باتری در لوازم پزشکی

استفاده گسترده از باتری در دنیای امروز را، مدیون پیل ولتایی ساخته شده توسط الساندرو ولتا هستیم. باتری به عنوان پرکاربردترین و به صرفه‌ترین وسیله ذخیره انرژی، تقریبا در همه وسایل زندگی بشر در حال استفاده است. از مهم‌ترین کاربردهای باتری، استفاده از آن در وسایل و تجهیزات پزشکی است.

باتری در لوازم پزشکی، به یک عنصر حیاتی تبدیل شده است. برای مثال پیس میکر قلب، سمعک، الکتروشوک‌ها و… بدون باتری، معنایی ندارند. همچنین با وجود باتری لوازم پزشکی، مشکلات قطعی برق و تجهیزات برق اضطراری، وجود نخواهد داشت. در این مقاله به معرفی باتری در لوازم پزشکی می‌پردازیم. با باتری بازار همراه باشید.

 

 

اهمیت باتری در لوازم پزشکی

پارامترهای مهم باتری لوازم پزشکی

اهمیت باتری در لوازم پزشکی بسیار زیاد است. چرا که اگر باتری آن‌ها به درستی استفاده و نگهداری نشود، علاوه بر خرابی دستگاه و تحمیل هزینه‌های گزاف، خطرات جبران ناپذیر جانی نیز در پی دارد.  به گفته انجمن پیشبرد دقت لوازم پزشکی(AAMI- Association for the Advancement of Medical Instrumentation)، باتری تجهیزات پزشکی یکی از 10 مورد مهم و چالش برانگیز مراکز درمانی است. به طوریکه تا 50 درصد از خرابی‌های سیستم‌های زیست پزشکی ناشی از نگهداری نادرست باتری آنهاست.

 

 

کاربرد باتری در لوازم پزشکی

تجهیزات و لوازم پزشکی، به خصوص موارد پرتابل و قابل حمل، از باتری استفاده می‌کنند. باتری لوازم پزشکی دو کاربرد اصلی دارد:

  • منبع اصلی انرژی برق
  • منبع ذخیره پشتیبان

اکثر تجهیزات پزشکی از باتری به عنوان منبع تغذیه پشتیبان در مواقع ضروری، مثل قطعی برق، استفاده می‌کنند.

 

 

باتری لوازم پزشکی چیست؟

باتری لوازم پزشکی چیست؟

ساختار تمام باتری‌ها تقریبا یکسان است. هر باتری از یک یا چند سلول ساخته شده است. سلول، یک واحد الکتروشیمیایی شامل الکترودها(کاتد و آند)، جداساز، الکترولیت و ترمینال است. باتری‌های تک سلولی، مونوسلول نام دارند. و باتری‌های چندسلولی، از ترکیب سری یا موازی چند سلول ساخته می‌شوند.

باتری هر کدام از تجهیزات پزشکی، با توجه به طراحی همان دستگاه، و از اتصال سری یا موازی باتری‌های کتابی، سکه‌ای یا استوانه‌ای فراهم می‌شوند.

 

بزرگی یا کوچکی یک باتری به معنای کم یا زیاد بودن ولتاژ و توان باتری نیست. ولتاژ هر باتری به جنس الکترودها و الکترولیت سلول‌های آن، بستگی دارد. بهترین باتری، باتری با الکترودهای سبک‌تر و در عین حال ولتاژ و ظرفیت بالاتر است.

 

در مقاله «باتری‌ها چگونه کار می‌کنند؟» در مورد ساختار باتری بیشتر توضیح داده‌ایم.

 

 

انواع باتری لوازم پزشکی

انواع باتری لوازم پزشکی

انواع باتری اولیه و ثانویه، در تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. باتری اولیه یا سلول خشک باتری های یکبار مصرف، و باتری ثانویه یا باتری شارژی، باتری‌های قابل شارژ هستند.

در تعیین نوع باتری لوازم پزشکی، باید دمای محیط، تنش جریان، نرخ دشارژ باتری و… را در نظر گرفت. برای مثال باتری لیتیوم یون بر پایه منگنز، تحمل دمایی بسیار بالایی تا حدود 250 درجه دارد. به همین دلیل در تجهیزات پزشکی بسیار پرکاربرد است.

