의료 장비용 캐스터를 선택하는 방법

목차

이번 호에서는 의료용 캐스터를 선택하는 방법에 대해 이야기해보겠습니다. 캐스터가 뭔지 모르시나요? 아니면 우리 삶에서 조금 멀게 느껴지시나요? 먼저 아래 사진을 보시죠

슈퍼마켓 쇼핑 카트, 사무실 의자, 공항 수하물 카트가 포함된 위 이미지에 익숙할 것입니다. 그들은 모두 공통된 특징을 공유합니다. 바닥에 바퀴가 사람 발의 위치와 유사하여 '캐스터'라는 이름이 붙은 것 같습니다. 많은 슈퍼마켓 카트는 밀기 어렵거나 고정 축을 중심으로 회전하므로 직선으로 이동하기 어렵습니다. 이는 캐스터 문제의 분명한 징후입니다.

밀어내기 힘든 불편함을 느끼면서도 장바구니 사소하고 더 ​​나은 것으로 전환하면 쉽게 해결할 수 있지만 의료 장비의 위험은 훨씬 더 높습니다. 예를 들어, IV 스탠드, 투석기, 병원 침대의 캐스터가 고장나서 분리, 균열 또는 갑작스러운 정지가 발생하면 장치 전체가 넘어져 손상을 일으키고 사람이 부상을 입을 수 있습니다. 침대에 누워 있는 환자는 넘어져 2차 부상을 입어 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 따라서 올바른 캐스터를 선택하는 것이 중요합니다.

캐스터는 바닥에 설치된 바퀴입니다. 가구 쉽게 움직일 수 있도록. 특정 용도는 차치하더라도 주된 목적은 분명합니다. 바로 이동을 편리하게 만드는 것입니다.

이동성이 필요한 장비에서는 단순히 장착 구멍을 설계하고 기성 바퀴를 부착하기만 하면 됩니다. 이는 대부분의 의료 장비 제품에 해당됩니다. 이 바퀴는 우리가 일반적으로 캐스터로 이해하는 것입니다. 캐스터는 의료기기, 첨단장비, 주방용품, 실험실 장비, 일반 장비, 공항 카트 등 다양한 품목에 적용됩니다.

의료기기의 경우, 국제전기기술위원회 (IEC) 표준 IEC60601-1은 의료 전기 장비의 기본 안전과 필수 성능을 다루고 있으며, 의료 장비는 여러 유형으로 분류될 수 있습니다. 이동 가능한 하위 카테고리에는 특히 이동용 바퀴가 필요합니다. CT 스캐너, MRI 기계와 같이 무게가 무거워 고정식으로 분류된 일부 의료 기기라도 쉽게 이동하기 위해 설치 시 바퀴가 필요한 경우가 많습니다. 이는 캐스터의 광범위한 적용 가능성을 보여줍니다.

다음 이미지는 IV(수액 투여)부터 투석 기계, 인공호흡기, 마취 기계, 최소 침습 수술 카트, 초음파 진단 기계, 병원 침대 등에 이르는 다양한 일반 모바일 의료 장비를 보여줍니다. 병원을 방문해 본 적이 있다면 캐스터에 대해 잘 알고 계실 것입니다.

캐스터가 있는 의료 기기

이전에 언급된 이미지에서 우리는 이미 의료 기기, 첨단 장비, 주방 기기, 실험실 장비, 일반 장비 및 공항 트롤리와 같은 다양한 상황에 적용할 수 있는 캐스터 분류에 대해 다루었습니다. 다양한 캐스터 제조업체는 재질, 설치 방법, 하중 용량, 용도 등에 따라 분류합니다. 더 자세한 분류는 캐스터 유형에 대한 기사를 참조하세요.

의료 장비용 캐스터를 선택할 때 의료용 캐스터를 먼저 선택하는 경우가 많습니다. 의료용 캐스터와 비의료용 캐스터의 주요 차이점은 일반적인 세척 및 소독제에 대한 적합성, 향상된 안전성, 더 높은 신뢰성, 낮은 회전 및 회전 저항에 있습니다. 특정 하위 필드에는 다음과 같은 표준이 있을 수 있습니다. ANSI ICWM: 2012 및 EN12531, 여기서는 자세히 설명하지 않습니다. 그러나 이것이 비의료용 캐스터를 의료기기에 사용할 수 없다는 의미는 아닙니다. 분류는 절대적이지 않으며 의료와 비의료 사이의 경계가 항상 명확한 것은 아닙니다. 때로는 인증 문제일 수도 있습니다. 제조업체의 분류는 변경될 수 있으며 설계자는 안전성, 임상 요구 사항, 실제 사용 및 비용의 균형을 맞추는 경우가 많습니다. 관련 표준 및 요구 사항을 충족하는 한 비의료용 캐스터는 의료 기기에 사용될 수 있습니다.

