کاربر مهمان ||  ورود

مطالب علمی و فنی - ماهنامه مهندسی پزشکی

ماهنامه شماره 204

بررسي عملکرد و کاربردِ انواع باتريها و اهميت آنها در تجهيزات پزشکي قسمت اول

بررسي عملکرد و کاربردِ انواع باتريها و اهميت آنها در تجهيزات پزشکي قسمت اولدریافت فایل - 506KB

مهندس ثمر نوين- دانشجوي کارشناسي ارشد مهندسي پزشکي دانشگاه آزاد علوم و تحقيقات تهران
        sr_novin@yahoo.com
مهندس مرتضي مقدس- مشاور و مسئول فني واحد تجهيزات پزشکي بيمارستان شهيد هاشمي نژاد مشهد  bme1368@gmail.com  

ساخت باتري با ساختار پيشرفته کنوني نخستين بار در سال 1800 ميلادي شکل گرفت. الساندرو ولتا دانشمند ايتاليايي براي نخستين بار يک پيل به نام پيل ولتايي ساخت. آنچه امروزه به نام باتري ميشناسيم درواقع همان پيل ولتايي در ظاهري جديدتر و پيشرفتهتر است. انرژي الکتريکي نقش مهمي در زندگي روزمره ما ايفا ميکند. ما از انرژي الکتريکي براي اکثر دستگاه ها، تجهيزات، لوازم الکتريکي، ابزارها و ... استفاده ميکنيم. به طورکلي براي ذخيره انرژي نياز به تبديل آن به شکل ديگري از انرژي است. در باتريها اين فرآيند به اين صورت است که طي يک واکنش شيميايي، انرژي توليدشده به شکل جريان الکتريکي در يک ولتاژ مشخص است و اين انرژي در قطب مثبت و منفي قابل دريافت است. در رابطه با انرژي الکتريکي دو فرآيند پيش رو داريم: توليد و ذخيره. باتري تنها راه تبديل انرژي شيميايي به انرژي الکتريکي نيست و راههاي ديگري (سلولهاي سوخت و خازنها و ...) نيز وجود دارند. باتريها عمليترين، پرکاربردترين و مقرونبهصرفهترين ابزار فراهمآوردن انرژي قابلحمل هستند. هرروزه ما از وسايل و تجهيزات پزشکي استفاده ميکنيم که از شبکه توزيع برق جداشدهاند و توسط باتريها کار ميکنند. باتريها نقش مهمي در اکثر وسايل و تجهيزات پزشکي مانند سمعک، پيس ميکر، الکتروشوک، الکتروکارديوگراف و ... دارند. نوع باتري مورداستفاده در دستگاهها بستگي به توان موردنياز دستگاه و نحوه استفاده از آن دارد. باتريها در اپليکيشنهاي مختلفي بهکار ميروند. امروزه از تکنولوژيهاي مختلفي براي ساخت انواع باتريها استفاده ميشود. انواع باتريها در بازار وجود دارند که با فرمولهاي شيميايي خاصي ساختهشدهاند. باتريها نقشي اساسي در سيستمهاي ذخيره انرژي الکتريکي و سيستمهاي تغذيه پشتيبان دارند. توليدکنندگان باتري هميشه در مسير تلاش جهت بهبود کيفيت باتريها، استفاده از مواد شيميايي جديدتر با ظرفيت بالاتر همراه با کاهش اندازه و وزن باتريها و  همچنين افزايش طول عمر مفيد باتريها حرکت کردهاند.

