آشنایی با دستگاه انکوباتور

نوزادانی که به هر دلیلی زودتر از موعود به دنیا می آیند توانایی تنفس گاز اتمسفر را ندارند و بنابراین به محیط شبیه ساز رحم مادرشان نیاز دارند تا اندام های آن ها با جو و اتمسفر زمین سازگاری پیدا کند. دستگاهی که این کار را انجام میدهد انکوباتور نامیده می شود.
انکوباتور به چه معنی است؟


گرما را حفظ کردن/ روی تخم خوابیدن=Incubate

دستگاهی که گرما را حفظ می‌کند/ نگه می‌دارد= Incubator

این دستگاه برای چه به کار می‌رود؟

یک انکوباتور نوزاد عمدتاً برای ثابت نگه داشتن دمای ۳۷ درجه سانتی‌گراد درون بدن نوزاد به کار می‌رود. همچنین اکثر انکوباتورها هوا را مرطوب و می‌توانند مقداری اکسیژن به آن اضافه کنند.

فیزیولوژی

دمای درونی بدن انسان باید در ۳۷ درجه سانتی‌گراد نگه داشته شود. هنگامی که این دما بسیار زیاد یا بسیار کم می‌شود، ممکن است اعضای بدن آسیب دیده و بیمار شود یا حتی مرگ اتفاق بیفتد. نوزادان نارس (نوزادانی که زودتر از موعد مقرر به دنیا می‌آیند)، سیستم عصبی تکامل‌نیافته داشته و همچنین به علت کمبود انرژی قادر به تنظیم دمای درونی بدنشان نخواهند بود. بنابراین نیاز است تا از دمای بدنشان به وسیله انکوباتور محافظت شود.

ما فقط می‌توانیم به نوزادان کوچک، مقدار کمی غذا برای رشدشان برسانیم. هدف این است که آنها همه انرژیشان را به جای نگه داشتن دمای بدنشان، صرف رشدشان کنند. بنابراین بعضی مواقع با استفاده از انکوباتور به رشد نوزادان کمک می‌شود.

انکوباتور چگونه کار می‌کند؟


تشکی که نوزاد در آن خوابانده می‌شود به طور کامل با یک سایبان پلاستیکی شفاف از اطراف پوشانده می‌شود. دمای درون انکوباتور به وسیله یک المنت گرمایی (هیتر) در زیر تشک افزایش پیدا می‌کند. در نزدیک هیتر، موتوری بریا کنترل فن تعبیه شده تا هوای تازه را از فیلتر (صافی) گرفته و آن را برای گرم نمودن هوا به قبل از هیتر هدایت نماید. هوا از طریق شکاف‌های موجود، در داخل فضای بالای تشک داخل انکوباتور جریان پیدا می‌کند و به چرخش درمی‌آید. دمای هوای موجود به وسیله سنسورهای دمایی داخل دستگاه مانیتور شده و با فرمان کنترلی که به هیتر می‌رسد، تنظیم می‌شود. انکوباتور همچنین دمای پوست نوزاد را نیز با یک پروب دمایی پوستی که بر روی پوست نوزاد قرار می‌گیرد، مانیتور می‌کند. اپراتور همچنین می‌تواند انکوباتور را برای کنترل هوا یا کنترل دمای پوست نوزاد (حالت سروکنترل) تنظیم کند (servo control mode). اکسیژن اضافی توسط یک اتصال اینلت اکسیژن (Inlet Connection) به داخل فرستاده و در آنجا با هوای تازه خارج شده از فیلتر (صافی) ترکیب می‌شود. رطوبت با استفاده از یک حمام آب (رطوبت‌سازی پسیو) و یا با چکاندن آب بر روی یک المنت گرمایی (رطوبت‌سازی اکتیو) قابل افزایش است. از نوزاد توسط درب‌های ارتباطی مخصوص پرستاری می‌شود.