캐스터 선택은 사용 환경도 고려해야 합니다. 일반적으로 의료기기의 환경은 산업 현장만큼 열악하지 않습니다. 병원에서는 온도, 습도, 청결도 등에 대한 특정 요구 사항이 있기 때문입니다. 그러나 사용이 예상되는 곳이 고온 다습하거나 극한의 특수 환경인 경우에는 해당 조건에 적합한 캐스터를 제조업체의 사양에 따라 선택해야 합니다.

즉, 캐스터가 안전하고 표준 및 요구 사항을 충족하며 가격이 합리적이라면 사용하기에 적합합니다!

일반적으로 캐스터에는 회전과 롤링이라는 두 가지 자유도가 있습니다. 선회는 조향을 가능하게 하는 캐스터의 "자체 회전"과 같습니다. 이 회전축은 일반적으로 장비에 고정됩니다. 일부 바퀴는 회전이 불가능하며 앞으로 및 뒤로만 굴릴 수 있습니다. 그러나 롤링은 모든 캐스터의 특징입니다. 캐스터는 롤링을 통해 장비가 앞뒤로 움직일 수 있게 해줍니다.

현재 캐스터의 제어는 자전거 브레이크 및 자동차의 기계식 핸드브레이크와 유사하게 주로 기계식입니다. 제어방식에 따라 개별제어와 중앙제어로 나눌 수 있습니다. 개별 제어는 상대적으로 간단합니다. 각 캐스터를 별도로 잠그고 잠금 해제해야 합니다. 왼쪽 이미지에 표시된 것처럼 전체 장치를 고정하려면 각 바퀴를 잠가야 하지만 일부 제품에서는 바퀴 2개만 잠그면 됩니다. 중앙 제어는 오른쪽에 보이는 초음파 진단 장비와 마찬가지로 화살표로 표시된 중앙 페달을 밟아 장치 전체를 잠그는 방식입니다. 이 방법은 빠른 작동이나 잠금이 필요한 의료기기나 구조상 개별적인 제어가 어려운 경우에 더 많이 사용됩니다.

제어 방법의 선택은 종종 시장 수요와 제품 자체에 의해 결정됩니다. 설계자는 이러한 요구 사항을 기반으로 적절한 솔루션을 선택합니다.

의료용 캐스터 제어 방식

개별적으로 제어되는 캐스터의 경우 제어 메커니즘에는 스위블과 롤링의 동시 잠금(TB, The Locking Break)과 스위블만 잠금(DB, Directional Locking Brake, 아래 이미지)의 두 가지 유형이 있습니다. 스위블만 잠그면 장비를 아무리 밀어도 전진, 후진 어느 한 방향으로만 움직이게 할 수 있다는 장점이 있다.

캐스터의 하중 용량을 계산하는 공식은 다음과 같습니다.
T=(E+Z)*N/M (온라인 캐스터 하중 계산기 사용))
어디:

  • ( T ) = 휠 또는 캐스터당 필요한 부하 용량;
  • ( E ) = 운송 장비 자체의 무게;
  • (Z) = 최대 적재 중량;
  • ( M ) = 사용된 바퀴 및 바퀴의 수;
    (위치, 고르지 못한 중량 분포 등의 요인을 고려해야 합니다.)
  • ( N ) = 안전계수(대략 1.2 – 1.5).

간단히 말하면, 계산에는 최대 하중을 최소 캐스터 수로 나눈 다음 안전 계수를 곱하는 작업이 포함됩니다. 예를 들어 앞서 살펴본 개별 제어 모바일 장치의 자체 무게는 80kg((E))이고 최대 150kg((Z))의 사람을 태울 수 있다고 가정합니다. 그러면 캐스터의 최대 하중 용량은 230kg((E + Z))이 됩니다. 극단적인 조건에서는 4개의 캐스터 중 3개만 지면((M))에 닿을 수 있고 이러한 상황에서는 일반적으로 매우 높은 안전 계수가 필요하지 않다는 점을 고려하면 1.2배이면 충분합니다. 따라서 (T)의 결과는 92kg((T))이 됩니다. 이 결과는 제조업체의 사양에 따라 적절한 캐스터를 선택하는 데 사용될 수 있습니다. 또한 캐스터 제조업체는 정적 하중과 동적 하중을 구별하며, 선택은 의도된 사용 및 예상 사용 조건을 기반으로 해야 한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

의료 캐스터

실제로 하중 계산 결과는 캐스터의 크기를 결정하는 데 중요한 입력입니다. 직경이 클수록 더 큰 최대 하중을 지탱할 수 있기 때문입니다. 일반적인 캐스터 크기에는 75mm, 100mm, 125mm, 150mm 및 200mm가 포함됩니다. 일반적으로 캐스터가 클수록 부하 용량도 커집니다. 더 큰 캐스터는 장비의 장애물 극복 능력을 향상시키고, 기동성을 향상시키며, 미는 힘이 덜 필요합니다. 그러나 더 큰 캐스터는 전체 장치의 무게 중심을 높여 잠재적으로 안정성을 저하시킵니다. 또한 캐스터 비용은 크기에 따라 증가합니다. 따라서 이러한 모든 요소를 ​​고려하여 균형을 유지하는 것이 중요합니다.