تعريف سلول و ساختار آن
يک سلول، واحد الکتروشيميايي اوليه است که منبع انرژي الکتريکي را با تبديل مستقيم انرژي شيميايي فراهم ميکند. به عبارت سادهتر سلول واحد ابتدايي براي تبديل انرژي شيميايي به انرژي الکتريکي است. در برخي متون باتريهاي تکسلولي را اصطلاحاً مونوسلول مينامند. سلول شامل الکترودها، جداساز، الکتروليت و ترمينال است. ولتاژ هر سلول به ماده شيميايي بهکاررفته (الکتروليت) و جنس الکترودهاي آن بستگي دارد و بهاندازه باتري مربوط نميشود. سلول شامل سه جزء زير است:
1- آند يا الکترود منفي (الکترود کاهش يا سوخت): الکترونها از آن خارج ميشود و در طي واکنش شيميايي اکسيداسيون، اکسيد ميشود.
2- کاتد يا الکترود مثبت (الکترود اکسيدکننده): الکترونها را ميپذيرد و در طي يک واکنش الکتروشيميايي کاهش مييابند.
3- الکتروليت يا هادي يوني: محيط را براي انتقال بار (يونهاي داخل سلول) بين آند و کاتد فراهم ميکند. الکتروليتها معمولاً مايع همانند آب و يا ساير حلالها، نمکهاي محلول، اسيدها و يا قليائيها هستند تا منجر به هدايت يوني شوند. در بعضي از باتريها از الکتروليت جامد استفاده ميکنند.

تعريف باتري و ساختار آن
باتري يک منبع الکتروشيميايي است که در آن با انجام واکنشهاي شيميايي، انرژي شيميايي به انرژي الکتريکي تبديل ميشود و يا بهعبارتديگر با تبديل انرژي شيميايي به انرژي الکتريکي بين دونقطه اختلافپتانسيل الکتريکي به وجود آورده و سبب شارش بارهاي الکتريکي ميشود. عنصر اصلي هر يک از باتريها سلول است. کلمه سلول اما  محبوبيت کمتري دارد و اصطلاح باتري بيشتر بهکار ميرود. الکترونها در باتري از طريق واکنشهاي الکتروشيميايي توليد ميشوند. باتري ميتواند شامل يک يا چند سلول الکتروشيميايي باشد. اين سلولها بهصورت سري يا موازي براي تأمين ولتاژ کاري و سطوح جريان موردنياز به يکديگر متصل ميشوند. درواقع مجموعه باتريهايي که در تجهيزات پزشکي مورداستفاده قرار ميگيرد از اتصال سري و موازي باتريها براي تأمين ولتاژ و جريان موردنياز ميباشند. عملکرد کلي باتريهاي تقريباً مشابه يکديگر است. جريان الکتريکي توسط فرآيندهاي الکتروشيميايي در الکترودها توليد ميشود و انتقال بار بين الکترودهاي مثبت و منفي در الکتروليت توسط يون انجام ميشود. سودمندترين ترکيبات مواد آند و کاتد آنهايي هستند که سبکترند و ولتاژ و ظرفيت بالاي سلول فراهم ميکنند.

تقسيم بندي باتريها
باتريها را ميتوان به دو گروه عمده يعني باتري اوليه (Primary) و باتري ثانويه  (Secondary) تقسيم بندي کرد. به باتريهاي اوليه سلولهاي خشک نيز گفته ميشود. در باتريهاي اوليه از کربن و روي بهعنوان الکترود و از يک خمير اسيدي به عنوان الکتروليت استفاده ميشود و اين باتريها معمولاً ولتاژ 5/1 ولتي دارند. باتريهاي ارزانقيمت C، AA و باتريهاي خشک D از انواع باتريهاي اوليه هستند. براي ساخت باتريهاي ثانويه از فلزات مختلفي مانند نيکل، منگنز، ليتيوم، کادميم و ... استفاده ميشود.

ويژگي هاي باتري هاي اوليه:
1- يکبارمصرف و غيرقابل شارژ
2- ارزانقيمت
3- واکنش الکتروشيميايي غيرقابلبرگشت
4- ظرفيت بالا
5- ولتاژ باتري اوليه در مقايسه با باتري ثانويه داراي منحني دشارژ با شيب تندتر
6- چگالي انرژي بالا
7- در دسترسبودن
8- استفاده آسان
9- طول عمر کوتاه
10- اتلاف شارژ بيشتر نسبت به باتريهاي ثانويه
11- شدتجريان کم