هر وسیله پزشکی، به باتری با توان، ظرفیت و ولتاژ مخصوص به خود نیاز دارد. از این رو از انواع باتری در لوازم پزشکی استفاده می‌شود. برای مثال:

باتری‌ لوازم پزشکی کاشتنی یا ایمپلنت‌‎ها، از نوع باتری‌های با طول عمر بالا هستند. و باید توسط خود بیمار تعویض شود. برخی لوازم پزشکی کاشتنی در بدن، عبارتند از: قلب مصنوعی (Artificial heart)، بینایی مصنوعی (Artificial vision)، سنسورهای ایمپلنت (Implanted sensors)، سمعک (Hearing aids)، تحریک عصبی (Nerve stimulation)، ضربانساز قلب (Cardiac pacemaker)و دفیبریلاسیون (Defibrillation)

باتری لوازم پزشکی مورد استفاده در مراکز درمانی، از نوع شارژی هستند. لوازم پزشکی مثل: الکتروشوک، الکتروکاردیوگراف، ونتیلاتور پرتابل، ساکشن پرتابل، لارنگوسکوپ، پمپ سرم و سرنگ، هولتر ریتم و فشار ، مانیتورینگ علائم حیاتی، چراغ سیالتیک پرتابل و انکوباتور پرتابل

در ادامه به توضیح برخی از پرکاربردترین باتری لوازم پزشکی، می‌پردازیم.

باتری لوازم پزشکی

1-باتری روی هوا

باتری غیرقابل شارژ سکه ای روی هوا، به دلیل چگالی انرژی بالا، در گلوکومتر و ایمپلنت‌های بیرونی مثل سمعک کاربرد دارد.

 

2-باتری نیکل متال هیدرید

این باتری شارژی، برای وسایل پزشکی که نیاز به باتری شارژی دارند، کاربرد دارد. مثل سمعک شارژی

 

3-باتری لیتیوم ید

از این باتری به دلیل طول عمر بالا، چگالی انرژی بالا و خروجی قدرت کم، در ایمپلنت‌های درونی مثل پیس میکر(ضربان ساز قلب) استفاده می‌شود. زمانی که لازم باشد باتري مورد استفاده در دفيبريلاتورهاي کاشتني، شوک قدرتمندي به قلب بدهد، از باتري با تراکم انرژي بالا و قدرت بالا استفاده می‌شود. (باتری های ایمپلنت‌های درونی باید کاملا مهر و موم شده باشند. تا با مخاط و غشای سلولی بدن واکنش ندهند.)

 

4-باتری لیتیوم یون

باتری لیتیوم یون، کاربرد گسترده‌ای در لوازم پزشکی دارد. برای مثال، باتری منشوری (The Prismatic Cell) یک نوع باتری لیتیوم یون ظریف، کوچک و لایه‌ای است. که کاربرد زیادی در تجهیزات پزشکی مثل چراغ پیشانی جراحی دارد.

 

5-باتری سرب اسید

از این باتری در لوازم پزشکی که نیاز به ذخیره سازی انرژی بسیار زیادی دارند، استفاده می‌شود. مثل UPS، انکوباتور، ویلچر، دستگاه‌های روشنایی اضطراری و…

 

 

پارامترهای مهم باتری لوازم پزشکی

 

ظرفیت باتری لوازم پزشکی

ظرفیت هر باتری، مقدار انرژی است که باتری می‌تواند ذخیره کند. این پارامتر بر حسب وات ساعت(Wh)، کیلو وات ساعت(kWh)، آمپر ساعت(Ah) و میلی آمپر ساعت(mAh) نشان داده می‌شود.  همانطور که گفتیم؛ هر یک از تجهیزات پزشکی به باتری با ظرفیت خاصی نیاز دارند. ظرفیت مورد نیاز هر کدام از وسایل پزشکی به کاربرد دستگاه، حساسیت دستگاه و مقدار مصرف برق دستگاه بستگی دارد.

 

توان باتری لوازم پزشکی

توان باتری، برابر است با ضرب ولتاژ باتری در حداکثر جریان باتری. توان باتری را با وات نشان می‌دهند. هر دستگاه پزشکی بر حسب پر مصرف یا کم مصرف بودن، به میزان توان باتری متفاوتی نیاز دارد. برای مثال، سمعک فقط به چندمیلی وات توان، نیاز دارد.

 

عمر باتری لوازم پزشکی

عمر باتری لوازم پزشکی، هر اندازه که بیشتر باشد، بهتر است. زیرا هر چه عمر باتری بالاتر باشد، هزینه تعویض باتری بسیار پایین خواهد آمد. با نگهداری درست باتری‌ها، مخصوصا باتری‌های شارژی، می‌توان عمر مفید آن‌ها را چندین برابر کرد. برای مثال استفاده از باتری در دمای 10 تا 30 درجه، شارژ به موقع، بیش از اندازه در شارژ نماندن باتری، بلااستفاده نماندن باتری و… باعث افزایش عمر باتری خواهد شد.

