 과학 산업이 빠른 속도로 진화함에 따라 의료기기 제조사에게 요구되는 유체 제어 기기의 사양은 보다 복합적입니다. 이에 대응하기 위하여 엔지니어가 명시해야 할 부분은 아래와 같습니다.

  • 제품 사이즈

시간이 갈수록 모니터는 소형화되어 휴대가 용이하게 디자인 되어야 합니다. 이를 위하여 장비를 구성하는 유체 기기등도 소형화 되어야 하며 동시에 유속, 압력, 누출 등과 같은 핵심 성능 역시 충족되어야 합니다.

  • 제품 수명

의료 비용의 상승에 대처하기 위하여 의료기기 제조사들은 장비의 수명에 초점을 맞추고 있습니다. 이에 대응하기 위하여 엔지니어는 약 5,000 시간 이상 작동 할 수 있는 부품을 공급해야 합니다.

  • 기능 통합

시스템을 개발할 때에 몇 가지 구성 요소들을 기능적으로 통합하여 축소된 장치 공간 내에 맞추어 설계할 수 있어야 합니다.

  • 측정

측면COOEM 모듈은 측정을 위한 원격 퍼지와 고급 센서 기술의 필요성을 야기시킵니다

  • 전력

배터리 전원으로 작동하는 휴대용 장치는 기능의 저하가 없이 높은 수준의 성능을 유지하며 전력 소비가 적은 구성 요소가 필요합니다

 

4. 파카코리아 : 그렇다면 위에서 나열한 사항에 대해 충족시킬 수 있는 자사의 제품은 어떠한 것들이 있는지요?

소정인 부장 : Parker가 제공하는 유체제어기기는 전력 요구량이 낮고 성능이 우수하여 효율적입니다. 뿐만 아니라 손바닥에 딱 맞을 만큼 가벼운 경량의 밸브와 펌프로 측면 capnography 모니터 디자인 설계가 가능합니다. 

  • 소형화
  • 저전력
  • 고성능

위 세가지 장점을 모두 아우를 수 있는 기기의 통합성이 바로 파카 제품의 장점이라고 말씀드릴 수 있습니다.  제품은 대표적으로 T2-05 마이크로 다이아프램 펌프(Micro Diaphragm Pump)X-Valve 소형 솔레노이드 밸브(Miniature Pneumatic Solenoid Valve)가 있습니다. 

 

 

 Parker의 T2-05 펌프는 소형 X- 밸브와 결합하여 측면 캡슐화 장치에 이상적인 제품입니다. 컴팩트한 T2-05 마이크로 다이어프램 펌프는 다른 펌프로는 스펙인이 불가능한 협소한 공간에 적합하도록 설계되어 전체 장비의 무게를 최소화합니다.

 또한 최저 전류 소모량으로 이용할 수 있는 최고의 유속을 제공하는 것에 최적화 되어 있습니다. 전체 전압에서 작동 할 경우 0.36 와트만 소모할 만큼 배터리 수명이 길고 휴대성 또한 훌륭합니다. 

그 외에도, RoHs 준수, 예상수명이 모터 유형/옵션에 따라 최대 10,000 시간까지 연장 가능하다는 점, 휴대가 강조되는 어플리케이션에 이상적이라는 점 등도 제품의 장점입니다.

 

Fluidic Components Take the Pain Out of Designing Capnography Monitors - X-Valve Miniature Pneumatic Solenoid Valve - Parker Precision Fluidics Division

 파카 소형 솔레노이드 밸브는 CO2 센서 측정에 일반적으로 사용되는 소형의 경량 8mm PBT 플라스틱 밸브입니다.

 이 밸브의 작동 사이클은 약 2,500만 회 입니다. 제품이 작동하는 동안 센서 측정 횟수가 빈번하지 않으면 capnography 모듈의 수명을 더욱 연장시킬 수 있습니다.

• PC에 장착이 쉽도록 컴팩트하며 효율적인 시스템 설계 가능
• 다양한 어플리케이션에 적용가능한 광범위한 압력 옵션 (6, 30 및 100 psi) 제공
• 휴대용 어플리케이션에 이상적인 경량의 밸브 구조
• 지속적인 작업을 위한 저전력 모델 (0.5W)

 

Fluidic Components Take the Pain Out of Designing Capnography Monitors - Download White Paper - Parker Precision Fluidics DivisionFor more information on capnography design solutions, read the full white paper. 

 

파카코리아_소정인_부장_세일즈_엔지니어

 

이번 블로그 기사 작성에 소정인 부장(PPF Instrumentation, 파카 코리아)이 도움을 주셨습니다. 이메일 : jiso@parker.com

파카코리아 제품 보기 : http://ph.parker.com/kr/ko/products

파카코리아 문의처 : parkerkr@parker.com

 

 

 

 
 
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