ويژگي هاي باتري هاي ثانويه:
1- قابليت شارژ مجدد بهصورت چندين بار
2- مقرونبهصرفه بودن
3- واکنش الکتروشيميايي قابلبرگشت
4- توان زياد
5- نرخ دشارژ سريع
6- مشخصه عملکرد بهتر دماي پايين
7- شدت جريان زياد

مشخصات مشترک باتريهاي ثانويه يا قابل شارژ که مورداستفاده قرار ميگيرند
1- چگالي انرژي
2- عمر مفيد
3- مشخصات بار
4- شرايط نگهداري
5- تخليه خودبه خودي
6- هزينه هاي مؤثر

ظرفيت باتري
ظرفيت باتري ميزان شارژ ذخيرهشده توسط باتري است و با جرم فعال ماده تعيين ميشود. ظرفيت باتري حداکثر ميزان انرژي است که ميتوان تحت شرايط مشخص از باتري به مقدار معيني گرفت. ظرفيتهاي واقعي ذخيره انرژي باتري ميتواند به طور معنيداري از ظرفيت نامي آن متفاوت باشد. انرژي ذخيره شده در باتري ظرفيت باتري ناميده ميشود که با وات-ساعت (Wh)، کيلووات-ساعت (kWh)، آمپر-ساعت (Ah) اندازهگيري ميشود. متداولترين واحد ظرفيت آمپر-ساعت (Ah) است. واحد ظرفيت يک باتري برحسب آمپر-ساعت (Ah) عبارت است از حاصلضرب ميزان شدتجريان (آمپر) در تعداد ساعت دشارژ. يک ميليآمپر ساعت مقدار نيرويي است که با شدت يک ميليآمپر در مدت يک ساعت آزاد ميشود. ميزان ظرفيت به عواملي نظير: عمر و گذشته باتري، جريان دشارژ، دما در حين دشارژ و ولتاژ نهايي دشارژ بستگي دارد ظرفيت باتري به جريان دشارژ متغير بستگي دارد. هرچه جريان دشارژ کمتر باشد ظرفيت افزايش مييابد و جريان دشارژ بيشتر، کاهش ظرفيت را به دنبال دارد. عواملي مانند درجه حرارت محيط بر روي کارکرد باتري تأثير بسيار زيادي دارد به طوريکه بهترين کارکرد و ظرفيت باتري در دماي 25 درجه سانتيگراد حاصل ميشود. پايينبودن دما موجب کاهش ظرفيت باتري ميشود. تعيين ظرفيت موردنياز باتري برحسب مقدار مصرف، کاربرد و حساسيت هر تجهيزات پزشکي انجام ميشود. با کاهش جريان دريافتي از باتري ميتوان مدتزمان کارکرد باتري را افزايش داد و در اين حالت بايد پارامترهايي مانند دما و تنش جريان و ... در زمان نهايي لحاظ شود. براي مثال باتري 1200 ميليآمپر ساعت در حالت تئوري بايد جريان 400 ميليآمپر را براي مدت 3 ساعت تأمين کند درحاليکه با توجه به ساختار باتري و کيفيت ساخت و همچنين دماي محيط ممکن است اين زمان تا نيم ساعت کاهش يابد.

توان باتري
تواني که هر باتري برحسب وات فراهم ميکند برابر است با حاصلضرب ولتاژ آن برحسب ولت در حداکثر جريان مجاز آن برحسب آمپر. توانهاي باتري بسته به نوع تجهيزات پزشکي با يکديگرمتفاوتند. مثلاً براي سمعکها اندازه توان نزديک چند ميليوات است.

شکل ظاهري باتري ها
باتريها در اندازه و شکلهاي مختلفي موجود هستند که بسته به نوع کاربرد آنها در يک تجهيزات پزشکي انتخاب ميشوند. اندازه و شکل باتريهاي با حروف و اعداد خاصي بر روي آنها نوشته ميشود. باتريهاي استوانهاي، سکهاي، کتابي و ... داراي شکلهاي مختلف هستند. در بعضي از تجهيزات پزشکي به دليل شرايط خاص (به عنوان مثال ايمپلنت ها) از باتريهاي خاصي نيز استفاده ميشود.