راه‌های بیشتر افزایش طول عمر انواع باتری شارژی را در مقاله «راهنمای خرید و نگهداری باتری شارژی» بخوانید.

 

نرخ خود دشارژی باتری لوازم پزشکی

نرخ خود دشارژ یا نرخ خود تخلیه باتری، مقدار شارژی است که یک باتری به طور خود به خود در زمان بلا استفاده ماندن، از دست می‌دهد. نرخ خود تخلیه در باتری لوازم پزشکی، نباید زیاد باشد.

برای جلوگیری از این امر، ابتدا باید از انواع باتری شارژی که نرخ خود تخلیه پایین دارند، استفاده شود. سپس باید باتری لوازم پزشکی به طور منظم تست، شارژ و در صورت نیاز تعویض شوند. تا از بالا رفتن نرخ تخلیه آن‌ها جلوگیری کرد. زیرا باتری لوازم پزشکی با نرخ تخلیه بالا، که نتواند ظرفیت نامی خود را حفظ کند؛ ممکن است با جریان دهی نامناسب به بیمار آسیب برساند.

 

مقاومت داخلی باتری لوازم پزشکی

هر باتری دارای یک مقاومت داخلی، ناشی از مقاومت بین الکترودها، الکترولیت و جداساز است. این مقاومت داخلی از مقدار نیروی محرکه باتری(ولتاژ باتری) می‌کاهد. به طور کلی هر چه ظرفیت باتری بیشتر باشد، مقدار مقاومت داخلی آن کم خواهد بود.

اگر مقاومت داخلی باتری لوازم پزشکی از مقدار نرمال آن بیشتر باشد، باتری در هنگام جریان کشی ناگهانی، دچار افت ولتاژ و توان خواهد شد. به خصوص در دستگاه‌هایی که موتور محرک دارند. در این صورت دستگاه پزشکی به درستی عمل نخواهد کرد. از این رو تست منظم مقاومت داخلی باتری، بسیار مهم است. باتری‌های فرسوده، دچار مقاومت داخلی بالا می‌شوند.

 

شارژ باتری لوازم پزشکی

باتری تجهیزات پزشکی یک تفاوت با باتری‌های شارژی دیگر دارد. در باتری‌های شارژی، عملیات شارژ کردن توسط شارژر انجام می‌شود. که لازم است باتری را از دستگاه خارج کرده و آن را شارژ کنیم.

اما در باتری لوازم پزشکی، توسط مدارات تعبیه شده داخل خود دستگاه پزشکی، شارژ می‌شود. و اطلاعات شارژ و دشارژ روی صفحه نمایشگر دستگاه پزشکی نشان داده خواهد شد. مدارات شارژ تجهیزات پزشکی جدید، دارای مدار محافظ و تکنولوژی برد کنترلر هستند.

در مقاله «آیا شارژ سریع به باتری آسیب می‌رساند؟» درمورد تکنولوژی برد کنترلر بیشتر بخوانید.

 

دمای باتری لوازم پزشکی

اگر دماي داخلي باتري افزايش پیدا کند، جداساز باتری ذوب شده و مانع حرکت ماده فعال بين الکترود مثبت و منفي مي‌شود. اين کار باعث قطع يا به حداقل رساندن جریسان تولید شده توسط باتری می‌شود.
با استفاده از سوئيچ PTC و ساير سوئيچ‌هاي دما(از جمله ترميستورها و فيوزهاي حرارتي)، می‌توان افزایش دما را کنترل کرد.

با افزايش دما مقاومت PTC افزايش مي‌يابد. در شرايط عادي PTC اجازه عبور جریان از باتری به دستگاه را می‌دهد. ولي در صورتي که اتصال کوتاهي در مدار به وجود آيد. و باعث کشیده شدن جریان زیادی از باتری شود. PTC دربرابر کشيده شدن بيش از حد جريان، از باتري محافظت خواهد کرد.

 

همچنین در برخي از باتري ها از پرشر سوئيچ استفاده شده است. اگر فشار داخلي باتري از حد آستانه بيشتر شود، پرشر سوئيچ فعال شده. و باعث بازشدن مدار داخلي باتري خواهد شد. و از دشارژ باتري جلوگيري مي‌کند.

