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Movimento lineare nelle applicazioni mediche

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Attuatori lineari in ascensori, letti e tavoli per pazienti.

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Spostare un paziente in un ospedale o in una struttura medica non sempre implica correre lungo un corridoio con il paziente su una sedia a rotelle o su una barella. Molto spesso, un paziente ha semplicemente bisogno di essere spostato da una posizione sdraiata o seduta a una posizione in piedi (o viceversa). Anche per i pazienti che possiedono un certo grado di mobilità, l'assistenza è spesso necessaria quando si fanno questi movimenti altrimenti "semplici", a causa della forza limitata del paziente o del rischio di cadere o ferirsi. E in molti casi, le attrezzature mediche portanti - come letti per pazienti, sedie e tavoli da visita - includono caratteristiche regolabili per spostare e posizionare i pazienti allo scopo di migliorare il comfort e la facilità d'uso per il paziente e migliorare l'accesso per il personale sanitario che esegue esami o procedure mediche.

In ognuno di questi casi, gli attuatori lineari danno una mano a spostare i pazienti in modo da evitare lesioni e migliorare l'ergonomia sia per i pazienti che per il personale sanitario.

I dispositivi denominati "sollevatori meccanici per pazienti" o "sollevatori per pazienti", sollevano e trasportano i pazienti per una breve distanza (da un letto a una sedia a rotelle, per esempio) con l'aiuto di imbragature, meccanica del corpo, attuatori elettromeccanici, o una combinazione di questi dispositivi. I sollevatori per pazienti possono essere basati sul pavimento, montati sul soffitto o sulla testa, o i cosiddetti dispositivi "sit-to-stand".

Mentre i tradizionali sollevatori di pazienti montati sul pavimento o sul soffitto sono controllati dal personale sanitario e servono principalmente per assistere nello spostamento dei pazienti quando sarebbe pericoloso per il personale farlo, i dispositivi "sit-to-stand" sono controllati dal paziente e usano attuatori elettromeccanici per fornire assistenza nella transizione dalla posizione seduta a quella in piedi (o viceversa). Questi ausili per la mobilità sono tipicamente usati quando un paziente si sta riprendendo da un infortunio o da una procedura chirurgica e sta lavorando per recuperare la sua forza e mobilità.

I sollevatori meccanici per pazienti, che spostano tutto (o una parte significativa) del peso corporeo di un paziente, usano tipicamente attuatori a 24 volt e ad asta. Gli attuatori ad asta forniscono forze significative in entrambi i movimenti di spinta (estensione) e trazione (ritrazione), e possono incorporare caratteristiche di sicurezza come un dado di sicurezza o un albero scanalato per impedire la rotazione dell'asta. Se è richiesto un supporto contro i carichi assiali, le guide lineari vengono utilizzate insieme all'attuatore per evitare momenti di flessione sull'asta di spinta dell'attuatore.

Anche letti per pazienti altrimenti stazionari, tavoli operatori e sedie incorporano attuatori lineari per facilitare le regolazioni che migliorano l'ergonomia per gli operatori sanitari, migliorano il comfort del paziente e consentono un posizionamento corretto e preciso per le procedure mediche. Per esempio, nelle apparecchiature di imaging come gli scanner CT e MRI, il tavolo del paziente viene abbassato e sollevato verticalmente per rendere facile e sicuro per i pazienti con una vasta gamma di problemi di mobilità salire e scendere dal tavolo. Poi, il tavolo si sposta orizzontalmente dentro e fuori il raggio d'azione dell'apparecchiatura di imaging per facilitare la scansione su un'area specifica del corpo.

In queste applicazioni dinamiche del tavolo per pazienti, il movimento verticale è spesso fornito da attuatori telescopici, mentre il movimento orizzontale - che in genere ha requisiti di precisione di posizionamento più rigorosi - è fornito da guide lineari ad alta capacità e da una vite a sfera di precisione o da un azionamento a cremagliera.

Apparecchiature come i letti d'ospedale e i tavoli operatori - che richiedono solo regolazioni e movimenti di singole sezioni del letto o del tavolo - spesso impiegano attuatori più piccoli, a 12 volt, di tipo ad asta.

Il criterio di prestazione più importante per gli attuatori usati nelle attrezzature mediche - sia che vengano usati in un sollevatore a soffitto per pazienti o che forniscano semplicemente la regolazione della testa e dei piedi di un letto d'ospedale - è l'affidabilità. Un esempio: i regolamenti e gli standard internazionali come la IEC 60601 riguardano i requisiti per la "sicurezza di base e le prestazioni essenziali delle apparecchiature elettromedicali"

Per soddisfare questi requisiti, gli attuatori lineari utilizzati nei sollevatori di pazienti, nei letti e nei tavoli sono stati progettati con fattori di sicurezza chiaramente definiti per i movimenti di "spinta" (estensione) e "trazione" (ritrazione). E spesso hanno alloggiamenti completamente chiusi che vantano gradi di protezione IPX6 (protezione contro l'acqua più potente) o IPX7 (protezione contro i danni dovuti all'immersione fino a 1 metro per 30 minuti). Questi alloggiamenti chiusi e la speciale caratteristica del design forniscono anche un funzionamento a bassa rumorosità e una manutenzione minima (o nulla) per tutta la durata dell'attuatore, entrambi requisiti comuni nel settore sanitario.