اثر حافظه در باتريها
"اثر حافظه" پديدهاي است که در باتريهاي قابل شارژ رخ ميدهد و موجب ميشود تا باتريها شارژ را کمتر در خود نگهدارند. در برخي از باتريها هنگاميکه باتري به صورت کامل شارژ نشود و يا به هر دليلي آن را از شارژ جدا کنيم به مرور زمان حالت بيشينه ظرفيت خود را از دست ميدهند. همه ما از باتريهاي قابل شارژ استفاده ميکنيم و از مشکل اثر حافظه آگاه هستيم. اثر حافظه در باتريهاي قابل شارژ  بااهميت است. اصطلاحات ديگر مورداستفاده براي اثر حافظه، اثر باتري تنبل و يا حافظه باتري است. اگر سيکل دشارژ باتريهاي قابل شارژ به صورت کامل انجام نشود موجب باقيماندن شارژ در باتري ميشود. پس از شارژهاي مجدد، شارژ باقيمانده به سطحي افزايش مييابد که در آن باتري تنها ميتواند مقدار کمي از شارژ مفيد را ذخيره کند بنابراين ظرفيت باتري کاهش مييابد. درواقع دانه هاي کريستالي درون باتري تبلوريافته و رشد ميکنند و اين دانه ها ظرفيت باتري را کاهش داده و حذف آنها از باتري دشوار است. اثر حافظه کارايي باتري را کاهش ميدهد. باتريهاي نيکل-کادميم و باتريهاي نيکل- متال هيدريد در برابر اثر حافظه آسيبپذير هستند ولي باتريهاي ليتيوم-يون در برابر اين اثر مقاوم هستند. گرچه اخيراً محققان اثر حافظه در باتريهاي ليتيوم-يون را  نيز مشاهده کردهاند.

عمر باتري
عمر باتريها نسبت به ساير تجهيزات مورداستفاده در دستگاه ها، بسيار کوتاهتر است، هزينه تحميلي تعويض آنها به گونهاي است که افزايش عمر باتريها به هراندازه اي بسيار باارزش است. هرگونه بهبودي در عملکرد باتريها نياز به شناخت عملکرد و رفتار باتريها در فرآيند شارژ و دشارژ دارد. طول عمر مفيد باتري ارتباط مستقيم با درجه حرارت باتري دارد. زمان طول عمر باتري در درجه حرارت هاي پايين (10 تا 20 درجه سانتيگراد) نسبت به درجه حرارتهاي بالاتر بسيار بيشتر است.

دشارژ خودبه خودي
باتريها به طور طبيعي بهمرور زمان تخليه ميشوند. اگر باتريها مورد آزمايش و تست قرار نگيرند و بهطور منظم جايگزين و يا شارژ نشوند ممکن است در هنگام نياز به استفاده بهدرستي عمل نکنند. حتي ممکن است به دليل تخليه گسترده آسيب جدي ديده باشند. و همچنين بيمار ممکن است در اثر يک سيستم شارژ نامناسب صدمه ببيند.

