Центробежное насосное оборудование в медицинской сфере - виды и области применения

Медицина – область, где невозможно обойтись без перекачки жидких сред. Антисептические растворы, лекарства, плазма – все это нуждается в стабильном, точном, дозированном перемещении, исключающим риски для пациента.

Для решения задачи оптимально подходят насосы центробежного типа. Ими комплектуют комплексы искусственного кровообращения, инфузионные, диализные и подобные системы.

Устройство центробежных насосов для медицинской сферы

Центробежный насос – устройство, обеспечивающее перемещение жидкой среды интенсивным вращением колеса с лопастями, скрытого в корпусе. Центробежная сила заставляет жидкость двигаться из центра корпуса к периферии, где она попадает в патрубок, начинает циркулировать по шлангам и трубам системы.

Конструкция медицинских центробежных насосов идентична большинству стандартных, используемых в жилищно-коммунальном хозяйстве, быту, производственных системах:

1. Корпус. Обеспечивает конструктивную жесткость, задает габариты, защищает внутренние компоненты от повреждений, атмосферных, механических и других воздействий.
2. Крыльчатка. Колесо со множеством лопастей, обеспечивающих стабильность циркуляции, перекачки жидкости. В зависимости от давления, мощности, изготовлено из технологичного полимера, нержавеющей стали, медицинского сплава.
3. Вал. Соединяет привод и крыльчатку, передает крутящий момент и мощность без потерь.
4. Подшипниковый узел. Отвечает за плавность хода вращающихся элементов. Снижает силу трения, увеличивает общий КПД системы, исключает заедания, биение и другие сбои.
5. Привод. Преобразует электрическую энергию в механическую – необходимую для вращения крыльчатки.
6. Уплотнители. Поддерживают герметичность корпуса, препятствуют протечкам, снижают вероятность поломок и отказов.

Базовое требование к медицинским центробежным насосам – безопасность. При сборке используют только инертные материалы, не вступающие в реакцию с биологическими жидкостями, лекарственными, инфузионными растворами, не меняющие их свойств. Важное качество – термостойкость, необходимая для проведения температурной стерилизации, обеззараживания. Примеры таких материалов – модифицированные полимеры, нержавеющая хирургическая сталь, композиты на основе керамики.

Соответствие медицинским требованиям

Центробежный насос преобразует механическую энергию вращающейся крыльчатки в кинетическую – для движения жидкости, ее прокачки по шлангам и трубам. Давление увеличивается вместе с интенсивностью вращения крыльчатки.

Главная причина соответствия оборудования требовательной медицинской отрасли – принцип подачи жидкости. Для поршневых, шестеренчатых и подобных объемных аналогов характерны пульсации. За каждый рабочий цикл они перекачивают определенный объем жидкости. Подобные прерывания недопустимы в медицине, чреваты последствиями:

• Дополнительная нагрузка на организм пациента, сопряженная с болезненными ощущениями, ухудшением самочувствия;
• Скачки давления, из-за чего возникает риск разрыва сосудов, формирования тромбов;
• Риск критического повышения давления при случайной блокировке выходного клапана.

Центробежный насос формирует стабильный, равномерный поток жидкой среды. Перепады давления, пульсации исключены, при блокировке клапана – устройство автоматически отключается, а не увеличивает напор, нагрузку для преодоления сопротивления.

Равномерность потока – залог безопасности, отсутствия дискомфорта. Процессы переливания крови, инфузий лекарственных препаратов, антисептических и других растворов становятся максимально физиологичными.

Преимущества насосов центробежного типа

Требования к медицинскому оборудованию, в особенности – напрямую взаимодействующему с организмом, очень жесткие. Центробежные насосы – максимально безопасные устройства. Выделяют несколько значимых достоинств, обеспечивающих им распространение и спрос:

1. Мягкость воздействия на кровь. Плавность потока, отсутствие пульсаций исключают разрушение эритроцитов, препятствуют формированию тромбов даже при длительных инфузиях.
2. Точность настройки. Интенсивность перекачивания жидкой среды можно регулировать путем корректировки скорости вращения крыльчатки. Для каждого пациента удастся подобрать подходящий режим, соответствующий диагнозу, специфике назначенных процедур, чувствительности организма.
3. Компактность. Конструкция центробежных насосов проста. В ней нет клапанов, мембран и других крупных элементов. Устройство может быть компактным, миниатюрным, совместимым с портативным медицинским оборудованием.
4. Надежность. Центробежные насосы надежны, в минимальной степени изнашиваются.
5. Безопасность. Случайная блокировка потока из-за закупорки магистрали не сопряжена с критическим повышением давления, представляющим угрозу для пациента и медицинского оборудования.

Классификация

Центробежное насосное оборудование для медицинской отрасли представлено множеством классов. Оно используется при оснащении различной техники, терапевтической, лабораторной.

Аппараты искусственного кровообращения

При проведении операций на сердце за перекачивание крови отвечает насос. Он прогоняет ее через оксигенатор для удаления углекислоты и насыщения кислородом, отправляет назад, в кровеносную систему.

Стабильность потока и отсутствие скачков давления в данной ситуации крайне важны. Исключены травматические воздействия, организм не находится под дополнительной нагрузкой в течение нескольких часов, пока идет операция.

Системы диализа

Задача центробежных насосов в данном случае – прокачка крови через диализатор, удаляющий токсичные вещества, соединения, представляющие опасность для организма. Как и в предыдущем случае, стабильность потока исключает риски повреждения сосудов, эритроцитов.

Лабораторное оборудование

Примеров несколько:

• Анализаторы крови.
• Комплексы фильтрации биологических жидкостей для исследования.
• Техника для разделения компонентов крови.

Независимо от специфики применения насосы гарантируют точность дозировки, правильность результатов.

Инфузионные системы

Используются для подачи физрастворов, лекарственных препаратов в жидкой форме под контролируемым давлением.

Выбор центробежного насоса для медицинского оборудования

Выбор оборудования для оснащения медицинской техники должен быть максимально точным. Даже незначительная ошибка обернется негативными последствиями: неэффективностью процедуры, риском для здоровья пациента.

Важнейшие критерии, требующие учета:

• Материал элементов, взаимодействующих с биологическими жидкостями, лекарственными препаратами. Он должен быть инертен, одобрен к использованию в медицинской отрасли, иметь соответствующие сертификаты. Примеры – модифицированные полимеры, хирургическая сталь, титан.
• Производительность. Ее подбирают под специфику конкретной процедуры. Значения давления для диализа, переливания крови, искусственного поддержания кровообращения, разделения биологических жидкостей на фракции различны.
• Электронное управление. Необходимо исключить все отклонения от установленного давления, вплоть до минимальных. Оптимальное средство контроля – электронные датчики. Они реагируют на малейшие изменения, в экстренной ситуации – отключают насос.
• Возможность стерилизации. Компоненты должны выдерживать контакт с антисептическими растворами, используемыми для уничтожения вирусов и бактерий, обработку паром, ультрафиолетом, высокой температурой.
• Совместимость с одноразовыми расходниками. Некоторые процедуры требуют максимальной безопасности, применения не стерилизованных, а одноразовых деталей. Важно, чтобы насос допускал их оперативную замену.

В качестве заключения

Центробежные насосы – стандарт для медицинского оборудования. Они надежны и безопасны. Стабильность подачи жидкости, отсутствие пульсаций, скачков давления, 100-процентный контроль потока – все это необходимо для исключения нештатных ситуаций, щадящего воздействия на организм пациента. Достоинства оборудования делают его универсальным, востребованным в кардиохирургии, центрах диализа, лабораториях, центрах трансплантологии.