간호사의 업무 부담을 줄여주는 자동 환자운반 시스템.

과체중의 환자를 이동시키는 일은 간호사의 업무 부담을 증가시킬 뿐 아니라 건강 악화를 가져오기도 합니다. 간호사는 환자의 이동을 가능케하는 전동식 보조장치를 통해 환자를 수월하게 이동할 수 있습니다.

의료 서비스 분야의 인력 부족 심화 현상이 날로 심각해지면서 간호사는 보조기구의 도움 없이 과체중 환자를 돌봐야 하는 경우가 많습니다. 이는 근골격계 장애, 무엇보다 잦은 허리 부상의 결과로 이어집니다. 실제로 매년 간호사의 12%가 허리 부상으로 직업을 포기하고 있으며 52%는 만성 요통에 시달리고 있습니다. 아무런 장치 없이 환자를 직접 이동시키거나 부분적으로 자동화된 보조장치만을 이용해 환자를 이동해야 하는 경우 부상율은 더욱 높아집니다.


간호사가 부상의 위험없이 안전하고 손쉽게 환자를 이동 할 수 있도록 하기위해서는 전동식 보조장치가 필요합니다. Astir Technologies사가 병원 운영비의 감소를 목표로 최신 기술을 적용해 환자 운반장치를 개발하였으며, 이는 간호사의 부상 위험과 함께 환자의 불편함까지도 감소시키고 있습니다. PowerNurse™는 전체 메커니즘이 플랫 타입(187 x 71 x 5.8 cm)으로 설계되어 병원의 환자 운반차 위에 부착이 가능합니다. 환자를 다른 침대, 들것, 수술대 및 진료대로 옮길 수 있는 PowerNurse™의 개발은 최근에 이뤄진 기술과 소형화의 발전으로 실현될 수 있었습니다.

이자동 환자 운반시스템에서의 중요 부품은 바로 고성능 자석 및 최신 기술의 소형 모터와 기어입니다. PowerNurse™를 개발한 Astir Technologies사의 책임자 크리스 맥널티는 “맥슨모터는 고정밀 소형 모터 분야를 선도하는 업체로써 광범위한 고품질의 제품을 제공합니다. 맥슨 제품의 도움으로 PowerNurse™의 플랫한 구조를 실현함에 따라 조작이 더욱 효과적이고 편리해졌습니다.” 라고 설명합니다.

Astir Technologies사의 솔루션은 납작한 구조에 무거운 중량을 자동으로 운반할 수 있는 컨베이어 벨트 및 모터와 전자 장치가 사용되었습니다.
첫 번째 프로토타입의 경우, 맥슨 브러시리스 DC모터 EC45가 사용되었으며 180 kg을 운반하는 데에 모터 용량 250W의 1/5만 사용되었습니다. 따라서 최종 제품에는 환자 운반에 충분한 용량인 120W급의 맥슨 EC-max40 모터가 사용되었으며 현재 개발 중인 과체중 환자용 모델에는 EC45가 적용될 예정입니다.

처음 PowerNurse™의 속도는 2.54cm/s로, 환자를 들어 올리고 내려 놓는 속도로는 적절했지만 침대 이동이 매우 느리게 진행되었습니다. 이 때문에 Astir Technologies사는 베타 모델을 개선하여 환자를 초 당 2.54 cm 또는 5.08 cm의 옵션 선택으로 이동할 수 있도록 했습니다. 크리스 맥널티는 “맥슨 모터의 다양한 기어 외경, 기어비 및 기어 스테이지 수로 최대 토크를 유지하면서도 장치의 속도를 미세하게 조정할 수 있습니다.” 라고 말합니다. 또한 맥슨 모터의 제어기 DEC 50/5 와 BLDC 모터 EC45 또는 EC-max40의 모듈 구성은 장치의 구조와 전반적인 성능을 향상시켰습니다. PowerNurse™에는 모터 EC-max40과 플래너터리 기어 GP42C(감속비 43:1, 3 스테이지) 그리고 서보 제어기 DEC 50/5의 모듈이 4개가 사용되었으며 400W, 48V의 전원장치가 장착되었습니다.

장치 개발 단계에서 저속의 기어에 의해 전달된 매우 큰 토크를 견뎌야 하는 드라이브의 특성상 드라이브의 롤러 선택에 어려움이 따랐습니다. 오랜 시간에 걸쳐 마디가 있는 롤러와 매끄러운 롤러, 폴리우레탄으로 코팅된 롤러의 평가 과정을 거친 결과, 코팅된 롤러가 만족할 만한 성과를 내었고 모터의 토크 또한 잘 견뎌내었습니다.

PowerNurse™는 소프트웨어 인터페이스 없이 PUSH 버튼만으로 조작이 가능합니다. 밀어 넣기, 패드 배치 및 운반의 세 가지 작동 모드로 구동되며 밀어넣기 모드에서 장치가 이동 벨트를 통해 환자의 몸 밑으로 이동하는 동안 환자는 이동 벨트를 통해 부드럽게 장치 위로 올라갑니다. 이 동작들은 동시에 진행되기 때문에 다른 장치들보다 환자가 느끼는 운반 과정이 더욱 편안합니다. 패드 배치 모드에서는 상부의 이동 벨트만 구동되며 필요 시 환자와 요실금 패드를 배치할 수 있으며 운반 모드에서는 하부의 이동 벨트에만 동력이 공급되어 PowerNurse™가 장치 위에 누워있는 환자를 가까운 침대로 이동시킬 수 있도록 합니다. 이렇듯 모든 작동 모드에서 회전과 이동이 가능합니다. PowerNurse™의 모든 작동 모드를 실행하기 위해서는 4개의 맥슨 모터가 필요합니다. Astir Technologies사는 현재 요 자이로 기능을 추가하여 휴먼 인터페이스를 더욱 개선하고 모터 제어 성능을 새로운 수준으로 끌어올릴 수 있는 가능성을 검토하고 있습니다. 따라서 앞으로는 PowerNurse™의 사용이 더욱 간단하고 쉬워질 것입니다.

 

 © maxon motor ag

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