مقاومت داخلي باتري
هر باتري واقعي در داخل خود مقاومتي دارد که به آن مقاومت داخلي باتري و يا مقاومت داخلي مولد ميگويند. مقاومت داخلي ناشي از وجود مواد شيميايي داخل باتريهاست که شامل مقاومت کنتاکت ما بين الکترودها و الکتروليت، مقاومت مابين جداساز و جريان الکترونها و مقاومت الکتروليت و جريان يونهاست. اگر باتري به هيچ مصرفکنندهاي متصل نباشد ولتاژ آن حداکثر است و به آن نيروي محرکه باتري ميگويند. عددي که بر روي باتريها بهعنوان ولتاژ نوشته ميشود درواقع همان نيروي محرکه باتري است. مقاومت داخلي باتري موجب کاهش ولتاژ باتري نسبت به مقدار نيروي محرکه ميشود ، در اين حالت ولتاژي که بين دو سر باتري وجود دارد به عنوان ولتاژ پايانه معرفي ميشود. باتريهاي کهنه و فرسوده  مقاومت داخلي زيادي دارند. با افزايش مقاومت داخلي، هرگونه نياز ناگهاني به قدرت و يا جريانکشي لحظهاي، بهويژه براي دستگاه هايي که داراي موتور محرک هستند منجر به افت ولتاژ در پايانههاي باتري ميشود که ويژگي ايده آل و مناسبي براي باتري پزشکي نيست. در ابعاد يکسان از باتريها هرچه ظرفيت باتري بيشتر باشد مقاومت داخلي آن کمتر است. فرآيند تبديل انرژي در باتري موجب افزايش مقاومت داخلي آن ميشود و اين حالت تا جايي پيش ميرود که نيروي محرکه ديگر توانايي غلبه بر آن را ندارد و اشباع ميشود. افزايش مقاومت داخلي در باتري به دليل نفوذ ماده کاتد به داخل ماده آند رخ ميدهد. در برخي موارد با گرم و سردکردن و ضربهزدن به باتري مسيرهاي جديدي براي عبور جريان ايجاد ميشود و مقاومت داخلي تا حدودي کاهش مييابد.

شارژ باتري در تجهيزات پزشکي
شارژ باتري در تجهيزات پزشکي توسط مدارات داخلي خود دستگاه انجام ميشود. اگر مدار شارژ دستگاه خراب شود باتري شارژ نميشود. باتري بسياري از تجهيزات پزشکي پس از شارژ کامل بر روي صفحهنمايش دستگاه نشان داده ميشود. تجهيزات پزشکي که داراي مدار محافظتي باتري نيستند پسازاينکه باتري آنها کاملاً شارژ شد بايد از برق جدا شوند تا از شارژ بيشازحد جلوگيري شود. اگر پس از شارژِ کامل از برق کشيده نشوند ممکن است موجب انفجار و نشتي شوند. در تجهيزات پزشکي که مدار حفاظتي باتري دارند نيازي نيست باتري پس از شارژ کامل حتماً از برق جدا شود. روش شارژ باتريهاي ثانويه به دو صورت پيوسته و پالسي انجام ميشود. نکته مهم اين است که سلامت باتري با استفاده از علامت باتري روي صفحه مانيتور و چراغي که بر روي تجهيزات پزشکي نصبشده مشخص نميشود و اين علامت تنها نشان ميدهد که باتري کامل شارژ شده است يا خير. هنگاميکه فضاي فعال باتري براي شارژ مجدد کاهش يابد قطعاً زمان شارژ کامل باتري هم کاهش مييابد. هنگاميکه باتري فرسوده ميشود زمان شارژ آن کوتاه شده که نشاندهنده ناسالم بودن باتري است. متأسفانه اکثر کاربران تنها به سبزشدن چراغ باتري در تجهيزات پزشکي دقت ميکنند.
 انرژي در باتري را ميتوان به 3 بخش مجزا تقسيمبندي کرد:
1- انرژي در دسترس
2- منطقه خالي که دوباره پر ميشود
3- منطقه غيرقابل استفاده که به مرورزمان بيشتر ميشود

پارامترهاي باتري
رفتار شارژ و دشارژ باتريها به پارامترهايي مانند جريان، ولتاژ و دما بستگي دارد. اين پارامترها ممکن است با يکديگر مقايسه شوند.

ايمني و خطرات احتمال در باتري قابل شارژ
اغلب باتريها به سنسورهاي دما، فيوزهاي حرارتي و ... مجهز شدهاند. باتريهاي هوشمند داراي يک سيستم کنترلپذير هستند که بر مبناي پردازندهاي که اطلاعات مربوط به ظرفيت و پيري باتري را فراهم ميکند و امکان کنترل شارژ مناسب و مجاز را فراهم ميکنند. پديده انفجار باتري معمولاً ناشي از عدم استفاده يا کارکرد اشتباه باتري است. براي مثال شارژ باتريهاي اوليه و اتصالِ کوتاهکردن قطبهاي مثبت و منفي موجب انفجار ميشود. نشتي در باتريها بر اساس واکنشهاي شيميايي درون باتري در مدتزمان طولاني است که موجب خروج و نشت مواد شيميايي داخل باتري به بيرون شده و ممکن است باعث خوردگي در قطعات اطراف دستگاه شود. يکي ديگر از مسائل مهم زيستسازگاربودن با محيطزيست است چراکه پسماندهاي باتريها به دليل سميبودن، تهديدي براي انسانها و موجودات زنده هستند. يکي از موارد موردتوجه توليدکنندگان باتري، رسيدگي به همين موضوع است تا از اين خطرات احتمالي جلوگيري شود.