واحدهای اندازه‌گیری

دما: درجه سانتی‌گراد

حجم گاز ورودی نهایی: لیتر در دقیقه L/min

رطوبت نسبی: درصد %

غلظت اکسیژن: درصد %

مقادیر نوعی (Typical):

دمای هوا: ۳۲ تا ۳۸ درجه سانتی‌گراد

دمای پوست نوزاد: ۳۴ تا ۳۶ درجه سانتی‌گراد

مقدار حجم گاز ورودی نهایی: ۳۵ لیتر در دقیقه

رطوبت‌ نسبی: ۵۰ تا ۱۰۰ درصد (۱۰۰%-۵۰)

اجزاء دستگاه:
بسته به نوع دستگاه ، ممکن است دستگاهی چند مورد از اجزاء زیر را نداشته باشد و یا اینکه اجزائء اضافی دیگری هم داشته باشد )

۱- محفظه نگهداری نمونه ها : یک محیط بسته است که تا حد امکان باید از لحاظ دما و ورود و خروج گازها در حد کنترل شده ای از بیرون آن جدا شده باشد .

۲- سیستم کنترل دما : این سیستم دمای داخل انکوباتور را در حد مورد نیاز نمونه ها ثابت نگه می دارد . برای این منظور از یک سری سنسوربرای نمونه برداری از دمای داخل محفظه استفاده می شود . همچنین تامین حرارت مورد نیاز به عهده تعدادی المنت خواهد بود . کنترل دما نیز از طریق استفاده از ترموکوپلهای معمولی و یا سیستم های مبتنی بر میکرو کنترلرها و plc انجام می پذیرد .

۳- سیستم کنترل رطوبت : این سیستم رطوبت داخل انکوباتور را در حد مورد نیاز نمونه ها ثابت نگه می دارد . برای این منظور از یک سری سنسور برای نمونه برداری ازرطوبت داخل محفظه استفاده می شود . همچنین تامین رطوبت مورد نیاز به عهده مخزن آب و سطستم گرمایش انکوباتور خواهد بود.

۴- سیستم کنترل گازها : این سیستم ترکیب گازهای داخل انکوباتور را در حد مورد نیاز نمونه ها ثابت نگه می دارد . برای این منظور از یک سری سنسوربرای نمونه برداری از ترکیب گاز داخل محفظه استفاده می شود . همچنین تامین گازهای مورد نیاز به عهده مخازن خارجی خواهد بود . کنترل ترکیب گازها نیز از طریق استفاده از سیستم های مبتنی بر میکرو کنترلرها و plc انجام می پذیرد .

۵- سیستم آلارم : با توجه به مقادیر تعیین شده برای هر یک از فاکتور ها ، در صورت تجاوز هر یک از آنها از مقادیر مجاز ، این رویداد را بوسیله آلارم مناسب گزارش می دهد .

۶- سیستم ثبات : این سیستم به اپراتور دستگاه این امکان را می دهد تا مشخصه مورد نظر را به صورت مداوم ثبت وتغییرات آن را کنترل نماید .


نحوه عملکرد و عیب یابی انکوباتورها :
یکی از سیستمهای موجود در کلیه انکوباتورها سیستم گرمایش و کنترل دمای انکو باتور می باشد . این سیستم از قسمتهای زیر تشکیل شده است :
۱- منبع تغذیه : منبع تغذیه این سیستم عموما یک منبع تغذیه ۲۲۰ ولت شهری با آمپر بالا برای تغذیه المنتهای دستگاه و یک منبع تغذیه جهت تغذیه برد های دیجیتال کنترلر می باشد که بسته به نوع مدار می تواند ولتاژ کاری متنوعی داشته باشد .

۲- المنت : یک یا چند المنت وظیفه ایجاد حرارت لازم برای فراهم آوردن محیط با دمای مناسب را به عهده دارند . اگر اشکالی در نحوه تامین گرمای سیستم وجود داشته باشد باید این قسمت چک شود . نحوه تست المنتها هم به این صورت است که ابتدا دو سر آنها را از منبع تغذیه جدا نموده و سپس بوسیله اهم متر میزان مقاومت آنها را می سنجیم . مقاومت المنتها کم می باشد و در صورت داشتن مقاومت کم المنت سالم است .

۳- سیستم کنترل دما : این سیستم وظیفه کنترل دمای داخل انکوباتور را بوسیله فرمان دادن به المنتها به عهده دارد . نحوه تست این سیستم به این نحو است که ابتدا سیستم را برای ایجاد دمای معینی تنظیم نموده و سپس بوسیله یک دماسنج دمای داخل انکوباتور را کنترل می نماییم .

