Test de composants d'un ventilateur et d'un appareil d'assistance respiratoire

Exigence

Un ventilateur respiratoire (respirateur) fournit une «ventilation mécanique» en déplaçant l'air respirable dans et hors des poumons des patients en difficulté respiratoire. Un tel équipement fondamental en milieu hospitalier est essentiel pour tous les soins aux patients nécessitant une respiration assistée. Peu importe le type de procédures médicales: standard, opérations planifiées ou traumatismes/blessures nécessitant une anesthésie en urgence, ainsi que des conditions diagnostiquées ou chroniques affectant directement ou indirectement la respiration. Les ventilateurs jouent également un rôle essentiel dans les maisons de soins infirmiers et pour de nombreux services de soins à domicile, même dans des circonstances «normales».

Dans les circonstances exceptionnelles d'une menace pandémique, plus récemment COVID-19 (coronavirus), où le virus s'attaque souvent au système respiratoire humain directement ou se présente comme une affection secondaire, par exemple le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), la demande pour des systèmes de ventilateur respiratoire assisté s'accroit. Les fabricants de ventilateurs mécaniques sont rejoints dans la lutte par des entreprises manufacturières provenant d'autres secteurs, toutes produisant des ventilateurs "open source" (appareils respiratoires à ingénierie inversée) pour couvrir les éventuelles pénuries d'approvisionnement.

Le ventilateur moderne à pression positive continue (CPAP) a progressé par rapport au «poumon d'acier» historique; ajoutant la portabilité aux côtés d'un contrôle électronique sophistiqué de ses fonctions d'exploitation et de surveillance. Les principaux systèmes comprennent:

• Sources d'énergie: alimentation électrique, alimentation en gaz et générateur de pression.
• Contrôle de livraison de gaz:
  • accumulateur, mélangeur et régulateur de débit inspiratoire
  • équipement d'humidification
  • sous-système «circuit patient» entre la puissance mécanique et le patient
  • Régulateur de pression expiratoire; Soupape de pression expiratoire positive (PEEP/EPAP)
• Surveillance: capteurs de concentration, débit, pression et volume de gaz
• Caractéristiques de sécurité: particules d'admission, filtres antibactériens en amont et filtres à gaz expirés; systèmes d'échange d'humidité/chaleur et alarmes.

Comme le ventilateur est classé en système «vital», des tests approfondis doivent être entrepris pour s'assurer qu'ils sont très fiables dans la performance de toutes les fonctions de l'équipement. De plus, le ventilateur doit être facile à utiliser par le personnel clinique, souvent dans des situations de haute pression avec des vêtements de protection complexes, afin que sa fonctionnalité ergonomique soit testée.

Solution

Un ventilateur et ses composants, y compris les accessoires auxiliaires, doivent avoir une résistance mécanique adéquate lorsqu'ils sont soumis à des contraintes mécaniques causées par une utilisation normale, en compression, à l'impact, une chute et une manipulation brutale.

L'essai des produits, des composants et des matériaux est, par conséquent, une partie essentielle pour garantir qu'un ventilateur est correctement fabriqué et fonctionne conformément à ses spécifications. Mecmesin a plus de 40 ans d'expérience dans la fourniture de solutions de test de force et de couple, non seulement aux fabricants de dispositifs médicaux, mais également dans toutes les industries d'ingénierie, de telle sorte que même les fabricants de systèmes de ventilation à fabrication rapide peuvent mettre en œuvre des contrôles de qualité et de durabilité appropriés.

Les tests de force et de couple typiques incluent:

• Pompes, roulements, turbines: compression, résistance à la flexion
• Valves de régulation de pression: caractéristiques de réglage et d'ouverture
• Ensembles de ressorts: test à la compression de ressort
• Écrans tactiles: résistance mécanique locale
• Boutons de commande rotatifs: retour d'expérience et d'engagement
• Soudures  sur carte imprimée: résistance à la rupture
• Bornes et connecteurs à fils sertis: résistance à la traction
• Tubes circuit patient: résistance physique à l'écrasement, allongement
• Composants imprimés en 3D et autres matériaux composites: résistance mécanique

Étude de cas associée pour les tests de résistance du masque facial VNI.

Équipement de test

• Bancs d'essai de force en traction et en compression
• Couplemètres
• Accessoires standard pour la plupart des tests, avec possibilité de réglage, actionnement pneumatique et changement rapide
• Mecmesin peut imprimer en 3D des accessoires sur mesure pour une correspondance exacte avec le profil des composants