برخي از اصطلاحات و تعاريف
هنگاميکه باتري دشارژ ميشود، مواد فعال در الکترود مثبت کاهش مييابد؛ به اين معني که يک جريان منفي از الکترود به سمت الکتروليت جريان دارد. اين جريان کاهشي کاتد ناميده ميشود. در الکترود منفي، ماده فعال توسط جريان آند اکسيده ميشود. در باتريهاي اوليه الکترودهاي مثبت معمولاً کاتد ناميده ميشوند زيرا الکترود مثبت از طريق يک جريان کاتدي تخليه ميشود.

اهميت باتريها در تجهيزات پزشکي
باتريها از اجزاي حياتي در تجهيزات پزشکي هستند. انجمن پيشبرد دقت ابزار پزشکي (Association for the Advancement of Medical Instrumentation) باتري را بهعنوان يکي از 10 چالش پيشِ روي  بخشهاي زيستپزشکي در يک بيمارستان شناسايي کرده است. براساس گزارشها تا 50 درصد  خرابي سيستمها به باتريها نسبت داده ميشود. در ابتداي کار يک دستگاه باتري ظرفيت 100 درصد دارد ولي اين ظرفيت براي مدت کوتاهي پابرجاست و با گذشت زمان عملکرد آن کاهش مييابد و باتري ازلحاظ ذخيره انرژي کوچکتر ميشود. اکثر باتريها 300 تا 500 چرخه شارژ و دشارژ  انجام ميدهند. در محيطهاي نامناسب اين مقدار بهنسبت کمتر نيز ميشود. اکثر باتريهاي تجهيزات پزشکي اگر خواب در انبار نداشته باشند در سال اول بهخوبي کار ميکنند. تجهيزات پزشکي قابل حمل به طور چشمگيري توسط پزشکان، تکنسينها و بيماران استفاده ميشود. باتريها ميتوانند يکي از اين دو کاربرد اساسي را براي تجهيزات پزشکي داشته باشند؛ اول اينکه  ممکن است منبع اصلي باشند و دوم به عنوان پشتيبان براي حفظ عملکرد تجهيزات پزشکي و ذخيره دادهها در صورت بروز اختلالات برق مورداستفاده قرار گيرند. باتريهاي بهکاررفته در تجهيزات پزشکي متناسب با طراحي هاي خود دستگاه هستند و در هر دستگاه بسته به طراحي منحصربهفردي که دارد، از باتري خاصي استفاده ميشود. اما اکثر تجهيزات پزشکي به منبع تغذيه متصل ميشوند. در اين حالت، اغلب از باتري بهعنوان پشتيبان استفاده ميشود. عملکرد صحيح باتريها در تجهيزات پزشکي بسيار مهم و ضروري است.

برخي از موارد کاربرد باتري در وسايل کاشتني تجهيزات پزشکي
1- قلب مصنوعي (Artificial heart)
2- بينايي مصنوعي (Artificial vision)
3- سنسورهاي ايمپلنت (Implanted sensors)
4- سمعک (Hearing aids)
5- تحريک عصبي (Nerve stimulation)
6- ضربانساز قلب (Cardiac pacemaker)
7- دفيبريلاسيون (Defibrillation)

برخي از موارد کاربرد باتري در تجهيزات پزشکي بيمارستاني و کلينيکها
1- الکتروشوک 2- الکتروکارديوگراف 3- ونتيلاتور پرتابل  4- ساکشن پرتابل  5- لارنگوسکوپ  6- پمپ سرم و سرنگ  7- هولتر ريتم و فشار  8- مانيتورينگ علائم حياتي
 9- چراغ سيالتيک پرتابل  10- انکوباتور پرتابل

برخي از مواردي که باتريها باعث بهخطرافتادن سلامتي و ايمني بيمار ميشوند
1- تخليه اوليه باتريها بر روي تجهيزات پزشکي؛ بعضي از تجهيزات پزشکي خواب طولانياي در بخشها دارند و بعد از مدتي باتري اين تجهيزات پزشکي  از بين ميرود.