ایرادهای معمول


بیشتر آسیب‌ها و مرگ کودکانی که در انکوباتور اتفاق می‌افتد، در اختلال در کارکرد ترموستات و گرم شدن بیش از اندازه محفظه که باعث عملکرد نادرست بدن کودک می‌شود. بعضی از نقایص طراحی ممکن است باعث ایجاد آتش‌سوزی یا شوک الکتریک در سیستم شود.

در صورتی که سنسور دما تماس درستی با پوست کودک نداشته باشد، دمای خوانده شده کمتر از دمای واقعی خواهد بود و در نتیجه گرمای بیشتری توسط دستگاه تولید شده که باعث ایجاد گرمای بیشتر از حد در محفظه و ایجاد مشکلات ناشی از آن می‌شود. از طرف دیگر، اتصال محکم سنسور نیز باعث ایجاد حساسیت و آسیب پوستی نوزاد می‌شود. در نتیجه لازم است که دمای کودک مرتب توسط کاربر چک شود. مقدار زیاد اکسیژن باعث ایجاد مسمومیت، ایجاد بافت فیبری در پشت عدسی چشم که در بزرگسالان باعث جدا شدن شبکیه می‌شود، می‌گردد.

در نتیجه لازم است که مقدار اکسیژن مدام کنترل شود. انکوباتور دستگاهی است که نویز صوتی زیادی تولید می‌کند که بر روی قدرت شنوایی نوزاد تأثیر منفی دارد. شدت این نویز در بعضی موارد به ۹۰ تا ۱۰۰ دسی‌بل نیز می‌رسد. در صورتی که حداکثر شدت مجاز بر طبق استانداردهای تجهیزات پزشکی، ۶۰ دسی‌بل است.

درهای دستگاه لازم است به گونه‌ای طراحی شود که حرکت نوزاد و دست و پا زدن او باعث باز شدن در نشود. در صورت باز شدن در، امکان افتادن نوزاد و آسیب‌ جدی به وی وجود دارد.

در انکوباتورهای قدیمی از دماسنج جیوه‌ای استفاده می‌شده است و هنوز هم در بعضی از مراکز از این سیستم‌ها استفاده می‌شود. در هنگام تمیز کردن دستگاه، امکان ترک خوردن یا شکستن دماسنج وجود دارد. در این صورت بخار جیوه وارد دستگاه می‌شود که سمی و برای نوزاد خصوصاً آنهایی که به مدت طولانی در انکوباتور قرار می‌گیرند، بسیار خطرناک است.

ملاحظات خرید

قیمت این سیستم بسته به لوازم جنبی همراه آن، متفاوت است. در سیستم‌های پیشرفته طراحی به‌گونه‌ای صورت گرفته است که کمترین افت دما در هنگام باز وبسته شدن در وجود داشته باشد و امکان تنظیم ارتفاع به صورت خودکار دارد.

در بیمارستان‌ها و مراکز درمانی می‌توانند قرارداد نگهداری و سرویس را با فروشنده یا شرکت‌های ارائه‌کننده خدمات مورد نظر امضا کنند.

خرید خدمت این اطمینان را به وجود می‌آورد که نگهداری پیشگیرانه به موقع انجام می‌پذیرد. قبل از قطعی کردن خرید و بسته شدن قرارداد لازم است تکلیف این موضوع به درستی روشن شود.

پارامترهایی که در هنگام خرید باید به آنها توجه شود، عبارت است از: تأییدیه FDA، گواهینامه CE، متحرک بودن یا نبودن، محدوده کنترل دما (هوای محفظه و سطح پوست) نمایشگر دمای هوای محفظه و پوست، آلارم‌ها، ترموستات جایگزین در صورت نقص در ترموستات اصلی، کنترل اکسیژن، کنترل رطوبت، وجود سیستم فتوتراپی، سطح حداکثر نویز صوتی، نوع باتری، ابعاد و وزن دستگاه، شکل و مشخصات دیواره‌ها و درها، مدت زمان گارانتی و خدمات پس از فروش.

شرکت‌های سازنده انکوباتور:

Air Shields, Airborne Life Support Systems, Atom Medical, Bio MS, Drager, Fanem, Gigante, Ginevri, Magma, Medicor, Mediprema, Medix, Ohmeda, Parker, Phonenix Medical, Guido Rayos, TSE.