 

 

نکات ایمنی باتری لوازم پزشکی

نکات ایمنی باتری لوازم پزشکی

برای اینکه باتری لوازم پزشکی باعث خرابی دستگاه، و به دنبال آن آسیب رسیدن به بیمار نشود، رعایت نکات زیر را جدی بگیرید.

  • مدارات شارژ باتری مرتبا چک شود. تا در صورت خرابی، مشکل آن رفع شود.
  • لوازم و تجهیزات پزشکی که مدار محافظتی و کنترلر ندارند، باید پس از شارژ کامل باتری از برق جدا شوند. زیرا در شارژ ماندن باتری، باعث آسیب دیدن آن می‌شود.
  • کوتاه شدن زمان شارژ کامل باتری لوازم پزشکی، نشان دهتده فرسوده شدن باتری است. در این صورت سریعا باتری را تعویض کنید.
  • سبز شدن چراغ باتری روی تجهیزات پزشکی، تنها نشانگر کامل شدن شارژ باتری است. و ربطی به سالم بودن باتری ندارد. برای آگاهی از سالم بودن یا نبودن باتری لوازم پزشکی، باید به طور منظم و دوره‌ای باتری و مدارات شارژ آن را تست کرد. و در صورت نیاز آن را تعویض نمود.
  • از تعویض به موقع باتری لوازم پزشکی غافل نشوید. باتری فرسوده علاوه بر تهدید سلامتی بیمار، باعث خرابی لوازم پزشکی به دلیل افت ولتاژ، افت جریان دهی و نشتی مواد فعال باتری خواهد شد.
  • بهتر است از باتری‌های جدید تولید شده، که خواب در انبار نداشته باشند، در لوازم پزشکی استفاده کرد. زیرا ظرفیت نامی 100 کاملی دارند.
  • باتری لوازم پزشکی که مدت زیادی بلااستفاده هستند، باید از دستگاه جدا شده و هر چند مدت یکبار شارژ و دشارژ کنید. تا نرخ خودتخلیه باتری بالا نرفته و ظرفیت باتری تخلیه کامل نشود.
  • از ضربه به باتری خودداری کنید.
  • اپراتور تجهیزات پزشکی باید نکات نگهداری درست از باتری را بداند و آن‌ها را رعایت کند. سهل انگاری در این زمینه خطرات جانی در پی دارد.
  • اپراتور باید با خدمات پس از فروش دستگاه آشنایی داشته باشد. در صورت بروز هر گونه مشکل برای باتری لوازم پزشکی، بهتر از طریق خدمات پس از فروش دستگاه اقدام کنید.
  • از تعویض باتری غیر اصل و ارزان، و باتری غیر از باتری مناسب خود دستگاه، جدا خودداری کنید.
  • گزارش کنترل کیفی و کالیبراسیون دوره‌ای باتری لوازم پزشکی را حتما انجام دهید. اینکار باعث افزایش عمر باتری لوازم پزشکی خواهد شد. زیرا در جریان کنترل کیفی دستگاه، از معیوب بودن باتری آگاه شده و از خطرات احتمالی جلوگیری خواهد شد.
  • برای تعمیر و سرویس لوازم پزشکی، از افراد متخصص و مهندسان پزشکی معتبر استفاده کنید. زیرا بعضی قطعات تجهیزات پزشکی نایاب است. و با جایگزینی غیر اصولی و نادرست، باتری لوازم پزشکی و خود لوازم آسیب می‌بینند.
  • در صورت جابه جایی، برای نصب مجدد اتصالات دستگاه، دقت لازم را داشته باشید. و به درستی اینکار را انجام دهید.
  • برای اطمینان از عملکر درست باتری، تست خروجی باتری و مدارات شارژ را حتما انجام دهید.

 

در مقاله «خطر باتری قلب چیست؟» درباره خطرات باتری قلب توضیح داده‌ایم. این مطلب را از دست ندهید.

 

 

کلام آخر

باتری لوازم پزشکی، مزایای زیادی برای تجهیزات درمانی بیمارستانی و خانگی دارد. که در این مقاله به آن‌ها اشاره کردیم. نکته مهم درباره باتری لوازم پزشکی، دقت و استفاده درست از آن‌هاست. چون باتری به عنوان منبع تغذیه این دستگاه‌ها، نقش حیاتی در سلامت دستگاه ایفا می‌کند. و این وسایل مستقیما با جان انسان‌ها سر و کار دارند. اگر تجربه کار با باتری لوازم پزشکی را دارید، خوشحال می‌شویم نظرات خود را با ما و خوانندگان به اشتراک بگذارید.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اسکرول به بالا