2- تجهيزات پزشکي که نرمافزار مديريت باتري ندارند. بعضي از تجهيزات پزشکي شارژ و دشارژ باتري را نمايش نميدهند و کاربر نميتواند از زمان دقيق بکآپ باتري مطلع شود. در برخي موارد باتري هميشه زير شارژ قرار دارد که موجب ميشود تا طول عمر باتري کاهش يابد. بعضي از تجهيزات پزشکي به صورت هوشمند پس از شارژ کامل باتري مسير شارژ باتري را قطع ميکنند تا باتري بيشازحد شارژ نشود. چراغها و آلارم هاي مربوط به باتري در تجهيزات پزشکي ممکن است سلامت کامل باتري را نشان ندهند.

3- رابط کاربري ضعيف و سهلانگاري افراد که موجب خطر ميشود. بسياري از تجهيزات پزشکي در بيمارستانها و کلينيکها داراي باتري هستند و متأسفانه اين تجهيزات پزشکي بدون توجه افراد و پرسنل به صورت دائم به برق متصل هستند که معيوب شدن زودرس باتري را بهدنبال دارد. در بعضي از موارد ضربه زدن به باتري و افتادن از ارتفاع موجب نشتي باتري ميشود. ممکن است کاربر متوجه نشتي و ايراد باتري نشود و  پس از جايگذاري باتري  به دستگاه آسيب برساند يا حتي خطرات جاني درپي داشته باشد.

4-  عدم پشتيباني و خدمات پس از فروش تجهيزات پزشکي؛ در بعضي از بيمارستانها و کلينيکها به دليل آگاه نبودن افرادي که با دستگاهها کار ميکنند و مهندسين تجهيزات پزشکي بيمارستانها، بسياري از دستگاهها به دليل معيوببودن باتري به مدت زيادي خواب دارند. همچنين در برخي موارد، حتي بهدليل نظرات غيرکارشناسانه، بسياري از اين دستگاهها به علت نداشتن باتري اسقاط ميشوند که خسارتهاي مالي زيادي را به همراه دارد. ممکن است افراد و مهندسين پزشک بيمارستانها و کلينيکها، شرکتهاي خدمات پس از فروش دستگاهها را به طورکامل نشناسند که اين عدم آشنائي نيز موجب خواب طولاني مدت دستگاهها شود. بنابراين باتري آندسته از تجهيزات پزشکي که خواب طولاني دارند بايد خارج شود چراکه سهلانگاري در اين مورد، احتمال آسيب به خودِ دستگاه و نيز  خطرات جاني را در پي دارد. يکي ديگر از علل مهم خواب دستگاهها، نبود باتري و مشکلات مالي بيمارستانها و کلينيکها در تامين آن است.

5- جايگزينکردن باتريهاي غيراصلي در تجهيزات پزشکي؛ بعدازاينکه باتري اصلي بسياري از تجهيزات پزشکي معيوب شد ممکن است اين باتريها با نمونه هاي غيراصلي و ارزان قيمت جايگزين شوند که متعاقباً خطرات جاني براي پرسنل و بيماران و نيز آسيب جدي به دستگاهها را بهدنبال دارد.

6- درنظرنگرفتن گزارش کنترلکيفي و کاليبراسيون آندسته از تجهيزات پزشکي که به دليل معيوب بودن و يا نداشتن باتري رد شدهاند. بسياري از تجهيزات پزشکي ممکن است به دليل معيوب بودن باتري و يا عملکرد نامناسب آن در مرحله کنترلکيفي و کاليبراسيون رد شوند. در اين شرايط، پسازاينکه برچسب قرمزرنگ (Reject) بر روي آنها چسبانده شد بايد باتري آنها متناسب با ويژگيهاي دستگاه، تعويض شده و دوباره تستهاي دستگاه انجام شود.

