کریستال پیزوالکتریک نبولایزر امرن U12-U17 امرن

معرفی محصول

در دهه‌های اخیر، استفاده از فناوری پیزوالکتریک (Piezoelectric) در تجهیزات پزشکی رشد چشمگیری داشته است. یکی از کاربردهای مهم این تکنولوژی، در تولید نبولایزرهای اولتراسونیک و مش (Mesh Nebulizers) است که در درمان بیماری‌های تنفسی نظیر آسم ، بیماری انسداد مزمن ریه (COPD) ، سیستیک فیبروز ( CF ) برونشکتازی ، بیماران مبتلا به عفونت  برونشیولیت به‌کار می‌روند.

پیزوالکتریک چیست؟

پیزوالکتریک به خاصیتی از برخی مواد (معمولاً سرامیک‌های خاص یا کریستال‌هایی مانند کوارتز) گفته می‌شود که هنگام قرارگیری در میدان الکتریکی، دچار تغییر شکل مکانیکی می‌شوند، و برعکس، هنگام وارد آمدن فشار مکانیکی، ولتاژ الکتریکی تولید می‌کنند. این پدیده به‌ویژه در تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی (و بالعکس) در دستگاه‌های پزشکی بسیار کاربرد دارد.

 پیزوالکتریک چگونه عمل می‌کند؟

در برخی مواد مانند کریستال‌ها یا سرامیک‌های خاص، ساختار مولکولی به گونه‌ای است که تحت تأثیر فشار خارجی، جابجایی بارهای الکتریکی درون ماده رخ می‌دهد. این جابجایی، موجب ایجاد اختلاف پتانسیل (ولتاژ) در دو سر ماده می‌شود. این پدیده را «اثر مستقیم پیزوالکتریک» می‌نامند.

از طرف دیگر، اگر به همین مواد ولتاژ الکتریکی اعمال شود، بر اساس «اثر معکوس پیزوالکتریک»، آن‌ها دچار تغییر شکل مکانیکی می‌شوند. همین ویژگی، پایه عملکرد بسیاری از مبدل‌های پزشکی، حسگرها و سیستم‌های اولتراسوند است. مهم‌ترین مواد پیزوالکتریک مورد استفاده در تجهیزات پزشکی:

• پلیمر PVDF (Polyvinylidene Fluoride)
• کریستال کوارتز (Quartz)
• سرامیک‌های PZT (سرب زیرکونات تیتانات – Lead Zirconate Titanate)
• تورمالین (Tourmaline)

کاربرد پیزوالکتریک در تجهیزات پزشکی : پیزوالکتریک یکی از فناوری‌های کلیدی در توسعه تجهیزات پزشکی مدرن است. از جمله مهم‌ترین کاربردهای آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. سونوگرافی (Ultrasound) در دستگاه‌های اولتراسوند پزشکی، از مبدل‌های پیزوالکتریک برای تولید و دریافت امواج فراصوت استفاده می‌شود. این امواج به کمک اثر معکوس پیزوالکتریک تولید شده و پس از برخورد به بافت‌های داخلی بدن، بازتاب آن‌ها توسط همین مبدل دریافت می‌شود.

2. در تجهیزات مانیتورینگ و حسگرها در حسگرهای فشار، لرزش و ضربه که در مانیتورینگ علائم حیاتی یا تشخیص اختلالات حرکتی کاربرد دارند، مواد پیزوالکتریک نقش حیاتی ایفا می‌کنند.

3. محرک‌های میکرو (Micro Actuators) در تجهیزات میکروسکوپی و جراحی‌های کم‌تهاجمی، از محرک‌های پیزوالکتریک برای ایجاد حرکات دقیق و کنترل‌شده استفاده می‌شود.

کاربردهای پیزوالکتریک در تجهیزات تنفسی پزشکی

تجهیزات تنفسی، به‌ویژه در بیماران ICU، نوزادان نارس، و بیماران مبتلا به بیماری‌های انسدادی ریوی (COPD)، نیاز به عملکرد بسیار دقیق، واکنش سریع و کمترین میزان خطا دارند. فناوری پیزوالکتریک به تحقق این اهداف کمک کرده است.

سنسور فشار و جریان هوا در ونتیلاتورها

در دستگاه‌های ونتیلاتور مکانیکی، کنترل دقیق فشار هوا و نرخ جریان تنفس حیاتی است. سنسورهای پیزوالکتریک با واکنش سریع به تغییرات فشار و جریان در مدار تنفسی، امکان پایش آنی (real-time monitoring) و کنترل خودکار فشار دمی و بازدمی (PIP و PEEP) را فراهم می‌سازند.

 مزیت کلیدی: این سنسورها دارای ابعاد کوچک، مصرف انرژی بسیار پایین و دقت بالا هستند و نیازی به منبع تغذیه جداگانه ندارند.

شناسایی تلاش تنفسی بیمار (Triggering)

در ونتیلاتورهای حساس به تلاش تنفسی بیمار، از سنسورهای پیزوالکتریک برای تشخیص شروع تنفس توسط بیمار استفاده می‌شود. این قابلیت، موجب بهبود هماهنگی بین دستگاه و بیمار شده و خطرات ناشی از تهویه مکانیکی ناهمزمان را کاهش می‌دهد.

اندازه‌گیری ارتعاشات قفسه سینه

در برخی تجهیزات مانیتورینگ تنفسی پرتابل یا پوشیدنی، حسگرهای پیزوالکتریک قادر به ثبت ارتعاشات ناشی از حرکات قفسه سینه هستند. این اطلاعات می‌تواند برای:

•تشخیص آپنه خواب

•پایش کیفیت تنفس در منزل

•هشداردهی زودهنگام در شرایط بحرانی تنفسی مورد استفاده قرار گیرد.

تولید نوسانات مکانیکی در دستگاه‌های کمک‌درناژ ریه (HFCWO)

در دستگاه‌های High Frequency Chest Wall Oscillation (HFCWO) که برای تخلیه ترشحات ریوی در بیماران مبتلا به فیبروز کیستیک یا برونشکتازی استفاده می‌شوند، محرک‌های پیزوالکتریک قادر به ایجاد نوسانات مکانیکی با فرکانس دقیق هستند. این نوسانات موجب شل شدن و خروج مخاط از راه‌های هوایی می‌شود.

نبولایزرهای فراصوت (Ultrasonic Nebulizers)

در نبوبولایزرهای التراسونیک، از کریستال های پیزوالکتریک برای تولید امواج اولتراسونیک استفاده می‌شود. این امواج باعث شکسته شدن پیوند بین مولکولی دارو می شود و باعث تبخیر شدن دارو به ذرات ریز تنفسی می‌شود که به‌آسانی وارد ریه می‌شوند. این روش برخلاف نبولایزرهای کمپرسوری، بسیار بی‌صدا، سریع و با راندمان بالاست .