캐스터 설치는 주로 중앙 제어이든 개별 제어이든 필요한 제어 유형에 따라 다릅니다. 다양한 요구 사항에 따라 적절한 유형의 캐스터를 선택해야 합니다. 중앙 제어가 필요한 경우 성숙한 솔루션이 종종 시장 테스트를 거쳤기 때문에 기존 제조업체의 솔루션을 우선적으로 사용하는 것이 좋습니다. 이것이 적합하지 않은 경우 설계자는 더 나은 그립감을 위해 올리고 내릴 수 있는 브레이크 메커니즘과 같은 중앙 제어 시스템을 만들 수 있습니다.

개별 제어의 경우 일반적으로 일반적인 나사 장착 및 플레이트 장착과 같이 선택의 유연성이 더 높습니다. 나사 장착은 일반적으로 작은 크기의 설치 표면에 적합한 반면, 플레이트 장착은 무거운 하중에 더 적합합니다. 디자이너는 자신의 선호도에 따라 결정할 수 있습니다. 그러나 모든 나사 연결에는 나사 풀림 방지를 고려하는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 캐스터가 분리되어 재앙적인 결과를 초래할 수 있습니다.

캐스터 소재로는 주로 슈퍼합성고무, 폴리우레탄, 플라스틱, 나일론, 강철, 내열성 소재, 고무, S형 합성 소재 등이 있습니다. 기계 및 관련 분야에 종사하는 많은 디자이너들은 이러한 소재에 익숙하지 않을 수 있습니다. 따라서 가장 간단한 방법은 캐스터 제조사의 사양서를 참조하는 것입니다. 제조업체는 일반적으로 캐스터의 다양한 매개변수를 명확하게 나열하여 엔지니어가 선택하는 데 도움을 줍니다. 에 대한 정보는 캐스터 재료를 선택하는 방법, 이전 가이드를 참조하세요.

캐스터의 단일 휠

또한 캐스터 재료의 경도가 다양할 수 있다는 점도 언급할 가치가 있습니다. 일반적으로 하드 캐스터는 이동 중에 소음이 적고 장비를 밀 때 힘이 덜 들기 때문에 단단하고 평평한 표면에 적합합니다. 반면, 소프트 캐스터는 고르지 않은 표면이나 금속 파일 같은 잔해물이 있는 영역에 더 적합합니다. 밀려면 더 많은 노력이 필요할 수 있지만 장비에 대한 더 나은 보호 및 충격 흡수 기능을 제공합니다.

앞서 언급했듯이 산업마다 캐스터에 대한 표준이 다릅니다. 일반적으로 캐스터 제조업체는 산업 표준에 따라 제품에 대한 다양한 테스트를 수행합니다. 다음 이미지에 표시된 대로 몇 가지 일반적인 테스트에는 하중 용량, 계단(일반적으로 약 5-6mm, 나중에 언급되는 IEC 테스트와 다름), 제동력, 경도, 편향 테스트 등이 포함됩니다.

설계자는 이러한 테스트가 의료 기기의 설계 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 제조업체와 상담할 수 있습니다. 필요한 경우 관련 비용과 시간에 대한 합의가 있는 경우 제조업체에 특정 테스트를 수행하도록 요청할 수 있습니다. 또한 캐스터 사용자 정의는 옵션이며 가장 일반적인 사용자 정의는 색상 변경입니다. 물론 이 역시 비용과 기대치에 대한 상호 합의에 달려 있습니다. 수주량이 많은 대형 개발업체일수록 협상력이 강한 반면, 소규모 업체는 그다지 관심을 받지 못할 수도 있습니다.

IEC60601-1은 의료 전기 장비에 대한 기본 안전 및 필수 성능 요구 사항을 설정합니다. 이는 의료기기 요구사항에 대한 일반적인 지침으로 간주되며, 중국의 GB9706.1과 같이 많은 국가에서 국가 표준을 기반으로 합니다. 전용 표준이 없는 특정 유형의 의료기기의 경우 IEC60601-1이 적용되는 경우가 많습니다. IEC60601-1의 제3판에서는 캐스터와 관련된 테스트가 여러 섹션에서 다루어집니다. 쉽게 참조할 수 있도록 아래에 특정 장을 포함시켰으며, 관심 있는 분은 원본 표준을 참조하여 자세한 내용을 확인하실 수 있습니다.

앞서 언급한 무게중심이 높은 장비의 경우 불안정성 테스트(Instability)를 통과하기 어려울 것이다. 설계자는 이 문제를 해결하기 위해 섀시의 직경을 늘리거나 특수한 모양의 섀시, 무게 중심을 낮추는 등 다양한 방법을 사용할 수 있지만, 가능한 한 빨리 해당 조치를 취할 수 있도록 설계 초기 단계에서 평가하는 것이 가장 좋습니다.

문턱 위로 이동하는 테스트에 대해 몇 마디 말하면, 병원의 엘리베이터는 정지할 때 바닥과 완전히 같은 높이가 될 수 없으며 다소간 계단이 있을 것입니다. 계단을 오를 때 의료장비 이동에 어려움이 있습니다. 결국, 그것을 당기기 위해 항상 사람의 손에만 의존할 수는 없습니다. 따라서 표준 제3판 9.4.2.4.3에는 새로운 요구 사항이 있습니다. 원래 의도는 작은 단차(20mm)가 정상 속도(0.4m/s)에서 장비의 통과에 영향을 미치지 않는 것, 즉 위험을 초래하지 않고 성공적으로 단차를 통과할 수 있다는 것입니다. 그러나 이러한 요구사항은 캐스터 직경이 125mm 미만인 장비가 이 테스트를 통과하기 어렵기 때문에 다양한 의료기기 회사에 큰 설계 어려움을 가져왔습니다. 캐스터를 늘리면 비용이 증가하고 전체 장비가 불안정해지는 경우가 많습니다. 그래서 버전 3.1에서는 이 요구사항이 너무 가혹하다는 의견이 널리 퍼지자 IEC 위원회에서는 20mm를 10mm로 낮추고 통과 속도를 0.4m/s에서 0.8m/s로 높여 마침내 관련 제조사와 설계자들에게 안도의 한숨을 내쉬었습니다. 또한 버전 3.1에는 장비의 추력에 대한 요구 사항이 더 높지만 여기서는 자세히 설명하지 않습니다.

다양한 국가에서의 IEC 적용 가능성은 여기에서 논의되지 않지만 일단 적용 가능하다면 IEC가 규정하는 테스트는 의료 기기에 대한 최소 요구 사항입니다. 또한 많은 의료기기 회사는 신뢰성 테스트를 수행하거나 보다 엄격한 기업 요구 사항을 가져야 하며, 제품마다 사용 목적이 다르기 때문에 요구 사항도 다를 수 있습니다. 테스트를 통과했다고 해서 위험이 허용 가능하다는 의미는 아니며, 위험이 허용 가능하다는 의미도 아닙니다. 평가 및 제어에는 위험 관리 및 FMEA(고장 모드 및 영향 분석)가 필요합니다.

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의료 캐스터에 대한 나의 견해는 다음과 같습니다. 흥미로운 주제가 있으면 토론을 위해 자유롭게 의견을 남겨주세요.

  1. 바퀴는 무거운 물건을 쉽게 운반할 수 있게 해주는 위대한 발명품입니다. 비용 효율적이고 광범위하게 적용 가능하며 신뢰성이 높고 유지 관리가 쉽고 효율적이며 전력이 필요하지 않습니다. 그들은 오랫동안 우리 삶의 일부가 될 것입니다.
  2. 중앙 제어 설계의 경우 제조업체의 인터페이스 솔루션을 우선적으로 사용하고 필요한 경우에만 맞춤형 설계를 사용하십시오.
  3. 무게 중심을 낮추거나, 섀시 직경을 늘리거나, 색다른 섀시 형태를 사용하여 안정성을 높이는 것을 고려해보세요.
  4. 의료기기가 이동성과 안정성에 대한 요구 사항이 높지 않은 경우 캐스터 가격이 핵심 요소가 됩니다.
  5. 요구 사항을 충족하는 경우에만 저렴한 캐스터를 사용하여 잘 알려진 브랜드의 신뢰할 수 있는 제품을 선택하는 것이 좋습니다.
  6. 캐스터는 사용자 경험(회전 및 롤링 측면에서)에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 고장(풀림, 파손, 브레이크 오작동)은 심각한 결과를 초래할 수 있으므로 가볍게 여겨서는 안됩니다.
  7. 의료 기기의 경우 캐스터는 판매 포인트가 아니며 가격 인상이 어렵습니다. 개발에 과도한 투자를 하지 않고도 안전성, 신뢰성, 유용성을 보장합니다.

Bullcaster는 경험이 풍부한 의료용 캐스터 제조업체로, 다양한 의료용 캐스터와 제품을 제공할 수 있습니다. 맞춤형 캐스터. 귀하의 캐스터 요구 사항에 대해 당사는 항상 상담 및 견적을 제공할 수 있습니다. 오늘 저희에게 연락하세요!

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