7- تعمير و سرويس تجهيزات پزشکي توسط افراد غيرمتخصص؛ بسياري از تجهيزات پزشکي ممکن است توسط افراد متفرقه، تعمير و سرويس شوند و ناياببودن و انحصاري بودن قطعات مکانيکي و الکتريکي، مشکلات دستگاهها را بيشتر کند. تعميرات و سرويس غيراصولي موجب خرابي زودرس ميشود. برايمثال ممکن است برد شارژر دستگاه مشکل داشته باشد که عدمتخصص در تعمير برد، مشکل دستگاه را دوچندان ميکند.

آنچه مهندسين پزشک
و کاربران بايد در مورد باتريها بدانند

1- نحوه صحيح شارژ باتريها
2- توجه به مدتزمان شارژ باتريها
3- نحوه صحيح اتصال و قطع و وصل مجدد در صورت تميزکردن اتصالات
4- چگونگي آزمايش خروجي يک باتري يا شارژر براي اطمينان از عملکرد
5- جزئيات فيوز، اضافه بار، مدار حفاظت
6- راهنمايي جايگزيني باتري
7- ولتاژ و ظرفيت باتري
8- تعمير و نگهداري باتري

منابع :
[1] web.mit.edu
[2] www.aami.org
[3] sidor Buchmann Batteries in a Portable World 2001
[4] Han, Yehui; Li, Jingshan; Zhou, Shiyu Advances in battery manufacturing, services, and management systems 2016
[5] David Linden, Thomas B. Reddy Handbook Of Batteries 2001
[6] Shiram Santhanagopalan, Kandler Smith, Jeremy Neubauer, Kim Gi-heon, Ahmad Pescaran Design and Analysis of Large Lithium-ion Battery Systems 2014
[7] Andrew F. Blum, R. Thomas Long Jr Fire Hazard Assessment of Lithium Ion Battery Energy Storage Systems 2016
[8] Spirk, Stefan Polysaccharides as battery components 2018
[9] Malte Schönemann Multiscale Simulation Approach for Battery Production Systems 2017
[10] Alvin J. Salkind, Alan J. Spotnitz (auth.), Boone B. Owens (eds.) Batteries for Implantable Biomedical Devices 1986
[11] Christian Julien, Alain Mauger, Ashok Vijh, Karim Zaghib Lithium Batteries: Science and Technology 2016
[12] Claus Daniel, J. O. Besenhard Handbook of Battery Materials 2011
[13] Pavlov, Detchko Lead-Acid Batteries - Science and Technology - A Handbook of Lead-Acid Battery Technology and its Influence on the Product 2011
[14] Gregory L Plett Battery Management Systems, Volume 1: Battery Modeling Battery Modeling 2015
[15] H  A Kiehne Battery technology handbook 2003
[16] M. Tatsumisago, M. Wakihara, C. Iwakura, S. Kohjiya, I. Tanaka, T. Minami Solid State Ionics for Batteries 2005
[17] Michael Root The TAB Battery Book: An In-Depth Guide to Construction, Design, and Use 2010
[18] Ralph J. Brodd (auth.), Masaki Yoshio, Ralph J. Brodd, Akiya Kozawa (eds.) Lithium-Ion Batteries: Science and Technologies 2009
[20] Robert A. Huggins Advanced Batteries: Materials Science Aspects 2009
[21] Warner, John T Handbook of lithium-ion battery pack design : chemistry, components, types and terminology 2015

جستجو بر اساس موضوع:
لیست مقالات
ماهيت درماني نور و اثرات آن بر سلولهاي بدن // مقالات علمی و فنی
روش هاي درماني هدفمند عليه ميکروارگانيسم ها // مقالات علمی و فنی
تازه هاي مهندسي پزشکي // مقالات علمی و فنی
جستجو بر اساس موضوع: